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《agv視覺導(dǎo)引系統(tǒng)智能容錯(cuò)關(guān)鍵技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中圖分類號(hào):TP242.2論文編號(hào):102870516-SZ072學(xué)科分類號(hào):085201碩士學(xué)位論文AGV視覺導(dǎo)引系統(tǒng)智能容錯(cuò)關(guān)鍵技術(shù)研究研究生姓名沈偉良專業(yè)類別工程碩士專業(yè)領(lǐng)域機(jī)械工程指導(dǎo)教師武星副教授郭大宏高級工程師南京航空航天大學(xué)研究生院機(jī)電學(xué)院二О一六年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringResearchonthekeyt
2、echnologyofintelligentfaulttoleranceinvisionguidancesystemofAGVAThesisinMechanicalEngineeringbyShenWeiliangAdvisedbyAssociateProf.WuXingSNENGRGuoDahongSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2016承諾書本人聲明所呈交的碩士學(xué)位論
3、文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書)作者簽名:日期:南京航空航天大學(xué)全日制專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要物流自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展促進(jìn)了自動(dòng)導(dǎo)引小車(AutomatedGuided
4、Vehicle,AGV)在制造、倉儲(chǔ)和物流等行業(yè)的廣泛應(yīng)用,為適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境,AGV需要對可能造成視覺導(dǎo)引系統(tǒng)干擾的各種因素具備一定的容錯(cuò)能力。本文在總結(jié)現(xiàn)有AGV視覺導(dǎo)引技術(shù)的基礎(chǔ)上,深入研究了針對光照、圖像污損、圖像遮擋和圖像抖動(dòng)的智能容錯(cuò)技術(shù)、路徑特征的魯棒識(shí)別技術(shù)以及AGV精確定位技術(shù)。本文首先針對光照影響因素,提出了一種LED環(huán)形陣列光源的自適應(yīng)調(diào)光技術(shù),采用PWM波調(diào)整光源的亮度,使采集到的圖像具有恒定的平均亮度;針對LED環(huán)形陣列光源,建立了LED環(huán)形陣列光源的光照模型,確定了使圖
5、像高光區(qū)域具有均勻光照的光源最佳安裝高度,并確立了高光區(qū)域及低照度區(qū)域的范圍;針對光源遇到遮擋或部分LED燈珠損壞失效的情況,提出了一種基于圖像的光源狀態(tài)監(jiān)控方法,采用幀差法精確確定LED壞點(diǎn)區(qū)域。其次,針對由于地面路徑污損導(dǎo)致路徑圖像分割失效的情況,提出一種基于形態(tài)學(xué)的污損自修復(fù)方法,有效解決了由于圖像污損對路徑特征提取產(chǎn)生的干擾;針對導(dǎo)引路徑斷裂或者有遮擋的情況,提出一種基于最小二乘法擬合的圖像遮擋處理方法,采用最小二乘法擬合直線導(dǎo)引路徑以及圓弧轉(zhuǎn)彎路徑,在路徑斷裂處采用擬合的直線或圓弧上的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)AG
6、V的可靠導(dǎo)引;針對AGV運(yùn)行過程中攝像機(jī)易抖動(dòng)的情況,提出了一種圖像防抖動(dòng)算法,濾掉AGV出現(xiàn)的大抖動(dòng),確保AGV平穩(wěn)運(yùn)行。再次,針對AGV多分支路徑與工位點(diǎn)的可靠識(shí)別難題,將整幅路徑特征圖像作為輸入特征,通過KPCA將圖像特征映射到高維空間并進(jìn)行KPCA降維,再利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法識(shí)別降維后的樣本矩陣;在圖像視野中設(shè)立了模式識(shí)別窗口以及導(dǎo)引掃描窗口,在導(dǎo)引掃描窗口中將路徑簡化成直線模型計(jì)算偏差,在保證導(dǎo)引精度的前提下提高算法運(yùn)行速度;針對視覺導(dǎo)引AGV的精確定位問題,提出一種連續(xù)十字工位點(diǎn)二次視覺定位方法
7、,消除車體慣性對精確定位的不利影響,實(shí)現(xiàn)AGV毫米級定位。最后,本文研制出一款基于Mecanum輪平臺(tái)的視覺導(dǎo)引AGV,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文構(gòu)建的智能容錯(cuò)視覺導(dǎo)引系統(tǒng)的有效性。關(guān)鍵詞:自動(dòng)導(dǎo)引車,視覺導(dǎo)引,智能容錯(cuò),自適應(yīng)調(diào)光,污損修復(fù),圖像防抖,路徑特征識(shí)別IAGV視覺導(dǎo)引系統(tǒng)智能容錯(cuò)關(guān)鍵技術(shù)研究AbstractThecontinuousdevelopmentoflogisticsautomationtechnologypromotesthewideapplicationofaut
8、omatedguidedvehicle(AGV)inmanufacturing,warehousing,logisticsandotherindustries.Inordertoadapttothecomplexworkingenvironmentoftheindustrialfield,theAGVneedstohaveacertaintolerancetovariousfactorsthatmaycauset