橋式起重機(jī)智能運行系統(tǒng)及其路徑規(guī)劃研究.pdf

1、專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文橋式起重機(jī)智能運行系統(tǒng)及其路徑規(guī)劃研究IntelligentOperationSystemAndPathPlanningResearchForOverheadCrane學(xué)號：31104031大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要本文以智能化工程機(jī)械為思想基點，通過研究機(jī)器人避障路徑規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計了橋式起重機(jī)智能運行系統(tǒng)的組成原理以及路徑避障規(guī)劃算法。使橋

2、式起重機(jī)具備在未知、復(fù)雜的環(huán)境中，通過自身對環(huán)境域的感知規(guī)劃出從任意起始點到任意目標(biāo)位置的避障路徑，實現(xiàn)橋式起重機(jī)無人化運行。首先通過研究機(jī)器人路徑控制系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)各功能模塊之間的聯(lián)系與功能作用。然后結(jié)合橋式起重機(jī)自身的功能特點，設(shè)計了一種適用于橋式起重機(jī)的智能運行系統(tǒng)的組成方案，闡述了系統(tǒng)各模塊的功能并繪制了工作流程圖，本文還對系統(tǒng)的傳感器層提出了相應(yīng)的布置方案。其次研究了以全局路徑最短為目標(biāo)函數(shù)，將遺傳優(yōu)化算法同柵格法結(jié)合的

3、橋式起重機(jī)全局靜態(tài)環(huán)境路徑規(guī)劃的方法。通過在MATLAB的仿真實驗表明，本文研究的橋式起重機(jī)全局路徑規(guī)劃算法在簡單環(huán)境域或復(fù)雜環(huán)境域都能輸出全局最優(yōu)或次優(yōu)的避障路徑，而且具有良好的避障效果。最后對橋式起重機(jī)在未知或半未知的環(huán)境中，利用向量規(guī)劃算法進(jìn)行基于滾動窗口的局部路徑規(guī)劃方法的研究。雖然局部路徑的規(guī)劃很難控制橋式起重機(jī)全局行走路徑的長度，但是本文通過引入局部子目標(biāo)與全局目標(biāo)之間最短路徑的啟發(fā)函數(shù)，良好地控制了橋式起重機(jī)全局行走路徑。