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全方位AGV(Automated Guided Vehicle)是指安装了全方位轮的自主导引运输车。借助于全方位轮的结构优势全方位AGV具有平面内运动所需的全部三个自由度,即沿X轴、Y轴的平动和绕Z轴的转动。因此,全方位AGV较传统轮式AGV更适合工作在空间狭窄、人员拥挤的场合。本文设计了一种基于MY3轮的新型全方位AGV,该全方位AGV由车体和底盘组成。其中车体分为上、中、下三层结构:上层为机器人的功能区,用于放置运输的货物;中层为机器人的控制中心,用来安装机器人的控制板和驱动电源;下层为驱动层,用于安装机器人的驱动电机和电机驱动器。全方位AGV底盘由四组MY3轮呈“十字型”组成,相邻两组MY3轮之间的轴线呈90°分布。该全方位AGV可实现50㎏货物的灵活运输,同时可实现0.25m/s的最大运动速度。文章同时根据MY3的结构特点建立了四轮全方位AGV的运动学模型,所建模型为接下来机器人的控制打下了良好的基础。为了满足控制系统对稳定性和实时性的要求,开发了以嵌入式控制板NI sbRIO9631为基础的控制系统,该系统具有上层控制器、微控制器和驱动器三层控制结构。上层控制器主要实现控制程序的编译,同时提供人机交互功能。微控制器接收来自计算机的运动指令并将其转换为各个电机的转速和转角。此外,一些不需要跟用户进行交互的机器人智能控制算法也在微控制器上完成。驱动器用来接收微控制器的命令驱动电机运动。系统采用多传感器数据融合技术检测机器人外部信息,如利用红外传感器检测地面轨道,利用超声波传感器检测周围障碍物,利用摄像头反馈实际环境图像等。系统同时开发了基于LabVIEW的软件系统,所开发的软件具有操作简单、界面友好等特点。最后,本文通过一系列的应用实验验证了全方位AGV控制系统的合理性和有效性。