1. 研究目的与意义

机器人开始迅猛的发展，是近几十年来快速发展起来的高新技术产品，其涉及自控技术、电力电子、传感器、机械、无线网络和人工智能等多学科的内容。机器人在我们的生活中越来越常见了而在发达国家，机器人的使用范围已经越来越广。随着科学技术的发展，机器人已经遍及工业、国防、宇宙空间、海洋开发等领域。所以，机器人已经成为人类生活和生产发展中不可或缺的一部分了随着科技的发展。计算机主导了过去的20年，而未来的几十年属于机器人。美国匹兹堡市卡内基麦农大学机器人研究所主任麦克欧卡纳德如是说。目前，我国的机器人发展正在以一种迅猛的趋势在追赶发达国。

随着中国经济的发展，需求的不断提升，中国自动化立体仓库市场从无到有，从小到大、从总量快速扩张到结构明显升级，逐步形成了有中国特色的多样化、多层次的消费市场。自动化立体仓库市场发展令世人瞩目，物流输送系统是自动化立体仓库的重要组成。因此，对机器人仓储运输控制方法的研究就显得很有必要。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题1：运动功能：自导航仓储运输机器人需要安装运动控制部分，实现对其整体的负载拖动，以及方向控制。

关键问题2：路径规划功能：自导航仓储运输机器人仓库中需要通过不同的设定程序按照程序中的规划路径进行运输，如自动避障、报警等功能。

关键问题3：检测功能：自导航仓储运输机器人需要在没有人参与的情况下完成运输任务，因此需要其检测前方障碍物，防止机器人撞到障碍物损坏。

3. 国内外研究现状（文献综述）

智能机器人是第三代机器人^[1]，这种机器人带有多种传感器,能够将多种传感器得到的信息进行融合，能够有效的适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。

目前研制中的智能机器人智能水平并不高，只能说是智能机器人的初级阶段。智能机器人研究中当前的核心问题有两方面：一方面是，提高智能机器人的自主性，这是就智能机器人与人的关系而言，即希望智能机器人进一步独立于人，具有更为友善的人机界面。从长远来说，希望操作人员只要给出要完成的任务，而机器能自动形成完成该任务的步骤，并自动完成它。另一方面是，提高智能机器人的适应性，提高智能机器人适应环境变化的能力，这是就智能机器人与环境的关系而言，希望加强它们之间的交互关系^[2]。

agv是上世界50年代发展起来的智能搬运机器人，成为现代工业自动化物流系统中的关键设备。世界上第一台agv是美国basrrett电子公司成功研发的^[3]，它是一种牵引式小车系统。60年代和70年代初，webb和clark公司也开始研发agv，并且取得不错的成果。所以在这个时期，欧洲的agv技术发展是非常快的。到70年代中，欧洲约装备了520个agv系统，共有4800台agv小车，到1985年已经发展到一万台左右，在机械制造行业的应用主要以汽车工业为主。

4. 研究方案

本设计将运用单片机作为核心，对自导航仓储运输机器人进行控制，实现各系统功能（系统总体设计方案如图 1所示）：

1.运动系统：计划在自导航仓储运输机器人左右两侧各自安装步进电机控制的轮子，步进电机接收来自单片机的控制要求，精确实现对其整体的负载拖动，以及方向控制。

2.路径规划系统:计划通过软件编程设计好运输路径，如遇到障碍会自动避障，状态异常会发出报警。

5. 工作计划

第1 周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；

第 2 周 阅读相关资料，理解有关内容；

第 3 周 翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；