基于视觉引导的AGV车载系统研究-机械制造及其自动化专业论文.docx

万方数据 万方数据 南昌航空大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，是我个人在导师指导下， 在南昌航空大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。 尽我所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究 成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作 了明确地说明并表示了谢意。本声明的法律结果将完全由本人承担。 签名： 日期： 南昌航空大学硕士学位论文使用授权书 本论文的研究成果归南昌航空大学所有，本论文的研究内容不得 以其它单位的名义发表。本人完全了解南昌航空大学关于保存、使用 学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电 子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学，可以采用 影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内 容。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学 位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 签名： 导师签名： 日期： 摘 要 本论文的所有工作得到国家自然科学基金以及广东省产学研资 助项目（2010B090400267）的资助。随着工业生产和物资流通的全球化，被称 作“第三利润源泉”的物流问题已经成为相关领域人们关注的热点，而以自动引 导小车（AGV）为主体的工业物流系统随之成为各有关企业关注的焦点。机器 视觉与传感技术的飞速发展，使研制智能型 AGV 成为可能。 本文在研究与总结前人的成果基础上，提出了一种基于视觉引导的 AGV 车 载系统设计方案，通过融入机器视觉技术和多传感器信息融合技术对传统 AGV 进行了智能化升级，实现了 AGV 视觉引导、自主避障、车辆跟踪等功能。本文 主要工作内容与成果如下： 首先，论述了 AGV 现有引导方式并加以比较，在研究与总结了国内外 AGV 发展现状的基础上，提出了基于视觉引导的 AGV 车载系统的可行设计方案。在 综合考虑了生产成本、质量、运行效率及实际应用环境的此基础上，建立了该系 统的总体决策框架。并利用该决策框架对提出的可行方案进行评价，得出优化方 案。 其次，搭建了视觉引导硬件平台，并通过对视觉传感器采集到的图像序列进 行处理、分析与识别，获得引导标识线、工位标识点、障碍物等信息，以此作为 AGV 运动控制的输入量，再通过仿真对图像识别算法进行了可靠性验证。 再次，改进了现有视觉引导 AGV 的功能，增添了智能避障功能。通过综合 AGV 前端视觉传感器采集的障碍物信息与车体四周超声波传感器测量的障碍物 距离信息，构成了智能避障信息基础，通过模糊控制方式进行避障，测试结果表 明，该系统能够达到智能避障的目的，可以满足工业应用要求。 最后，通过实验验证了视觉引导模块寻线引导功能与智能避障模块的障碍物 检测性能。 本文所研究的基于视觉引导的 AGV 车载系统是对传统型号进行了功能性的 升级，融入了机器视觉与传感技术，为智能 AGV 的发展与推广起到了有益的促 进作用。 关键词：智能 AGV、视觉引导、智能避障、机器视觉、图像识别 i Abstract The paper obtains the funding of the national science foundation of China and production projects of Guangdong province (2010B090400267). Along with the globalization of industrial production and material circulation, the logistics is referred to as “the third profit source” and more and more people in the field become focus on it. The industrial logistics system, with the automatic guided vehicles (AGV) as the principal part, has become the focus of the relevant enterprises. The rapid development of machine vision and sensor technology, made it possible to develop the intelligent AGV. Based on the research and conclusion on the basis of predecessors’ achiev