Mecanum轮式工业AGV室内导航与自动驾驶系统设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着工业4.0时代的到来，智能制造和柔性生产的需求日益增长，工业自动导引车（automatedguidedvehicle,agv）作为智能物流和柔性制造系统的重要组成部分，正扮演着越来越重要的角色。

传统的agv通常采用单一的导航方式，如电磁导航、磁带导航等，存在着灵活性差、路径更改困难、环境适应性不佳等局限性。

而mecanum轮式agv凭借其独特的全方位移动能力，能够在狭窄空间内灵活转向和横向移动，更加适应复杂多变的室内环境，在智能工厂、仓储物流等领域展现出巨大的应用潜力。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着机器人技术和人工智能的快速发展，工业agv技术取得了显著进步，国内外学者在mecanum轮agv导航与自动驾驶方面进行了大量的研究工作，并取得了一系列成果。

1. 国内研究现状

国内学者在mecanum轮agv运动控制、导航定位、路径规划等方面取得了一些成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题主要研究内容包括：1.mecanum轮及其运动学原理：分析mecanum轮的结构特点，推导其运动学模型，为agv的运动控制提供理论依据。

2.工业agv系统组成：介绍工业agv系统的硬件组成部分，包括mecanum轮、电机驱动器、传感器、控制器等，以及软件系统架构，为后续研究奠定基础。

3.室内导航技术分类：概述常用的agv室内导航技术，如激光导航、视觉导航、惯性导航等，分析各种技术的优缺点，为本课题选择合适的导航方案提供参考。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论研究与实验研究相结合的方法，并借助计算机仿真技术进行辅助分析。

首先，将进行文献调研，了解mecanum轮agv、室内导航技术、路径规划算法等相关领域的国内外研究现状和发展趋势，为课题研究奠定理论基础。

其次，将进行mecanum轮agv运动模型的建立与分析，推导其运动学和动力学模型，并进行仿真分析，验证模型的正确性。

5. 研究的创新点

本课题预期在以下几个方面实现创新：
1.基于多传感器融合的室内导航方法：针对单一传感器导航方法在复杂室内环境下易受干扰、精度不高的缺点，研究基于多传感器融合的室内导航方法，提高agv在复杂环境下的定位精度和鲁棒性。

2.针对mecanum轮特点的路径规划算法优化：针对传统路径规划算法对mecanum轮agv特殊运动特性的考虑不足，研究适用于mecanum轮agv的路径规划算法，并进行改进和优化，以提高路径规划效率和安全性，充分发挥mecanum轮agv的运动灵活性。

3.基于实际应用场景的系统设计与优化：针对工业agv实际应用场景中的需求，如狭窄空间通行、多任务协同等，对agv自动驾驶系统进行设计和优化，提高系统的可靠性、稳定性和实用性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘伟, 魏建军, 孙才新, 等. 基于改进rrt*算法的移动机器人全局路径规划[j]. 机器人, 2019, 41(01): 82-90.

[2] 张晓宇, 刘国荣, 陈强, 等. 基于改进人工势场法的移动机器人路径规划[j]. 哈尔滨工业大学学报, 2020, 52(02): 15-23.

[3] 李超, 肖功文, 吴海英, 等. 基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划[j]. 华中科技大学学报(自然科学版), 2018, 46(12): 104-110.