1. 研究目的与意义
物流作为三流之一,正朝着智慧物流方向稳步前进,其自动化水平的提高大幅度提升了物流效率,节约了物流成本,使工人从重复劳动中解放出来,降低了作业差错率及人力成本。
自动导引小车(automated guided vehicle, agv)作为一种物流自动化设备,在自动化装卸搬运作业中起着重要作用。
AGV运动学及动力学模型的建立是进行AGV轨迹跟踪控制的基础,建立正确的AGV数学模型,才能设计出正确的AGV系统跟踪控制器,也才能在仿真时对AGV的运动进行模拟。
2. 国内外研究现状分析
国内外对的研究大多将其简化为两轮的力学模型,但是两轮的动力学模型无法准确的表达出四个轮子在运动过程中,特别是转向过程中的不同轨迹和稳定性。
甚至这些研究有的仅仅局限于研究整车动力学,而忽略了车轮、轮胎的影响有的甚至仅仅只有运动学模型的分析研究,且忽略了仿真、实验的效果。
国内现阶段仅仅只有武汉理工大学、中国邮政科学院邮政科学研究规划院等少数几家研究机构对的四轮动力学模型进行研究。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:1AGV物理系统特性的动力学建模方法,两轮差动转向的动力学方程;2确定合适的辨识方法来计算未知参数的真实值,建立完整的AGV小车动力学模型;3仿真数据分析总结出负载大小等时变因素与AGV小车动力学特性之间的关系。
计划:第1-2周 对比总结AGV质心所在位置对建模的影响和各种方程对建模分析的不同;第3-4周 归纳总结现有AGV小车动力学建模的方法;第5-6周 针对现有AGV物理系统的特性,选择一种合适方法推导其动力学方程;第7-8周 收集实验室两轮差动转向AGV小车的物理系统、三维数字模型以及物理系统外购部件与性能的数据;第9-10周基于收集的数据确定合适的辨识方法来计算未知参数的真实值;第11-12周 建立完整的AGV小车的动力学模型;第13-14周 做仿真分析,分析AGV小车负载大小等时变因素变化的情况;第15-16周 总结负载大小变化等对AGV小车动力学特性的影响。
4. 研究创新点
本文考虑质心与驱动轮轴中心不重合的情况对运动学模型进行讨论。
针对差速AGV的动力学模型,使用牛顿-欧拉动力学方程对AGV车体进行动力学分析在进行负荷建模时采用基于量测的负荷建模方法。
