50KG搬运AGV驱动与控制系统设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着工业4.0和智能制造的兴起，自动化搬运系统在现代化工厂、物流仓储等领域的需求日益增长。

作为自动化搬运系统的重要组成部分，自动导引车（automatedguidedvehicle，agv）凭借其柔性化、智能化、高效化的特点，正逐步取代传统的人工搬运方式，成为推动制造业转型升级的关键技术之一。

本课题以设计开发一款50kg搬运agv为目标，旨在研究agv的驱动与控制系统，提升其在复杂环境下的自主导航、路径规划、避障以及负载搬运等方面的性能。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着机器人技术的快速发展以及智能制造需求的不断增长，agv技术取得了显著的进步，并在工业生产、物流仓储、医疗服务等领域得到了广泛应用。

1. 国内研究现状

国内的agv研究起步相对较晚，但近年来发展迅速，在agv导航技术、控制系统、调度系统等方面取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本课题主要研究内容包括以下几个方面：
1.50kg搬运agv需求分析:分析搬运任务需求和工作环境，明确agv的功能要求、性能指标、安全规范等，为后续设计提供依据。

2.agv总体方案设计:确定agv的机械结构、硬件系统架构和软件系统架构，选择合适的电机、驱动器、传感器、控制器等核心部件，并进行系统集成。

4. 研究的方法与步骤

本课题的研究将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的方法，逐步开展以下研究工作：
1.需求分析阶段:通过查阅文献、调研市场上现有agv产品、与实际应用场景进行结合，分析50kg搬运agv的功能需求、性能指标、安全规范等，为后续设计提供依据。

2.方案设计阶段:根据需求分析结果，进行agv总体方案设计，包括机械结构设计、硬件系统架构设计和软件系统架构设计。

在机械结构设计方面，将考虑agv的承载能力、运动稳定性、操控灵活性等因素；在硬件系统架构设计方面，将选择合适的电机、驱动器、传感器、控制器等核心部件；在软件系统架构设计方面，将设计合理的软件模块，实现agv的驱动控制、导航定位、避障等功能。

5. 研究的创新点

本课题的研究预期在以下几个方面有所创新：
1.基于低成本传感器的agv导航定位方案:针对传统激光导航成本高昂的问题，本研究将探索基于低成本传感器的agv导航定位方案，例如结合视觉传感器、超声波传感器等实现agv的定位和环境感知，降低agv的制造成本。

2.融合多种算法的agv路径规划方法:针对复杂环境下的agv路径规划问题，本研究将尝试融合多种算法，例如a算法、dijkstra算法、遗传算法等，提高agv路径规划的效率和灵活性，使其能够更好地适应复杂多变的工作环境。

3.基于深度学习的agv智能避障策略:针对传统避障方法难以处理动态障碍物的问题，本研究将探索基于深度学习的agv智能避障策略，利用深度学习算法训练agv对障碍物的识别和预测能力，提高agv在复杂动态环境下的避障效果。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 张晓辉,王宏健,李宝仁,等.基于ros的agv控制系统设计与实现[j].制造业自动化,2022,44(12):160-164.

2. 李文博,张鹏,张博,等.基于stm32的agv控制系统设计与实现[j].自动化仪表,2023,44(01):117-120,126.

3. 张雪松,刘国平,张晓辉.基于stm32的agv控制系统设计[j].机床与液压,2022,50(13):159-163.