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三维轨道物流小车的运动控制与自主导航研究
| 论文题名： | 三维轨道物流小车的运动控制与自主导航研究 |
| 关键词： | 物流小车;结构设计;运动控制;路径规划;自主导航 |
| 摘要： | 随着经济的发展和人民生活水平的提高，对医院的服务质量提出了更高的要求。轨道物流传输系统以其传输容量大、传输效率高、智能化程度高、安全性和稳定性高等优点，近年来在医院物流传输中得到了广泛的应用。现有的医院物流小车普遍存在行驶速度低、载重量不足的情况，无法应对日益增长的物流压力。本文结合现有的轨道物流传输系统，从物流小车机械系统和控制系统两方面出发，设计了一种高速度、大载重的智能化轨道物流小车，具体的工作如下： （1）根据医院建筑楼层特点分析了轨道线路布局，设计了实验轨道模型并完成加工制作与安装调试。 （2）分析了物流小车的结构特点，对车体各个结构模块进行分解，对比了并行驱动装置与单驱模式的物流小车在性能上的差异，并从力学角度说明了类剪刀式车架支撑装置的设计思路和原理。完成了物流小车系统的设计与组装调试。 （3）在对轨道物流小车进行功能需求分析的基础上，设计了以STM32控制器为核心的物流小车控制系统。基于PWM技术进行物流小车的调速控制，基于μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统进行了物流小车功能任务划分，并利用KeilμVision5进行了软件编程。 （4）针对物流小车在轨道系统上的空间定位问题，提出了基于RFID射频识别技术的位置检测方案；利用ZigBee和串口组合实现无线串口透传功能，设计了小车、站点和转轨节点间的无线通信机制，实现各节点之间数据准确传输；提出了适用于实验轨道模型的物流小车导航算法，实现物流小车在轨道上自主路径规划及导航功能。 （5）设计了基于STemWin的小车及站点人机交互界面，在所研制的实验轨道上对组装完成的物流小车进行了实验分析。试验表明，额定负载时，小车的水平最大运行速度为1.5m/s，坡道最大运行速度为0.8m/s，最大载重为40kg。 |
| 作者： | 袁启虎 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 罗福源;洪加松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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