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1、青岛黄海学院毕业设计（论文）开题报告 题目名称 深井救援机器人运动学分析 学 院 机电工程学院 专 业 机械设计制造及自动化 学生姓名 范计震 学 号 指导教师 郑义 职 称 讲师 2014年11月28日本科毕业论文（设计）开题报告一、 选题依据1.1选题的意义 自动化、信息化、智能化已经成为时代发展的需求，进入21世纪以来，无限技术、计算机技术继续不断深入发展，物联网行业蒸蒸日上。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。AGV小车是
2、一种无人驾驶的激光导引运输车，在物流运输方面可实现高作业精度和作业效率。机械手是一种能自动控制并可以从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。RFID定位、AGV小车及机械手的联合可以高效、精确完成作业任务。 1.2选题的现状及发展趋势 AGV(AutomatedGuidedVehiele)即自动导引车，也称自动导航车或自动驾驶无人搬运车，出现于20世纪50年代。它可以装备有电磁、光学等自动导向装置，按照中央控制系统下达的指令，沿着规定路线自动行驶和停靠任意位置。由于它具有智能化、灵活性等特点，故成为现代工业自动化物流系统中的关键设备之。国内自主研发的A
3、Gv比国外晚60多年，且保有量仅为国外的4%。总体来说，国内AGV的研究与应用较之国外相差甚远。 RFID(RadioFrequeneyIdentifieation)即射频识别，与其他自动识别技术相比，具有非接触性、数据量大、信息处理速度快、抗干扰性强、环境适应性强、可靠性高、保密性高、识别距离远等特点。基本的RFID系统由标签(Tag)、阅读器(Reader)及后台计算机组成。其中标签由芯片与天线组成，主要作用是附着在物体上，以其具有的唯一电子编码标识目标对象。阅读器由天线和主控电路组成，主要作用是控制射频模块向标签发射读取信号，并接受标签的应答，对标签的识别信息进行处理。二、研究内容2.1
4、学术构想与思路本设计主要研究基于RFID定位技术的搬运型AGV自动导引小车系统。该系统由AGV小车、机械搬运装置和RFID自动识别系统三部分组成，AGV小车基于单片机控制，通过RFID技术检测到货物实现货物识别和统计功能，通过机械手臂或移载装置将货物搬运，自动寻迹功能实现自主运送，通过RFID识别仓库地理位置电子标签实现自动入库。系统核心由控制系统模块、驱动模块、无线通讯模块、RFID自动识别模块、移载装置模块和寻迹模块为主体构成的闭环控制系统，实现了智能寻迹、自动识别、数据统计、货物搬运等功能。 无线射频识别技术(RadioFrequency Identification,简称RFID)是一
5、种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）传输特性，实现对被识别物体的自动识别1,2。RFID技术具有读写速度快，读写距离大且无需光学可视的特点，而且可以实现多目标和移动目标的识别。RFID技术的这些优点，使其在工业自动化、商业自动化以及交通运输控制管理等众多领域中都得到了广泛的应用3。特别是在物流领域，许多的自动化立体仓库中都采用RFID电子标签取代传统的条形码来标识货品，在提高了立体仓库的作业效率的同时，RFID技术也为盘点工作的的自动化提供了技术基础。22拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析2.21RFID设备及其与AGV控制系统的集成AGV
6、 控制系统和 RFID 系统两个控制器可以通过串行接口进行二者之间的通讯，并通过相应的通讯协议来实现 AGV 与 RFID 系统功能上的集成。RFID 系统与 AGV 通过无线通讯接口与计算机信息管理终端通。这样 RFID 系统的标签数据与 AGV 系统参数等数据就能够实时地上传到终端计算机上。RFID 系统与 AGV 集成后就构成了一个移动式的 RFID 系统。2.22集成方案设计 集成式 RFID 和 AGV 系统的功能设计：在集成式终端承载货物入（出）库时，系统根据入（出）货单和实际入（出）货情况进行复核，并将复核结果反馈给集成式终端以提示下一步动作；通过 AGV 车载RFID 阅读器读
7、取货架上的货位标签，以确认货物（托盘）在仓库中的具体位置，方便事后货物的定位和盘点；可在地面安置一系列 RFID（地标），通过读取地标以确定和跟踪 AGV 在配送中心的行驶路线和位置。该集成式终端数据采集系统由 RFID 阅读器和显示终端组成，并通过无线局域网和中心计算机实现数据交换。由于集成式终端在执行业务操作时只需读取一个货位标签，因此终端也采用高频 RFID系统，同时可避免串读。2.23 功能模块实现1）AGV 定位/调度模块功能实现 AGV 定位/调度模块是配送中心实现该解决方案，进行计算机管理的关键。实现 AGV 定位/调度需要用到 RFID 定位技术。2）机械手搬运功能实现 机械手
8、由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。以单片机控制的控制机构是机械手问题的核心。三、研究计划及进度安排：起止时间主要内容预期目标2014年11月10日-12月1日；2014年12月1日-12 月21日2014年12月21日-2015年1月21日2015年3月1日-5月11日2015年5月11日- 6月1日2015年6月1日- 6月20日布置动员、确定选题阶段；开题报告书写和审核阶段；拟定论文大纲阶段；设计（撰写）论文初稿阶段：；论文查重和修改阶段：；提交论文及论文成绩初评、答辩阶段；布置动员、确定选题；开题报告书写和审核;拟定论文大纲；设计（撰写）论文初稿；论文查重和修改；提交论文及论文成
9、绩初评、答辩;四、主要参考文献：1朱明辉.张会清基于RSSI的室内无线网络定位技术研究J.现代电子技术,2010,(17).2刘建锋,张常胜.基于单频电磁制导方式的AGV小车J.微型机与应用,2011,(30).3雷磊,吴计生,陈方宇.基于RFID的物流自动化仓库定位方法的研究J.物流技术,2012,(31).4史恩秀,黄玉美.自主导航小车AGV定位方法的研究J.传感器技术,2007,(20).5期刊论文基于RFID的物流自动化仓库定位方法的研究- 物流技术 - 2012, 31(2)6 陈顺平,梅德庆,陈子辰.激光导引 AGV 的自动引导设计,工程设计学报,2003(5)7 徐清.自动导引小
10、车系统的设计与实现.苏州:苏州大学,2006.8冉宇瑶.基于周边环境感知技术的 AGV 机器人及其在烟草企业生产现场的应用.商场现代化,2007,(4):52 54.9 董平,赵海伶.AGV 及 AGV 方案研究.组合机床与自动化加工技术,2002,(2):21 23.10 刘全胜.AGV 机器人在柔性制造系统中的应用.中国制造业信息化,2008,37(17):3.11游战清,刘克胜,张义强,等.无线射频识别技术(RFID)规划与实施.北京:电子工业出版社,2005.1 51.12田景贺,范玉顺,朱云龙,等.基于 RFID 与 AGV 集成的自动化库存盘点系统.仪器仪表学报,2007.13詹艳军,杨笔锋,等.基于 RFID 的智能车辆管理系统.微计算机信息,2010,2(2):166 168.14 顾佳炜,楼佩煌.基于无线射频识别技术的自动导引车导航方法的研究.电工电气,2009,(12)3.指导教师意见签名： 年 月 日开题报告评审小组意见评审小组负责人签字： 年 月 日（20003000字）