基于视觉引导的两轮差速转向AGV设计.

惯导与视觉相结合的AGV叉车控制系统设计分析随着社会的发展和科技的进步，新型的运输工具开始企业在生产过程中得到了应用，本文介绍了通过惯性进行导引的AGV叉车控制系统的基本原理，AGV 控制系统在应用的基本结构和软硬件设施是助力生产的基础，想要实现AGV叉车控制系统的完美设计，需要加强设计管理，明确基本设计要求，做好AGV叉车控制系统的设备检测，这也是使用过程中需要进行掌握的重要内容。

想要提高AGV叉车控制系统的设计质量，很多企业开始采用惯性导引的AGV控制的设计方法。

标签：惯性引导；AGV叉车控制系统；设计分析在进行AGV叉车控制系统的设计过程中，采用惯性导引的方式，设计完成后通过实验表明，样车在整个运行过程中相对传统的AGV叉车控制系统来说，更加的稳定，具有精准的定位功能、能够实现控制要求。

惯性导引设计出的AGV 控制系统是当前生产企业柔性制造系统和自动仓储系统中的主要运输手段。

科技的发展让无人作业逐渐成为生产设计的重要应用内容，AGV叉车作为一种智能化无人驾驶的运输工具，具有很高的生产效率、能够在运行过程中实现高精度定位，是当前网络发展的重要体现。

1 AGV叉车控制系统的应用现状我国的惯性导引AGV叉车的制造过程中应用比较多的技术就是激光导引、电磁导引两种，电磁导引技术的应用实现是靠在AGV叉车的行驶的主要路线上安装导线来进行运行导引，这种导引方式只适合简单的运行路线，并且该路线不能进行任意的规划。

与此同时，激光导引的应用实现是在AGV叉车的运行路线的周围进行激光反射板的安装，来保证运行位置的精确性，AGV控制系统会发射出激光，通过对路线周围的反射板所提供的激光束来进行运行位置的判断，与电磁引导技术不同的是其引导的路线能夠根据具体运输情况进行任意的规划。

2 AGV叉车控制系统的结构AGV叉车控制系统主要分为调度系统和控制系统两部分，调度系统的设计为固定式基站的形式，控制系统的运行需要电池来提供所需的电量，在AGV叉车控制系统的应用过程中系统之间主要是通过ZigBee的无线模块来实现通讯的，AGV调度系统的运行需要计算机与ZigBee模块实现连接。

机械工程学院毕业设计（论文）题目：基于视觉导航两轮平衡车的设计专业：机械电子工程基于视觉导航两轮平衡车的设计摘要：本论文旨在研制一种单轴双轮平衡车并实现视觉导航辅助驾驶。

该系统的研究分为两部分，第一部分就是通过姿态传感器和姿态算法，补偿陀螺仪漂移误差和加速度计动态噪声误差得到系统角度角速度以达到平衡直立的目的；第二部分就是关于机器视觉的研究和视觉导航和辅助驾驶。

第一部分：双轮平衡车实现原理就是通过系统的姿态传感器（陀螺仪和加速度计）监测车体当前的俯仰状态和俯仰变化率状态（即为角度和角度度），由MCU计算处理驱动电动机向前或者向后的加速度实现车体平衡的效果。

对于姿态监测，单独使用角速度传感器（陀螺仪）或者加速度传感器都是不能提供有效的信息保持车体直立，本论文基于互补滤波通过角速度传感器和加速度传感器进行角度融合，补偿陀螺仪漂移和加速度传感器动态噪声，估计最优俯仰状态。

对于车体的直立控制、速度控制和方向控制，我们都要求准确性、稳定性、强劲性等特点，应用最普遍的就是PID算法。

本论文通过车体当前运行状态下的直立偏差、速度偏差、方向偏差的比例、积分和微分（即为PID调节器），配合控制理论线性系统叠加原理最终对车体的左右电机进行控制。

第二部分：本论文通过CMOS摄像头采集路况实时信息，并对实时路况信息进行运算处理，识别出道路元素最终以车体转向的方式达到视觉导航。

关键字：平衡车陀螺仪加速度计互补滤波 PID CMOS目录一、绪论： (4)1.1研究背景： (4)1.2研究意义： (4)1.3现状分析： (4)1.3.1国外现状： (4)1.3.2国内现状： (6)1.4本论文研究的内容： (8)二、整体方案设计： (8)2.1整体概述： (9)2.2硬件设计： (10)2.2.1电源设计： (10)2.2.2复位电路设计： (11)2.2.3MCU电源设计： (12)2.2.4调试接口JTAG电路设计： (13)2.2.5电机驱动模块电路设计： (14)2.2.6陀螺仪加速度计电路设计： (17)2.2.7CMOS摄像头电路设计： (20)2.3软件设计： (22)2.3.1MCU需要使用的资源配置： (22)2.3.2PWM（Pulse Width Modulation）输出模块： (23)2.3.3陀螺仪加速度计采集模块： (25)2.3.4周期中断定时器模块： (27)2.3.5互补滤波算法及平衡控制模块： (28)2.3.6速度采集及速度控制模块： (39)2.3.7CMOS摄像头采集处理算法及转向模块： (49)2.4人机接口及调试接口调试软件设计： (54)三、总结与致谢： (58)参考文献 (59)一、绪论：随着国民生活质量的提高、国内高新技术的发展，特别是嵌入式技术和机器人技术的发展，人民迫切希望更加智能更加方便的交通工具得到发明。

基于礼觉引导的两轮差速转向AGV设计
储江伟;顾柏园;王荣本
【期刊名称】《物流技术》
【年(卷),期】2002(000)007
【摘要】介绍了基于机器视觉引导的两轮差速转向AGV的组成和引导原理,对机械结构、电源装置和控制系统的设计方案进行了比较分析,并对主要技术问题进行了论述.
【总页数】4页(P12-14,19)
【作者】储江伟;顾柏园;王荣本
【作者单位】吉林大学,交通学院,吉林,长春,130022;吉林大学,交通学院,吉林,长春,130022;吉林大学,交通学院,吉林,长春,130022
【正文语种】中文
【中图分类】TH165+.1
【相关文献】
1.基于机器视觉引导的两轮差速转向AGV控制问题的研究 [J], 储江伟;王荣本;郭克友;顾柏园;马雷
2.磁引导式差速转向AGV的电机确定与磁导航方法 [J], 吴伟涛;刘文波;
3.基于视觉的AGV两轮差速转向最优控制研究 [J], 王晓亮;詹跃东;艾青;经坤
4.基于二维码定位导航的两轮差速转向AGV设计 [J], 杨友良;胡少辉;赵丽宏;毛志强
5.基于视觉的AGV两轮差速转向模糊控制 [J], 张立明;王振宇;王翊;詹跃东
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基于贝塞尔轨迹的视觉导引AGV路径跟踪研究刘海芹【摘要】To increase path tracking accuracy of visual navigationAGV(automatic guided vehicle), a precise path tracking algorithm based on Bessel trajectory is proposed. Firstly, the algorithm will pre-process the collected feature images of various paths to obtain shape information, and train the SVM multi-path shape feature classifier, and then change the weight of the branch paths of the collected images and iteratively calculate the minimum inscribed circles of the selected paths according to the order. Finally, based on the least squares rule, the centre of the minimum inscribed circle will be fitted into the Bessel trajectory to realizing the precise path tracking of AGV. The algorithm was applied in visual navigation AGV and on-line recognition and trajectory tracking test of path features were carried out and the results shown that the recognition accuracy of path features is up to 99.7％, and the recognition time is about 22 ms, curve trajectory tracking accuracy is 20 mm and 20° . Comparing with the traditional method, the method can improve the accuracy rate of path recognition and path tracking, which meets industrial field applications.%为提高视觉导引自动导引车(automatic guided vehicle,AGV)路径跟踪精度,提出一种基于贝塞尔轨迹的精确路径跟踪算法.该算法首先将采集的多种路径特征图像进行预处理得到形状信息,训练SVM多层路径形状特征分类器;然后根据命令,改变AGV采集到的分支路径图像的权重,迭代计算所选择路径的若干最小内接圆;最后,利用最小二乘规则,将最小内接圆的圆心拟合成贝塞尔轨迹,实现AGV的精确路径跟踪.将该算法应用于视觉引导AGV中,并进行路径特征的在线识别和轨迹跟踪实验.结果表明:路径特征的识别准确率为99.7％以上,识别时间约为22 ms,弯道轨迹跟踪准确度为20 mm和20°;与传统方法相比,该方法显著提高路径特征识别和轨迹跟踪的准确率,更能满足工业现场需求.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2017(043)008【总页数】6页(P113-118)【关键词】视觉导引;自动导引车;贝塞尔轨迹;轨迹跟踪;支持向量机【作者】刘海芹【作者单位】聊城大学东昌学院数学与信息工程系,山东聊城 252000【正文语种】中文自动导引车（automated guided vehicle，AGV）是自动化生产线、柔性制造、智能仓储物流系统的关键设备之一[1-4]。

自动导引小车（AGV）系统的设计摘要随着工厂自动化、计算机集成制造系统技术的逐步发展以及柔性制造系统、自动化立体仓库的广泛应用，AGV(Automatic Guided Vehicle)即自动导引车作为联系和调节离散型物流系统以使其作业连续化的必要的自动化搬运装卸手段，其应用范围和技术水平得到了迅猛的发展。

AGV是以微控制器为控制核心、蓄电池为动力、装有非接触导引装置的无人驾驶自动导引运载车，其自动作业的基本功能是导向行驶、认址停准和移交载荷。

作为当代物流处理自动化的有效手段和柔性制造系统的关键设备，AGV已经得到了越来越广泛的应用，对AGV的研究也具有十分重要的理论意义和现实意义。

本文介绍了AGV在国内外的发展现状和应用情况，在此基础上，结合毕业设计的课题要求，设计了红外导引AGV小车。

其研究内容主要包括以下几个方面:1.论述了AGV系统的组成、路径导引方式及原理，结合课题要求，选择“红外导引”作为该系统的导引方式。

2.介绍了AGV车体机械结构的设计，并根据小车的驱动方式和工作要求，对底盘、电机、蓄电池等进行了设计和选型。

3.根据AGV系统的控制和工艺要求，确定了控制系统的总体框架结构。

硬件方面，选择合适的传感器、单片机以及电机驱动器，对传感检测电路和单片机控制系统硬件电路进行了设计:软件方面，采用模块化的编程方式来实现系统的各种功能，并实现了单片机与电机控制器之间的串口通信。

4.在总结全文的基础上，对AGV小车的设计和研究提出了展望。

关键词:红外导引；AGV；单片机；驱动控制电路；行走策略；控制策略；串口通信。

THE DESIGN OG AGV SYSTEMABSTRACTWith the growing of Factory Automation, Computer Integrated Manufacture System and extensive application of Flexible Manufacture System、Automatic Warehouse, the application field and technical level of AGV which contact and adjust the discrete logistics system, make the mission continuous, has greatly enlarged and improved.AGV is the unmanned driver automatic guided vehicle which has its untouched guided equipment, its control center is the microcontroller and storage battery is driving power, its basic function of automatic action is guided driving, recognizing the address to stop precisely and remove the load. As the valid measure of contemporary logistics processing automation and the key equipment of flexible manufacture system, the AGV has already got more and more extensive application, so that the research on AGV has very important theory meaning and realistic meaning.The dissertation introduced the applications and developments of AGV at home and abroad. Combining with the request of this graduation project topic, we designed a whole infrared rays guided vehicle.The main work in this dissertation was arranged as follows:1. The constitution of AGV system, the path guided means and their principles were discussed. According to the requests of the topic, infrared rays guided method was used in the AGV system.2. The design of AGV mechanical structure was introduced, in terms of driving manner and working requests, the type of the chassis, electrical motor and storage battery etc. was chosen and designed.3. According to the control and the craftwork requests of the AGVS, the total frame structure of control system was designed. About hardware, the right sensor, MCU and motor controller had been chosen, the sensing circuits and MCU controlling hard circuits was designed, about software, to achieve many system functions, and to realize serial communication between the MCU and motor controller, blocking programming method was employed.4. On the base of summarizing the dissertation, the development prospect of AGV research was put forward.Key words: Infrared rays guided; AGV; MCU; Drive and control circuit; Running strategy; Control strategy;Serial communication.目录摘要………………………………………………………………………………ABSTRACT…………………………………………………………………………目录………………………………………………………………………………第1章绪论………………………………………………………………………1．1 概述……………………………………………………………………1.1.1国外研究状况……………………………………………………1.1.2国内发展情况……………………………………………………1.1.3 AGV系统技术研究方向…………………………………………1．2 AGV系统的构成与AGV的结构…………………………………………1.2.1 AGV系统的构成……………………………………………………1.2.2 AGV的结构…………………………………………………………1．3 AGV导航系统……………………………………………………………1.3.1固定路线方式……………………………………………………1. 4研究课题的提出…………………………………………………………1. 5本章小结…………………………………………………………………第2章 AGV的总体设计……………………………………………………………2. 1总体设计…………………………………………………………………2. 2小车运动分析……………………………………………………………2. 3 传感器的选用……………………………………………………………2.3.1 红外传感器寻迹原理……………………………………………2.3.2红外寻迹方案选择………………………………………………2.3.3具体设计与实现…………………………………………………2.3.4超声波传感器避障原理…………………………………………2.3.5超声波测距模块实物图片………………………………………2.3.6超声波模块具体功能简介………………………………………2.3.7规格参数…………………………………………………………2. 4 本章小结…………………………………………………………………第3章 AGV机械结构和驱动转向系统的设计……………………………………3. 1 AGV机械结构的设计………………………………………………3.1.1 车体尺寸结构设计………………………………………………3.1.2 驱动方式的选择和车轮的选择………………………………3.1.3 传感器的布置…………………………………………………3. 2驱动系统部件的选择与校核………………………………………3.2.1电机的选择………………………………………………………3.2.2行走系统的驱动装置…………………………………………3.2.3 AGV行驶阻力的计算…………………………………………3.3 主减速比的选择………………………………………………3.4 电源部分选择………………………………………………………3.5 本章小节………………………………………………………………第4章控制系统与行走策略…………………………………………………4.1控制系统…………………………………………………………………4.1.1驱动芯片模块………………………………………………………4.1.2电源模块……………………………………………………………4.1.3光电耦合器…………………………………………………………4.2电路的设计…………………………………………………………………4.3行走策略……………………………………………………………………4. 4传感器采样………………………………………………………………4. 5控制策略…………………………………………………………………4. 6动作类型………………………………………………………………4.6.1直线路径行走……………………………………………………4.6.2特殊路径的行走……………………………………………………4.6.3左转弯………………………………………………………………4.6.4右转弯………………………………………………………………4.6.5停车………………………………………………………………第5章总结与展望……………………………………………………………5.2研究展望………………………………………………………………5.1全文总结………………………………………………………………第1章绪论1．1 概述AGV(Automatic Guided Vehicle)——自动导引车是上世纪50年代发展起来的智能搬运型机器人。

最优控制论文姓名：郭满学号： 2专业：控制理论与控制工程基于视觉的自动导引车两轮差速转向LQR控制器研究与设计冯冬青1，郭满2（1 郑州大学电气工程学院自动化系2 郑州大学电气工程学院自动化系）摘要：本文主要研究基于视觉的自动导引车的转向控制系统，首先简要地介绍了基于机器视觉导向的AGV 两轮差速转向的原理和组成，建立系统模型。

进而提出了LQR最优控制方法对两轮差速转向进行控制，最后讨论了Q,R矩阵选择对控制性能的影响。

仿真和实验结果表明,采用LQR对两轮差速转向进行控制,样车运行过程稳定,路径跟踪可靠,控制性能良好。

关键字：自动导引车，差速转向控制，LQR控制器，Q,R矩阵选择Research and design of LQR controllor for visual-based AGVtwo rounds differential steeringDongqing Feng1Man Guo2(1 Department of Electrical Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou City,China2 Department of Electrical Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou City,China)Abstract:The paper mainly studies the steering control system of visual-based Automatic Guided Vehicles（AGV）.Firstly,we give a brief introduction to principle of steering control and create its model.Then,we proprosed an agrithm based on LQR optimal control theory.At last,the effect of matrice Q,R is discussed.Simulation results show that LQR control of two differential steering pocesses a good performance.Key words：AGV, steering control,LQR controllor, the choose of Q and R.0 引言国内外一直在寻求机械化和智能化的搬运技术和装备，以降低搬运成本，提高物料搬运效率，自动搬运越来越受到关注。

基于机器视觉的AGV自动转向结构设计许军;王宝梁;姚保军;陆尚;李国勤;赵梦诚【摘要】随着智能技术的迅速发展,基于机器视觉的Automated Guide Vehicle(AGV)已经广泛应用于工厂、仓储等领域,而基于机器视觉的AGV能够实现自主行走要依靠能够执行控制指令进行自动转向的结构.文章设计了一种自动转向结构,能够方便在现有的微型电车等现有的转向基础上进行安装,结构紧凑.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】2页(P62-63)【关键词】机器视觉;AGV;结构设计;转向【作者】许军;王宝梁;姚保军;陆尚;李国勤;赵梦诚【作者单位】淮安信息职业技术学院,江苏淮安 220003;淮安信息职业技术学院,江苏淮安 220003;淮安信息职业技术学院,江苏淮安 220003;淮安信息职业技术学院,江苏淮安 220003;淮安信息职业技术学院,江苏淮安 220003;淮安信息职业技术学院,江苏淮安 220003【正文语种】中文【中图分类】U463.4引言目前，AGV作为一种运输车辆而广泛的应用于工厂中。

在物料搬运系统中起到非常重要的作用，它能够自动的将货物搬运至运材料处、将成品搬运到指定地点[1]。

基于机器视觉引导的 AGV在行驶过程中，摄像机动态获取车辆周围环境图像信息并与图像数据库进行比较，从而确定当前位置，并对下一步行驶做出决策。

智能AGV 小车机械结构向模块化、可轻易重构的方向发展[2]。

如动力模块中的电机、减速机、检测系统一体化，由机械模块、承载模块用重组方式架构AGV 整机，米克力美已有多款模块化智能 AGV产品在售。

因此文章设计了一种用于自动转向结构，通过配合视觉传感器、控制单元等能够将普通车辆改装成具有自动转向功能的AGV。

1 转向概述普通车辆的转向的结构基本一致，其中对于一些微型电动车辆来说，其实现转向的结构设计不同，按照动力作用位置来分，一般有如下两种转向方式。

基于二维码定位导航的两轮差速转向AGV 设计作者：杨友良胡少辉赵丽宏毛志强来源：《物流科技》2017年第10期摘要：为了提高导引柔性，降低维护成本，将二维码技术应用到视觉导引AGV定位导航中。

首先分析差速转向AGV运动学模型。

将包含有坐标信息的二维码间隔一定距离粘贴到对应位置，车载工业相机捕捉到二维码图像后，返回二维码包含的AGV位置坐标并提取二维码特征点在图像坐标系中的坐标，通过坐标转换得到AGV位置偏差和角度偏差，进而对AGV 两轮速度进行调整以实现纠偏，实验证明：基于二维码图像标签定位导航的视觉导引AGV定位精确，运行灵活稳定，可应用到作业现场。

关键词：二维码技术；视觉导引；差速转向AGV；定位导航中图分类号：F253.9 文献标识码：AAbstract： In order to improve the flexibility of navigation and reduce maintenance cost， two-dimensional code technology is applied to vision guided AGV positioning navigation. Firstly， the kinematic model of differential steering AGV is analyzed. Affixed the two-dimensional code contains coordinate information to the corresponding position at a certain distance， vehicle industrial camera to capture the two-dimensional code image， coordinate AGV coordinates return two-dimensional code contains two-dimensional code and extract the feature points in the image coordinate system，AGV position deviation and angle deviation obtained by coordinate transformation， and the two AGV the speed of adjustment to achieve rectification， prove that AGV car experiment： two-dimensional code label image positioning and navigation based on vision guided AGV precise positioning， flexible and stable operation， can be applied to the work site.Key words： two-dimensional bar code technology； vision guidance； differential steering AGV； positioning navigation0 引言自动导引车是一种以蓄电池为动力源，装有非接触控制导向装置的无人驾驶车辆，它可在出发地与目的地之间驾驶运行，广泛应用于自动化物流及柔性生产组织系统[1]。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011640551.6(22)申请日 2020.12.31(71)申请人 江苏金陵智造研究院有限公司地址 210001 江苏省南京市秦淮区正学路1号(72)发明人 胡亚南　明瑞浩　李鸿向　李宗雯　(74)专利代理机构 南京理工大学专利中心32203代理人 陈鹏(51)Int.Cl.G05D 1/02(2020.01)(54)发明名称一种用于双差速轮驱动型AGV的循迹控制方法(57)摘要本发明公开了一种用于双差速轮驱动型AGV的循迹控制方法，首先根据前、后两个差速轮组的转向角求出瞬时转向中心；再根据瞬时转向中心坐标计算前、后差速轮组和AGV的转向半径；进而计算AGV的角速度，然后根据AGV的期望行驶速度和转向中心到差速轮的距离计算差速轮的参考速度；根据横向偏差计算纠错速度差；最后将速度差叠加到参考速度上得到控制目标速度。

本发明不仅能够保证AGV在多种曲率的路径上精确循迹，而且能够合理分配各车轮的速度，减少车轮内力，节省电能，该方法计算简单，方便在嵌入式控制器中编程实现。

权利要求书2页 说明书5页 附图1页CN 112631309 A 2021.04.09C N 112631309A1.一种用于双差速轮驱动型AGV的循迹控制方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤1，将前、后差速轮组中心连线，以连线线段的中点O为原点建立AGV的局部坐标系OXY，X轴与中心连线平行，正方向指向AGV车头的方向，Y轴与中心连线垂直并指向外侧；步骤2，基于局部坐标系OXY和差速轮组的转角传感器反馈的偏转角度计算AGV的瞬时转向中心坐标；步骤3，根据瞬时转向中心坐标计算前、后差速轮组和AGV的转向半径；步骤4，根据设定的AGV的期望行驶速度和AGV的转向半径计算AGV的角速度；步骤5，根据AGV的角速度和前、后差速轮组的转向半径计算前、后差速轮组车轮的参考速度；步骤6，通过纠偏控制策略计算前、后差速轮组车轮的纠错速度差；步骤7，根据参考速度和纠错速度差计算前、后差速轮组车轮的控制目标速度。

基于模糊控制的AGV差速转向控制算法研究张坤;许伦辉【摘要】针对磁导航自动引导小车转向控制问题,该文建立了AGV差速转向运动学模型,该模型主要是通过将转弯圆弧划分为若干个小圆弧分段求解得到.由于AGV 转向控制模型具有非线性和非完整约束特性,传统的PID控制会使车辆偏差产生较大的跳变,影响小车转向的稳定性和准确性,而采用模糊控制可以有效改善这种情况.最后,运用Matlab/Simulink进行模型仿真.结果表明,采用模糊控制可以提高AGV 车转向的快速性和准确性,提高了模型的实用性.另外,模糊控制算法在单片机控制系统上易实现,有利于实际工程应用.【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2016(031)010【总页数】5页(P1-4,66)【关键词】磁导航AGV;模糊控制;差速转向;Matlab/Simulink【作者】张坤;许伦辉【作者单位】华南理工大学土木与交通学院,广州510641;华南理工大学土木与交通学院,广州510641【正文语种】中文【中图分类】TP273.4自动引导小车AGV（automated guided vehicle）属于一种轮式机器人，目前广泛地应用于智能仓储、物流搬运系统、港口物流、危险运输等行业。

AGV的特点是无人驾驶，其实现主要依托导航和导引系统。

目前AGV的导航技术主要包括视觉导航、GPS导航、激光导航、磁带导引等方式[1]。

其中磁带导引是指在地面铺设磁带作为AGV的路径，通过车体上的磁导航传感器感应磁条的位置，传感器将信号传输到控制系统完成AGV的路径跟踪过程。

磁带导引凭借其稳定性高、抗干扰性强、成本较低的优点被广泛应用于工程领域。

AGV的负载一般较大，因此自身存在较大的惯性。

工业现场的路径均存在各种类型的转弯，如何实现快速、安全地转向是AGV路径跟踪的一个主要内容。

由于磁导航传感器的精确度有限以及AGV本身的非完整约束特性和非线性，传统的控制方法要实现良好的转向性能需要的算法很复杂，在单片机控制系统上很难实现。

基于机器视觉技术的AGV导航系统设计与优化研究随着科技的不断发展和人工智能技术的日益成熟，自动导引车（AGV）在物流行业中得到了广泛的应用。

作为一种能够自主感知环境并进行智能导航的移动机器人，AGV的导航系统设计和优化显得极为重要。

本文将基于机器视觉技术对AGV导航系统进行研究与优化。

首先，我们将介绍机器视觉技术在AGV导航中的应用。

机器视觉可以帮助AGV感知周围环境，并根据环境信息做出决策。

例如，使用摄像头感知物体的位置和形状，通过图像处理算法提取特征并建立地图，然后根据地图进行路径规划和导航。

此外，机器视觉还可以用于识别交通标志、检测障碍物等，从而确保AGV在导航过程中的安全性。

其次，我们将讨论AGV导航系统的设计原则和关键技术。

首先，导航系统应具备较高的精度和稳定性，能够准确感知环境并正确地进行位置识别和导航。

其次，导航系统应具备较快的响应速度和较低的计算复杂度，以便能够在实时运行中实现高效的导航。

此外，导航系统还应具备较好的自适应能力，能够根据环境的变化及时调整导航策略。

针对以上需求和原则，我们将提出一种基于机器视觉的AGV导航系统设计方案。

首先，我们采用多传感器融合的方式，将机器视觉与激光雷达、惯性导航等传感器相结合，提高导航系统的感知精度和可靠性。

其次，我们引入深度学习算法，通过大量训练数据对图像进行学习和识别，从而实现更准确和高效的物体检测和识别。

同时，我们还将设计并优化导航算法，结合图像处理和路径规划技术，实现AGV在复杂环境下的自主导航。

为了验证我们提出的导航系统设计方案的有效性和可行性，我们将进行一系列实验。

首先，我们将构建实验平台和测试场景，包括模拟仓库环境和各种不同的物体、障碍物。

然后，我们将收集并标注大量的图像和传感器数据，用于训练和测试导航系统。

最后，我们将通过与传统导航系统进行对比实验，评估我们提出的方案在导航准确性、稳定性和实时性等方面的优势。

在实验结果的基础上，我们将进一步对导航系统进行优化研究。

AGV搬运机器人视觉导航方案AGV（Automated Guided Vehicle，AGV）作为现代制造系统中的物料传送设备已经得到了广泛应用。

从理论上看，视觉导引AGV具有较好的技术应用前景，然而其却没能像电磁导引和激光导引AGV 那样广泛使用，主要问题在于视觉导引技术在实时性、鲁棒性和测量精度方面还有待进一步突破。

由多个AGV 单元组成的AGV 系统（Automated Guided Vehicle System，AGVS）配有系统集成控制平台，对AGV 的作业过程进行监管和优化，例如，创建任务、地图生成、发出搬运指令、控制AGV 的运行路线、跟踪传送中的零件以及多AGV 的任务规划和调度。

将AGV 与外部自动化物流系统、生产管理系统有机结合，对系统内每台AGV 合理地分配当前任务、选择最佳路径、实时图形监控、管理运行安全，实现信息化的管理和生产，方便地构成由调配中心计算机控制的自动化生产线、自动仓库和全自动物流系统。

目前视觉导引方式主要方法有基于局部视觉和全局视觉两种方法。

基于视觉导引的AGV 还没有大规模产业化，但其潜在的市场前景使其成为近几年来国内外AGV 研究的热点。

全局视觉导引方法是将摄像机安装在天花板或者墙上，以整个工作环境为目标，对包括AGV、导引路径、障碍物等进行对象识别，对各个摄像机获取的图像进行基于特征的图像融合，得到全局地图。

在生成的全局地图中，每个AGV 单元，导引线，障碍物的绝对坐标都能够实时获取。

全局视觉方法相对于将摄像机安装在车体上的局部视觉方法，在多AGV 调度、障碍物检测（固定和移动）、避障、全局监测方面更具优势。

尤其是可以对AGV 和障碍物的特征进行分类，通过增强型的卡尔曼滤波方法进行运动估计，动态跟踪每一个目标的位置、速度。

但是这种方法要根据不同的现场环境，按照视野不被遮挡并覆盖整个工作空间的原则，根据摄像机放置算法决定摄像机的数目、安装位姿。

因此这张全局视觉方法仅仅适用于室内且空间较大的场合，而且导引精度较低。