[發(fā)明專利]一種用于舵輪驅(qū)動型AGV的循跡控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910994608.3
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110989571B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡亞南;劉新新;王博;黃怡欣;闞凱;李鴻向
• 申請（專利權(quán)）人: 南京晨光集團(tuán)有限責(zé)任公司;江蘇金陵智造研究院有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 蘇一幟

本發(fā)明公開了一種用于舵輪驅(qū)動型AGV的循跡控制方法，首先分析了磁導(dǎo)航傳感器與導(dǎo)引磁條的位置關(guān)系，提出糾偏策略；建立關(guān)于速度的幾何方程，計(jì)算AGV車體的運(yùn)動控制量；通過逆運(yùn)動學(xué)方程得到舵輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角控制量。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能夠協(xié)同控制多組舵輪使AGV精確地跟蹤導(dǎo)引路徑，不僅適用于直線和曲線路徑，而且對AGV的行駛速度和負(fù)載具有動態(tài)適應(yīng)能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于AGV(自動導(dǎo)引車)運(yùn)動控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體的，是涉及一種可實(shí)現(xiàn)多舵輪驅(qū)動型AGV自動跟蹤導(dǎo)引路徑的循跡方法。

背景技術(shù)

AGV(自動導(dǎo)引車)是一種采用電磁或光電等導(dǎo)航傳感器沿設(shè)定路徑自動行駛的輪式移動機(jī)器人，常用的導(dǎo)引路徑為磁條或者色帶。多舵輪驅(qū)動型AGV?采用多組舵輪作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)，能夠通過多組舵輪的協(xié)同運(yùn)動實(shí)現(xiàn)期望的車體運(yùn)動，其承載能力強(qiáng)，運(yùn)動靈活，在航空航天、軌道交通等工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的需求。

現(xiàn)有的循跡控制方法主要針對差速驅(qū)動型AGV或兩舵輪驅(qū)動型AGV，適用于多舵輪驅(qū)動型AGV的較少，在使用時容易受AGV車的型號、結(jié)構(gòu)的局限。本發(fā)明的方法能夠解決多舵輪驅(qū)動型AGV的循跡控制問題，使AGV在精確跟蹤導(dǎo)引路徑的同時保證舵輪滿足運(yùn)動學(xué)約束，能夠有效避免輪組間的運(yùn)動不協(xié)調(diào)或者干涉，提高AGV的運(yùn)動效率和控制精度。

公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于舵輪驅(qū)動型AGV的循跡控制方法，提出傳感器的糾偏策略，通過分析AGV運(yùn)動學(xué)模型得到AGV車體的運(yùn)動控制量，通過逆運(yùn)動學(xué)模型得到了各舵輪的驅(qū)動和轉(zhuǎn)向控制量，使得多舵輪AGV可以精確地跟蹤導(dǎo)引路徑。

舵輪驅(qū)動型AGV的循跡控制方法主要包括三個步驟：步驟1，基于傳感器反饋的糾偏策略；步驟2，基于運(yùn)動學(xué)分析得到AGV車體的運(yùn)動控制量；步驟?3，通過逆運(yùn)動學(xué)方程得到舵輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角控制量。

優(yōu)選地，上述控制方法中，正運(yùn)動學(xué)和逆運(yùn)動學(xué)分析均基于AGV車體的局部坐標(biāo)系，變量間的數(shù)學(xué)關(guān)系與AGV狀態(tài)獨(dú)立，不受其影響。

優(yōu)選地，上述控制方法中，傳感器糾偏控制策略采用比例或比例積分控制函數(shù)。

與現(xiàn)有控制方法相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：該控制方法通過運(yùn)動學(xué)分析和幾何分析，能夠精確地控制循跡偏差，通過調(diào)節(jié)參數(shù)適應(yīng)不同的車速和負(fù)載，既可用于直線路徑，也可用于圓弧等曲線路徑。通過將AGV車體的循跡控制與舵輪的運(yùn)動控制解耦，能夠擴(kuò)展到任意輪組數(shù)量的舵輪驅(qū)動型AGV。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明方法中建立的AGV小車局部坐標(biāo)示意圖；

圖2至圖4是本發(fā)明方法循跡過程中的AGV小車對應(yīng)的狀態(tài)坐標(biāo)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將以直線路徑循跡為例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供的用于舵輪驅(qū)動型AGV的循跡控制方法，所述控制方法基于?AGV車體的局部坐標(biāo)系，提出傳感器的糾偏策略，通過分析AGV運(yùn)動學(xué)模型得到AGV車體的運(yùn)動控制量，通過逆運(yùn)動學(xué)模型得到了各舵輪的驅(qū)動和轉(zhuǎn)向控制量，使得AGV可以精確地跟蹤導(dǎo)引路徑。