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《自適應(yīng)的智能搬運路徑規(guī)劃算法》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、自適應(yīng)的智能搬運路徑規(guī)劃算法 【摘要】智能搬運在現(xiàn)代化工業(yè)中有非常廣泛的應(yīng)用，良好的路徑規(guī)劃算法是提高智能搬運效率的重要手段之一。以機器人比賽中智能搬運項目為藍本，設(shè)計了一個自適應(yīng)的路徑規(guī)劃算法，該算法可應(yīng)用于垃圾智能分類和自動化物流，可在開始搬運前改變路線及目的地?！ 娟P(guān)鍵詞】路徑規(guī)劃；自適應(yīng)；智能搬運 【Abstract】Intelligenttransportationhasaverywiderangeofapplicationsinmodernindustry.Inprovingrouteplannin
2、galgorithmisoneoftheimportantwaystoincreasetheefficiencyofintelligenttransportation.BasedonIntelligentTransportationProjectinChinaRobocupcompetition，anadaptiverouteplanningalgorithmisdesigned.Theproposedalgorithmcanbeappliedtotheintelligentclassificationofgarba
3、geandtheautomationoflogistics.Comparewiththeexistalgorithms，itcanchangetherouteanddestinationbeforethestartoftransportation. 【Keywords】RoutePlanning；Adaptive；IntelligentTransportation 0引言 智能搬運機器人主要指按設(shè)定的路線，或者使用視覺、磁線、激光導(dǎo)航的自動行駛的機器人。智能搬運機器人是一種自動導(dǎo)向車（Automated5Gui
4、dedVehicle，簡稱AGV）[1]，也稱自動導(dǎo)向搬運車、自動引導(dǎo)搬運車。隨著AGV的性能逐漸提高，智能搬運機器人被廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、國防等領(lǐng)域[2]。路徑規(guī)劃是提高智能搬運機器人性能的一個重要方向[3]?！ ÷窂揭?guī)劃指的是根據(jù)既定的標準，如何規(guī)劃一條從起始點到終點的最優(yōu)路徑[4]。根據(jù)環(huán)境信息的知情情況，路線規(guī)劃又分為局部路徑規(guī)劃和全局路徑規(guī)劃[5-6]。本文討論的路線規(guī)劃以中國機器人大賽中的智能搬運項目為藍本，利用顏色識別技術(shù)設(shè)計了一個自適應(yīng)的路徑規(guī)劃算法，它可以應(yīng)用于工業(yè)自動化過程中自動化物流、垃圾
5、智能分類等領(lǐng)域。 1可適應(yīng)的路徑規(guī)劃算法 在描述本文提出的可適應(yīng)的路徑規(guī)劃算法之前，首先介紹機器人大賽智能搬運項目的比賽規(guī)則，在1.2節(jié)將介紹根據(jù)算法設(shè)計的機器人?！ ?.1路徑規(guī)劃規(guī)則 圖1所示為中國機器人大賽智能搬運項目中的使用的場地圖。圖中黑字A、B、C、D、E、F、G為待搬運的色塊所在地，其中A、B、C、D、E可隨機放置3-5個色塊，F(xiàn)和G點每點可隨機放置不超過5個色塊。O點所在為起點及終點，圖中a、b、c、d、e為目標所在地，機器人要識別待搬運色塊的顏色，并搬運到相應(yīng)的顏色目標所在地，機器人的路徑除點
6、a、b、c、d、e外只能為圖中黑色的線條。根據(jù)要求，設(shè)計的機器人必須有顏色識別、路徑識別存儲等功能。色塊共用5種顏色：綠色、白色、紅色、黑色、藍色。本文假設(shè)圖中目標點a、b、c、d、e的顏色在搬運前是可以隨機調(diào)整的，但搬運過程中是固定的5，這種假設(shè)與生活中的情形比較相符。現(xiàn)有比賽中用到的算法都是固定了目標點的顏色、每個夾角的度數(shù)和每段路徑的長度，應(yīng)用性低，因此本文提出自適應(yīng)的路徑規(guī)劃算法?！ ?.2智能搬運機器人設(shè)計 本文設(shè)計的智能搬運機器人包括如下幾個模塊：（1）路徑檢測；（2）轉(zhuǎn)向控制；（3）電機驅(qū)動；（4）車
7、速檢測；（5）電源管理；（6）物體檢測（7）物體抓?。唬?）路徑規(guī)劃。主控制器是51單片機，它負責(zé)接收賽道數(shù)據(jù)、賽車速度等反饋信息，并對這些信息進行恰當?shù)奶幚恚纬珊线m的控制量來對舵機與驅(qū)動電機進行控制，采用紅外傳感器控制小車沿著預(yù)設(shè)的軌道黑線及時調(diào)整車身姿態(tài)，使之準確、快速地跑完全程，采用四驅(qū)差速來進行原地轉(zhuǎn)向與前進，使用穩(wěn)壓芯片7805穩(wěn)定電壓，用顏色傳感器準確識別要抓取物塊的顏色，超聲波傳感器定位需抓取物塊，測算出距離出來以便接下來準確的搬運至目的地。實現(xiàn)這些功能共包含電機模塊，超聲波模塊，顏色傳感器模塊，紅外
8、模塊，伺服電機抓手模塊，電源穩(wěn)壓模塊。智能車的設(shè)計主要體現(xiàn)在電路板和機械結(jié)構(gòu)上面，車的前部攜帶著超聲波探頭，與顏色傳感器，用于識別物體，在顏色傳感器與超聲波探頭下面是紅外模塊用來循跡，來到車身是雙層的結(jié)構(gòu)，在上層前端固定著有三個伺服電機控制的抓手，上層的中間是紅外驅(qū)動模塊，車的尾部則是放置電池及電源模塊，由一根銅柱支撐著51的最小系統(tǒng)外加電機驅(qū)
