张晓熠:融合动态窗口法与A*算法的港口AGV路径规划方法研究论文

张晓熠:融合动态窗口法与A*算法的港口AGV路径规划方法研究论文

本文主要研究内容

作者张晓熠(2019)在《融合动态窗口法与A*算法的港口AGV路径规划方法研究》一文中研究指出:自动引导车(Automated Guided Vehicles,AGV)是现代物流运输业不可或缺的一种技术手段,而路径规划是AGV系统能够得以广泛运用的关键环节之一。所谓路径规划,是指AGV能够根据某种最优准则,在具体的工作环境中确定一条从起始状态到目标状态的最优路径,并且行驶过程中避免与其他物体碰撞。目前,我国港口 AGV多采用固化路网,且行驶路线单一。面对越来越繁杂的运输任务,需要改善现有路径规划方式,提高AGV运输效率。首先,本文提出应用动态窗口法来解决港口 AGV运输所存在的静态行驶问题。通过仿真实验证明,动态窗口法可以使AGV实现良好的避障功能,但是仿真过程中发现,在动态环境中,采用动态窗口法有较大可能性绕路抵达目标点甚至不能完成作业流程。然后,本文分析了动态窗口法在动态环境中出现以上情况的原因,是由于AGV没有考虑全局最优性,导致在躲避障碍物的过程中回避了抵达终点的最优路径。针对此种现象,本文提出一种融合动态窗口法和A*算法的组合型算法。通过研究两种算法的评价函数指标,建立一种新的结合型评价函数。新的评价函数可以使动态窗口法在评价最优轨迹时,采用A*算法的启发式思想,考虑到路径的全局最优性。在MATLAB平台上,针对动态窗口法,组合型算法及另一种局部避障算法——人工势场法进行对比实验验证,发现组合型算法相较于动态窗口法,提高了抵达目标点的成功率以及路径平滑性,经大量实验结果证明,组合型算法还在一定程度上减少了作业时间;组合型算法相较于势场法而言,所规划的路径平滑性更高,更适用于大型移动载体。最后,为了进一步提高AGV的运输效率,本文提出了两种AGV的运行规则,实验结果证明,添加转弯区域可以有效避免AGV原地打转情况;给同组桥吊和不同组桥吊配置的AGV添加行驶规则,可以在有限的场地上最大限度上利用AGV,提高了 AGV运输效率。另外,考虑到港口 AGV的应用环境,多采用基于磁钉定位的导航方式,本文给出了一种基于磁钉和惯性导航的组合导航系统AGV位姿解算方案。

Abstract

zi dong yin dao che (Automated Guided Vehicles,AGV)shi xian dai wu liu yun shu ye bu ke huo que de yi chong ji shu shou duan ,er lu jing gui hua shi AGVji tong neng gou de yi an fan yun yong de guan jian huan jie zhi yi 。suo wei lu jing gui hua ,shi zhi AGVneng gou gen ju mou chong zui you zhun ze ,zai ju ti de gong zuo huan jing zhong que ding yi tiao cong qi shi zhuang tai dao mu biao zhuang tai de zui you lu jing ,bing ju hang shi guo cheng zhong bi mian yu ji ta wu ti peng zhuang 。mu qian ,wo guo gang kou AGVduo cai yong gu hua lu wang ,ju hang shi lu xian chan yi 。mian dui yue lai yue fan za de yun shu ren wu ,xu yao gai shan xian you lu jing gui hua fang shi ,di gao AGVyun shu xiao lv 。shou xian ,ben wen di chu ying yong dong tai chuang kou fa lai jie jue gang kou AGVyun shu suo cun zai de jing tai hang shi wen ti 。tong guo fang zhen shi yan zheng ming ,dong tai chuang kou fa ke yi shi AGVshi xian liang hao de bi zhang gong neng ,dan shi fang zhen guo cheng zhong fa xian ,zai dong tai huan jing zhong ,cai yong dong tai chuang kou fa you jiao da ke neng xing rao lu di da mu biao dian shen zhi bu neng wan cheng zuo ye liu cheng 。ran hou ,ben wen fen xi le dong tai chuang kou fa zai dong tai huan jing zhong chu xian yi shang qing kuang de yuan yin ,shi you yu AGVmei you kao lv quan ju zui you xing ,dao zhi zai duo bi zhang ai wu de guo cheng zhong hui bi le di da zhong dian de zui you lu jing 。zhen dui ci chong xian xiang ,ben wen di chu yi chong rong ge dong tai chuang kou fa he A*suan fa de zu ge xing suan fa 。tong guo yan jiu liang chong suan fa de ping jia han shu zhi biao ,jian li yi chong xin de jie ge xing ping jia han shu 。xin de ping jia han shu ke yi shi dong tai chuang kou fa zai ping jia zui you gui ji shi ,cai yong A*suan fa de qi fa shi sai xiang ,kao lv dao lu jing de quan ju zui you xing 。zai MATLABping tai shang ,zhen dui dong tai chuang kou fa ,zu ge xing suan fa ji ling yi chong ju bu bi zhang suan fa ——ren gong shi chang fa jin hang dui bi shi yan yan zheng ,fa xian zu ge xing suan fa xiang jiao yu dong tai chuang kou fa ,di gao le di da mu biao dian de cheng gong lv yi ji lu jing ping hua xing ,jing da liang shi yan jie guo zheng ming ,zu ge xing suan fa hai zai yi ding cheng du shang jian shao le zuo ye shi jian ;zu ge xing suan fa xiang jiao yu shi chang fa er yan ,suo gui hua de lu jing ping hua xing geng gao ,geng kuo yong yu da xing yi dong zai ti 。zui hou ,wei le jin yi bu di gao AGVde yun shu xiao lv ,ben wen di chu le liang chong AGVde yun hang gui ze ,shi yan jie guo zheng ming ,tian jia zhuai wan ou yu ke yi you xiao bi mian AGVyuan de da zhuai qing kuang ;gei tong zu qiao diao he bu tong zu qiao diao pei zhi de AGVtian jia hang shi gui ze ,ke yi zai you xian de chang de shang zui da xian du shang li yong AGV,di gao le AGVyun shu xiao lv 。ling wai ,kao lv dao gang kou AGVde ying yong huan jing ,duo cai yong ji yu ci ding ding wei de dao hang fang shi ,ben wen gei chu le yi chong ji yu ci ding he guan xing dao hang de zu ge dao hang ji tong AGVwei zi jie suan fang an 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自北京交通大学的张晓熠,发表于刊物北京交通大学2019-09-27论文,是一篇关于港口论文,路径规划论文,动态窗口法论文,算法论文,位姿解算论文,北京交通大学2019-09-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自北京交通大学2019-09-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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