[發明專利]一種麥克納姆輪全向平臺精確定位方法

在審

• 申請號: 201910287435.1
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN110146866A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 李立早
• 申請（專利權）人: 南京信息職業技術學院
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/93
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 母秋松;董建林

本發明公開了一種麥克納姆輪全向平臺精確定位方法，步驟1：通過磁導航方式，導引移動平臺進入停靠區域內；步驟2：采用PID控制方法，以d₁和d₂差值的絕對值作為輸入，控制車輪的轉動速度；以d₁和d₂差值的符號確定車輪轉動的方向，進行原地轉向逐漸糾正航向角誤差，直到ψ＝0為止；步驟3：通過移動平臺的前后移動，直到兩個傳感器測得距離d₁和d₂均等于設定值位置；步驟4：實現移動平臺的左右平移，直到距離d₃等于設定值位置；保持第一激光位移傳感器和第二激光位移傳感器測量值始終等于設定值。本發明提易于實現，成本低，定位效果好，定位精度高。

技術領域

本發明涉及一種麥克納姆輪全向平臺精確定位方法，屬于全向移動平臺技術領域。

背景技術

麥克納姆輪從其發明至今已被廣泛應用于自動導引運輸車、移動機器人平臺、叉車等諸多領域。由于其獨特的結構，配備有麥克納姆輪的移動平臺具備了前后移動、左右平移、斜向平移和原地轉向等多種運動方式，能夠在二維平面內實現全向移動。

在麥克納姆輪全向移動平臺應用的任何一個領域，往往都需要解決精確定位停靠的問題。例如在自動導引運輸車(AGV)應用中，移動平臺停靠的準確度對零件的裝配或者是加工精度都會造成直接的影響；同樣在叉車等應用場合中，精準的定位能夠確保所裝卸貨物的安全，并提高工作的效率。

目前，麥克納姆輪移動平臺導航方式通常包括：磁條導航、視覺導航、二維碼導航、激光雷達導航等方式。以上方法均能導引移動平臺進入停靠位置并實現粗略定位，但無法實現±1mm以內的精確定位和停靠。發明公開號：CN106940183A中提到了一種基于PSD的AGV精確定位方法，但考慮到目前PSD視覺導引產品有效面積通常不超過5cm*5cm，對精確定位的實現造成了巨大的限制。

本發明采用激光位移傳感器作為測量元件，對麥克納姆輪全向移動平臺的航向角度誤差和位置誤差進行檢測。激光傳感器在AGV領域鮮有應用，專利公開號：CN109177941A中采用了激光位移傳感器用于AGV的防撞測量；專利公開號：CN207792610U中采用采用激光位移傳感器用于貨叉AGV對夾取貨物進行測量。與本發明不存在密切的相關性。

發明內容

目的：為了克服現有技術中存在的不足，要解決的問題是當麥克納姆輪全向移動平臺進入停靠范圍內后，如何消除移動平臺的航向角誤差和位置誤差，實現移動平臺的精確定位和停靠，本發明提供一種麥克納姆輪全向平臺精確定位方法。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種麥克納姆輪全向平臺精確定位方法，包括以下步驟：

步驟1：通過磁導航方式，導引移動平臺進入停靠區域內；

步驟2：啟動第一激光位移傳感器和第二激光位移傳感器，測得距離分別為d₁和d₂，兩個傳感器激光光束間的距離為d₀，設Δd＝d₁-d₂，計算出航向角誤差為：

采用PID控制方法，以第一傳感器和第二傳感器測得的距離d₁和d₂差值的絕對值作為輸入，控制車輪的轉動速度；以d₁和d₂差值的符號確定車輪轉動的方向，進行原地轉向逐漸糾正航向角誤差，直到ψ＝0為止；

步驟3：第一激光位移傳感器和第二激光位移傳感器測得距離分別為d₁和d₂，通過移動平臺的前后移動，直到兩個傳感器測得距離d₁和d₂均等于設定值位置；