视觉导航车辆是工业物流自动化的关键技术。相比较传统的导航方式,视觉导航有信息量丰富、智能化水平高、导航柔性大等特点,目前已成为自动导航车辆(Automated Guided Vehicle,AGV)的主要发展方向。本文以浙江大学自动仪表研究所自主研究开发的新型自动导航车辆为平台,对视觉导航AGV的软硬件架构、视觉图像处理、射频识别定位系统、路径跟踪控制、AGVS无线调度等进行相关研究。主要内容如下:(1)整车硬件设计。车辆驱动系统、导航系统以及控制系统的硬件配置和选型。设计特定的转向机构,实现AGV的平稳行进。自行开发转角传感器,实现对车辆转角的动态获取。(2)视觉图像处理。为了更好的适应多变的道路环境,本文研究了多种图像处理技术,对图像处理的不同阶段的不同算法的比较。主要包括:道路图像的二值化阈值分区选取、图像滤波中的场扫描法以及区域连通法、基于Hough变换的信息提取、基于交比定理的图像畸变校正等等。(3)路径跟踪控制。建立基于二自由度的AGV动力学模型,依据转向轮角度、道路信息等输入变量预测车辆行进基本趋势。参考人类驾驶经验,提出基于专家系统的变结构控制算法。同时,引入初始启动转向轮自动调整、路径偏出自动搜寻、分支路径控制等智能辅助算法,完成AGV在各种复杂环境下的行驶以及对突发情况的处理。(4)射频识别定位系统。于白色导引线下间断铺设射频识别标签,利用安装于AGV车体底盘的射频接收天线动态探测车辆正下方标签反馈信号,将信号传给车身中安装的射频读写器,处理后经由USB接口将标签信息传递给车载计算机。为了实时有效地实现AGVS间的通讯调度,采用射频识别标签实现定位、无线收发模块实现AGV间及主机的通讯。综上所述,本文完成了一套能实现路径识别、自动控制、射频识别定位的视觉导引系统设计,为实现制造业生产物流智能配送系统的研究提供一定的技术储备。