[發(fā)明專利]一種單舵輪后置驅(qū)動移動平臺的直線路徑引導(dǎo)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811600194.3
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109683616B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張松濤;李超;曹雛清;高云峰
• 申請（專利權(quán)）人: 蕪湖哈特機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 張巧嬋

本發(fā)明適用于自動控制技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種單舵輪后置驅(qū)動移動平臺的直線路徑引導(dǎo)方法，該方法包括如下步驟：S1、實時檢測叉車當(dāng)前的位姿偏差，所述位姿偏差包括：偏離期望軌跡的側(cè)向距離d，叉車車體當(dāng)前偏離期望軌跡的角度γ；S2、保持舵輪的線速度不變，將當(dāng)前的位姿偏差輸入舵輪偏角的計算模型，輸出舵輪在下一時刻的偏角。通過叉車的相關(guān)參數(shù)來構(gòu)建舵輪偏角的計算模型，通過舵輪偏角的計算模型來調(diào)節(jié)舵輪的偏角朝期望軌跡方向行駛，減小了對經(jīng)驗參數(shù)的依賴，提高了移動平臺的引導(dǎo)精度、縮短調(diào)整距離、減小超調(diào)量，基于確定的舵輪偏角計算模型便于經(jīng)驗參數(shù)h的調(diào)試。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自動控制技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種單舵輪后置驅(qū)動移動平臺的直線路徑引導(dǎo)方法。

背景技術(shù)

智能叉車和AGV(Automated Guided Vehicle)是工業(yè)4.0智能工廠重要的運輸工具，主要用來實現(xiàn)原材料、半成品以及成品零部件的儲存和轉(zhuǎn)運，為生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性化以及智能化提供重要保證的同時，也為系統(tǒng)保持高效穩(wěn)定的運行提供技術(shù)支撐。近年來，無軌導(dǎo)航以其路徑靈活性高、可控性好、場地布置簡單等優(yōu)點，正在逐步取代傳統(tǒng)的有軌導(dǎo)航(如磁導(dǎo)軌)，其實現(xiàn)方式有激光雷達(dá)導(dǎo)航、紅外頂標(biāo)傳感器導(dǎo)航等。

當(dāng)主舵輪前置驅(qū)動時(即拉著車體走)，其運動控制較為簡單，位姿出現(xiàn)偏差時修正較為迅速；但當(dāng)主舵輪后置驅(qū)動時(即推著車體走)，其運動控制較為復(fù)雜，位姿出現(xiàn)偏差時修正響應(yīng)速度慢且容易出現(xiàn)超調(diào)及震蕩現(xiàn)象。而在某些情況下(如叉車進(jìn)行叉貨時，插齒必須在前)，車體只能由主舵輪后置驅(qū)動，所以對單舵輪后置驅(qū)動叉車的位姿偏差修正模型進(jìn)行研究，現(xiàn)有的大多是將PID思想融入常規(guī)模糊控制中，雖可提高移動平臺行走精度和平穩(wěn)性，但其控制效果的好壞很大程度上依賴于模糊控制規(guī)則和隸屬度函數(shù)的制定，而其制定很大程度上取決于經(jīng)驗，相關(guān)參數(shù)值確定麻煩，缺少相應(yīng)的理論根據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種單舵輪后置驅(qū)動移動平臺的直線路徑引導(dǎo)方法，通過構(gòu)建舵輪偏角的計算模型，基于舵輪偏角的計算模型來輸出舵輪在下一時刻的舵輪偏角，減少對經(jīng)驗的依賴程度。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種單舵輪后置驅(qū)動移動平臺的直線路徑引導(dǎo)方法，所述方法包括如下步驟：

S1、實時檢測叉車當(dāng)前的位姿偏差，所述位姿偏差包括：偏離期望軌跡的側(cè)向距離d，叉車車體當(dāng)前偏離期望軌跡的角度γ；

S2、保持舵輪的線速度不變，將當(dāng)前的位姿偏差輸入舵輪偏角的計算模型，輸出舵輪在下一時刻的偏角。

進(jìn)一步的，所述舵輪偏角的計算模型具體表示如下：

其中，H為主動舵輪到從動輪中心的間距，h為經(jīng)驗參數(shù)，與H相關(guān)。

進(jìn)一步的，所述舵輪偏角計算模型的構(gòu)建方法包括如下步驟：

S21、將從動輪中心在期望軌跡上進(jìn)行投影，獲取投影點O，以O(shè)點為原點，投影點O與從動輪中心所在的直線為X軸，期望軌跡為Y軸，基于參數(shù)h在Y軸正方向上確定偽目標(biāo)點B；

S22、規(guī)劃舵輪在下一時刻的行駛路徑，即舵輪從當(dāng)前位置到B點的弧線，該弧線與叉車行駛方向相切；

S23、構(gòu)建所述行駛路徑的轉(zhuǎn)彎半徑計算模型，基于轉(zhuǎn)彎半徑計算模型來獲取舵輪偏角計算模型。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)彎半徑計算模型表示如下：

其中，h為經(jīng)驗參數(shù)，與H相關(guān)。

本發(fā)明提供的單舵輪后置驅(qū)動移動平臺的直線路徑引導(dǎo)方法具有如下有益效果：

1.通過叉車的相關(guān)參數(shù)來構(gòu)建舵輪偏角的計算模型，通過舵輪偏角的計算模型來調(diào)節(jié)舵輪的偏角朝期望軌跡方向行駛，減小了對經(jīng)驗參數(shù)的依賴，提高了移動平臺的引導(dǎo)精度、縮短調(diào)整距離、減小超調(diào)量；