开题报告-智能搬运小车的设计与实现Word格式文档下载.doc

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另外一个是针对目前工业机械手活动范围不够大的问题,设计了一种全新的将工业机械手和AGV小车组合的移动工业机器人。

其采用超声波传感器进行初定位,利用地面上的简单二维码进行位置校正和辅助定位,并采用PSD精确位置传感器,实现了AGV小车的准确定位,配合工业视觉相机,工业机械手能灵活稳定地存放各类货物。

提出了一种上位机集中调度控制AGV的方案。

经过长时间的实验室试验,证明本系统稳定,有望大大提高现代仓储运行效率。

2、国内研究现状

国内使用单片机制作的智能搬运小车，已经取得了相对多的研究成果：

周磊磊,余家天一,郭虓赫,周丽蓉,谢光前（2020）在《基于STM32的模拟工业自动化智能搬运小车设计》中，研究的智能小车又叫轮式机器人,模拟工业自动化过程中自动化物流系统的作业过程。

选用稳定的三轮结构车体,通过差速度,实现左转右转各种角度。

采用STM32芯片作为嵌入式控制中心的核心,智能搬运小车系统由嵌入式STM32最小系统板结合稳压电源模块、电机驱动模块、灰度传感器模块、颜色识别模块等组成。

彭川桃,杜忠杰（2017）在《基于AT89S52单片机的智能搬运小车设计》中，基于AT89S52单片机对智能搬运小车设计做简要分析,对控制器、电机、传感器等模块进行选择和优化。

最后通过多次测试得出,这款智能搬运小车能高效地完成搬运任务,可以在工业自动化中发挥出重要作用。

李国亮,卢健瀚（2017）在《一种智能搬运小车系统设计与实现》中，根据项目要求给出了一种智能搬运小车方案设计,详细描述了此智能搬运小车方案的软硬件的总体设计,对相关的软硬件功能作出详细解释,并给出有关的电气、机械连接相关的设计过程,以及介绍了设计过程中需要注意及出现的问题及其解决方法,最后给出根据设计方案的结论。

向楠,邹华东（2014）在《基于STC89C52RC单片机智能搬运电动小车设计》中，制作的智能搬运电动小车系统使用STC89C52RC型单片机来控制实现小车寻迹、机械手对工件执行抓、放、取等动作并能实时计时功能和显示行驶距离.若小车行驶过程中遇障碍物能够实现自动避障,并能完成规定动作到达终点.通过实践证明小车系统结构简单,性价比高,易于推广和移植,具有广阔的应用前景.

陈飞跃,涂亚东,殷华锋,杜娇,徐小兵（2018）在《新型智能搬运小车系统设计》中指出，解决仓储物流中,现有搬运工具适应性、灵活性较差的问题;

设计了新型智能搬运小车结构,并根据其结构特点及运行中所要完成的具体动作,给出实现该功能的控制系统。

该智能搬运小车,采用MC9S12XS128单片机为控制核心,运用轨迹图像采集算法、抗干扰的黑线提取算法、速度及转向调节的PID控制算法;

并基于其功能实现设计了系统的工作流程。

从而使得智能小车能根据自身速度、方向、位置的实时调整达到快速、稳定地沿轨迹线运行。

殷继花,侯荣国,陈保胜,梁钊,宋童,张国栋（2016）在《基于无线网络控制技术的智能搬运小车的设计》中，通过设计基于无线网络控制技术的智能搬运小车,以完成各种工厂环境的零件和成品搬运工作。

该小车主要由车身、码垛装卸一体化装置及控制系统等部分组成。

其中,车身采用直流电机驱动;

码垛装卸一体化装置由机械手爪和传送装置组成,通过在机械手爪中的夹持器上装有压力传感器,可对不同大小形状的物品进行夹取,传送装置主要由传送带和张紧机构组成,使车厢空间得到充分利用;

控制系统以PLC为控制核心,采用无线接收发送装置、传感器、限位开关、无线摄像头等为辅助部件,可实现小车的远程控制、智能避障、远程监控等功能。

3、发展趋势

近年来，随着我国自动化技术的不断发展，智能搬运小车的发展主要由机械结构部分和硬件控制电路部分组成,具有场地目标位置识别、自主路径规划、自主移动、二维码读取、物料颜色识别或形状识别、物料抓取和搬运等功能。

三、研究内容（论文框架，要求列示一、二级标题及简要说明）

引言

1、概述

从设计的研究目的和研究意义下出发，提出本次设计的研究思路，并绘制相关的框架结构图。

1.1研究目的

1.2研究意义

1.3研究思路

2、硬件设计

在框架结构图的指示下，对系统的硬件部分进行设计，使得智能搬运小车能够满足设计的硬件需求。

2.1控制模块

2.2红外线感应模块

2.3机械结构模块

2.4电机驱动模块

2.5颜色识别模块

2.6传感器模块

3、软件设计及调式

软件部分代码的编写，并结合代码部分对智能搬运小车的路径进行规划，结合硬件对小车进行调式，使得智能搬运小车具有实用性。

3.1软件部分

3.2路径规划

3.3系统调式

4、总结与展望

4.1总结

4.2展望

参考文献

致谢

附录

系统框架如下所示：

四、研究重点及难点

1、研究重点

1.对搬运小车进行硬件部分的设计，使得硬件部分能够满足实际的运行要求，具有实际应用效果。

2.根据硬件部分的需求，对搬运小车进行软件部分代码的编写，通过软件部分能够让搬运小车正常运行。

3.结合搬运小车的硬件部分和软件代码，对搬运小车进行系统化的调式，满足搬运小车整体性的需求。

2、研究难点

1.在进行硬件部分设计的过程中，对于各部分硬件的设计具有一定的难度。

2.在进行代码编写的过程中，对于搬运小车需要的代码编写花费时间较多，加上对代码编写研究不足，因此需要进行大量的学习。

3.在进行系统调式的过程中，对于如何满足硬件部分和软件部分的实际需求，需要进行多次的调式，使得搬运小车硬件部分和软件部分具有实用性。

五、研究方法

1、文献研究法

利用中国知网、学校图书馆等，查找相关资料，并对这些资料进行汇总，学习相关的知识，为论文的撰写提供一定的准备。

2、实证研究法

实证研究法是认识客观现象，向人们提供实在、有用、确定、精确的知识研究方法，其重点是研究现象本身“是什么”的问题。

实证研究法试图超越或排斥价值判断，只揭示客观现象的内在构成因素及因素的普遍联系，归纳概括现象的本质及其运行规律。

六、研究进度

2020年7月6日-2020年7月15日，确定论文导师。

2020年7月16日-2020年8月1日，查阅论文，确定论文题目大概方向。

2020年8月2日-2020年9月1日，与导师探讨，确定最终论文题目。

2020年9月2日-2020年10月1日，查阅论文，准备撰写开题报告。

2020年10月2日-2020年11月1日，在老师的指导下写开题报告并修改。

2020年11月2日-2020年12月1日，为开题答辩作准备，完成答辩。

2020年12月2日-2021年1月1日，做好论文撰写前期准备工作。

2021年1月2日-2021年3月1日，完成论文初稿撰写。

2021年3月2日-2021年4月1日，由导师指导修改论文初稿。

2021年4月2日-2021年5月20日，参与毕业论文答辩。

主要参考文献

[1]周磊磊,余家天一,郭虓赫,周丽蓉,谢光前.基于STM32的模拟工业自动化智能搬运小车设计[J].电脑知识与技术,2020,16（09）:

257-259.

[2]彭川桃,杜忠杰.基于AT89S52单片机的智能搬运小车设计[J].无线互联科技,2017，（13）:

74-75.

[3]李国亮,卢健瀚.一种智能搬运小车系统设计与实现[J].电子世界,2017，（09）:

164-165+168.

[4]向楠,邹华东.基于STC89C52RC单片机智能搬运电动小车设计[J].湖南工程学院学报（自然科学版）,2014,24（01）:

19-21+52.

[5]陈飞跃,涂亚东,殷华锋,杜娇,徐小兵.新型智能搬运小车系统设计[J].组合机床与自动化加工技术,2018，（11）:

71-73+77.

[6]殷继花,侯荣国,陈保胜,梁钊,宋童,张国栋.基于无线网络控制技术的智能搬运小车的设计[J].机床与液压,2016,44（03）:

46-48.

[7]戴本尧.智能物料搬运小车的设计[J].湖北农机化,2019，（10）:

82.

[8]范淇元,覃羡烘,黄文妹.基于模块化控制的多功能智能搬运小车的设计[J].自动化与仪表,2018,33（11）:

47-51.

[9]孟玲霞,范立天,章欢.基于Arduino与树莓派的智能物料搬运小车设计[J].高校实验室科学技术,2019，（04）:

119-120.

[10]郭小锋,杨旭,王文胜.基于分段组合路径规划算法的智能搬运小车设计[J].中原工学院学报,2019,30（05）:

27-30+35.

[11]狄后均.智能片盒搬运小车布局设计[J].机电信息,2019，（18）:

107-109.

[12]Vincent.Technicalreportonphotoelectricvehicletyperobotoftransportationengineeringproject[J].Newtechnologyandnewproducts,2018,

（1）:

129-132.

[13]William.Designandimplementationofintelligenttrackingcar[J].AutomationApplication，2017，（6）:

76－77．

[14]Jseph.Developmentstatusandtrendofintelligentcar[J].AutomationApplication,2018，（5）:

66－68．

指导教师意见

（指导教师须简要说明同意学生开题的理由）

指导教师（签名）：

日期：

年月日

系主任审查意见

系主任（签名）：

日期：

备注

5