[發明專利]一種磁導航AGV的高精度定位方法在審
| 申請號： | 201910326780.1 | 申請日： | 2019-04-23 |
| 公開（公告）號： | CN110068334A | 公開（公告）日： | 2019-07-30 |
| 發明（設計）人： | 丁旭 | 申請（專利權）人： | 科羅瑪特自動化科技(蘇州)有限公司 |
| 主分類號： | G01C21/20 | 分類號： | G01C21/20 |
| 代理公司： | 上海諾衣知識產權代理事務所(普通合伙) 31298 | 代理人： | 衣然 |
| 地址： | 215000 江蘇省蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 磁導航 小車 高精度定位 工作效率 擴展卡爾曼濾波 高速運行狀態 模糊控制 | ||
本發明公開了一種磁導航AGV的高精度定位方法，極大的提高了磁導航AGV定位的精度以及穩定性，并且相比于其他磁導航方法，有著較高的靈活性，提高了磁導航小車的運行速度以及工作效率。本發明將擴展卡爾曼濾波與模糊控制相結合，不僅提高了磁導航小車的定位精度，并且在小車高速運行狀態下，可以極大地提高小車的靈活性，提高此導航小車的工作效率，以滿足高精度，高速度的場合需要。
技術領域
本發明涉及磁導航技術領域，具體為一種磁導航AGV的高精度定位方法。
背景技術
磁導航技術廣泛應用在AGV領域，以磁導航為技術主體的AGV憑借其較高的定位精度，較高的靈活性，廣泛應用在物流運輸等領域。
磁導航技術主要滿足AGV路徑引導以及小車定位的需求，但磁導航方法有著許多弊端，例如小車在高速運動過程中，會出現累計誤差，以及小車的穩定性會極大地降低。
發明內容
本發明提出了一種全新的定位方法，極大的提高了磁導航AGV定位的精度以及穩定性，并且相比于其他磁導航方法，有著較高的靈活性，提高了磁導航小車的運行速度以及工作效率。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種磁導航AGV的高精度定位方法，包括以下步驟：
步驟一：建立磁導航小車的運動學模型：首先安裝圓柱形小磁鐵，然后在磁導航小車上安裝霍爾效應傳感器，傳感器通過測量磁通量密度以及磁偶極電位，測量小磁鐵與傳感器之間的相對位置；
步驟二：建立隸屬度函數和模糊控制規則：模糊控制的兩個輸入參數為de和θe，分別是小車當前位置與期望路徑的橫向偏差以及角度偏差；
步驟三：基于擴展卡爾曼濾波算法的誤差糾正：擴展卡爾曼濾波有預測和更新兩個過程，根據上一時刻的狀態量xk-1，控制輸入量uk-1，噪聲干擾量wk-1，來計算出下一時刻的狀態量，此步驟包括以下四個過程：
過程一：預測磁導航小車下一時刻位置；
過程二：計算錯誤協方差矩陣；
過程三：觀測和匹配過程；
過程四：評估過程。
優選的，所述步驟一中，磁導航小車質心的線速度以及角速度計算公式如下所示：
通過時間迭代的方法計算磁導航小車的位移公式：
Δxc＝vc·cosθc·T
Δyc＝vc·sinθc·T
Δθc＝ωc·T
總計算公式如下：
優選的，所述步驟一中，測量小磁鐵與傳感器之間的相對位置所用公式如下：
其中，U,By,Bx,Bz，由霍爾效應傳感器測得，然后計算出磁導航小車相對于磁鐵的位置坐標：x,y,z。
優選的，所述步驟二的模糊控制規則如下所示：
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