基于CAN总线的AGV车载控制系统研究与实现的任务书.docx

基于CAN总线的AGV车载控制系统研究与实现的任务书
任务书
一、选题背景及意义
AGV（AutomatedGuidedVehicle）自动导引车，一种能够自主行驶、感知周围环境并避开障碍物的无人驾驶车辆。AGV可以实现物流运输线上的物料搬运、仓储、加工等作业，具有无人化、高效化、安全化的特点，受到广泛的应用。目前，国内越来越多的企业开始将AGV技术应用于生产线、仓库等场景，以提高生产效率、降低人力成本。
AGV车辆的控制系统是AGV自动化运行的核心，其稳定性、可靠性和精度的高低将直接影响AGV的运行效率和安全性。CAN总线是一种高可靠性、高实时性的数据通讯协议，对于AGV车辆控制系统的实现具有很大的优势。CAN总线协议采用了分布式控制结构，每个节点都能够独立地工作，并可以实现多节点并行通讯。因此，基于CAN总线建立AGV车载控制系统具有高度可靠性与实时性、扩展性强等优点，是当前AGV车载控制系统的重要研究方向。
二、研究目标
本课题旨在设计并实现一种基于CAN总线的AGV车载控制系统，实现AGV的自主导航、障碍物避免、路径规划等功能，具体研究目标包括以下方面：
1.设计基于CAN总线的AGV车载控制系统，实现控制指令的传输和控制节点的分布式控制。
2.实现AGV的传感器数据的实时采集、处理和分析，包括地图生成、障碍物检测等。
3.实现AGV的路径规划算法，通过收集传感器数据，自主规划合理的路径。
4.实现AGV的自主导航功能，包括通过地图和传感器数据确定车辆当前位置，实现定位和导航。
5.实现AGV的障碍物避免功能，根据传感器数据和路径规划，避免碰撞并重新规划路径。
三、主要任务及研究方法
1.研究CAN总线控制原理，了解控制指令传输的相关技术和协议。
2.对AGV车载控制系统的硬件平台进行选择和组建，包括控制板、传感器、电机等模块的选用和搭建。
3.设计车载控制系统的软件架构，包括故障检测、纠错措施、数据处理和通信协议等。
4.实现AGV的路径规划和自主导航功能，采用基于遗传算法、模糊控制等算法，确定规划路径和执行方案。
5.实现AGV的障碍物避免功能，通过传感器数据和实时调整路径，实现避开障碍物和碰撞的自主控制。
四、进度安排
本课题计划完成时间为四个月，具体进度安排如下：
第一周：研究AGV车载控制系统的相关技术原理，确定选题方向和研究目标。
第二周：对AGV车载控制系统的硬件平台进行选型和组建，包括选用控制板、传感器和电机等模块。
第三周：设计车载控制系统的软件架构，包括故障检测、纠错措施、数据处理和通信协议等。
第四周至第八周：实现AGV的路径规划和自主导航功能，采用基于遗传算法、模糊控制等算法，确定规划路径和执行方案。
第九周至第十二周：实现AGV的障碍物避免功能，通过传感器数据和实时调整路径，实现避开障碍物和碰撞的自主控制。
第十三周至第十六周：进行系统的集成和调试，优化各模块之间的协作和互动，完善系统的性能和稳定性。
第十七周至第十八周：编写毕业设计论文，总结实验结果和经验，提出下一步的研究方向和建议。
五、参考文献
[1]王鹏皓,张冠群,夏建华,等.基于CAN总线的AGV智能导航系统设计[J].自动化与仪器仪表,2017(6):63-66.
[2]陈岢,马旭峰.CAN总线的基本性质及其在智能可控仪器中的应用[J].仪器仪表学报,2001,22(增加1):155-158.
[3]刘锡全,刘兴想,于成坤.基于模糊控制的重载AGV自动导航系统[J].控制工程,2012,19(1):26-29.
[4]田应华,王陆军,庄忠正.基于粒子群算法的AGV路径规划方法[J].自动化学报,2007,33(9):877-882.