[發明專利]一種AGV運動軌跡控制方法

在審

• 申請號: 202010566534.6
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111679676A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 林景棟;繆存瀚;高俊峰;牟健村;張珂卿;詹俊;張政
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發明涉及一種AGV運動軌跡控制方法，屬于AGV智能停車領域。該方法包括：S1：確定AGV小車的具體尺寸參數，建立一個坐標系并選取一個參考點；S2：根據AGV小車的具體尺寸參數，確定前后舵輪驅動速度和偏轉角；S3：根據AGV小車的具體尺寸參數，確定參考點處線速度和兩舵輪的轉向角速度；S4：根據以上參數得到雙舵輪AGV運動學模型；S5：根據AGV的實際位姿與理論位姿之差作為閉環系統的輸入，確定控制器。本發明能滿足安全穩定搬運車輛的前提下對AGV速度進行優化，提高停取車效率。

技術領域

本發明屬于AGV智能停車領域，涉及一種通過確定AGV自身坐標和確定目標位置地點，控制AGV沿確定軌跡運行的方法。

背景技術

停車機器人是自動引導車輛AGV的一個新的應用領域。自動導引裝置(AutomatedGuided Vehicles,AGV)能夠沿著指定的導引路線行駛，并且具有安全保護和移載功能的無人駕駛自動化搬運車輛。自動導引車系統技術是傳感器技術、可編程控制技術、信息處理技術、機電一體化技術等多學科的研究成果的集中體現。產品主要的功能是實現了工件傳輸的自動化，系統也已經成為柔性制造系統、自動化倉儲物流系統中必不可少的一部分。當前，在停車領域，停車機器人的需求也日益增加，過去需要人工找車位的模式，現在可以交由機器人進行代勞，在核心交通樞紐和人員密集區域逐漸得到推廣。

經過近幾年的持續發展，AGV停車機器人已經從采用車臺板載運等方式逐漸衍生出夾持夾取式等多種停取方式。市場上常見的驅動方式大致有差速輪、全向輪、舵輪、麥克納姆輪等四種，基本覆蓋所有行業及環境的應用需求，保證了復雜人機作業環境中AGV小車高效順暢的搬運作業。

不同的驅動方式有相應的驅動難度，各大智能設備公司根據應用場景研發控制算法，像差速輪定位精度不高，雙舵輪耦合性和非線性度高，控制難度加大等，除控制之外還有定位方面的難度，激光雷達、磁導航、慣性導航、視覺導航等各有特點，要將其融入到控制系統中，組成一個完整、功能齊全的AGV系統，還是需要大量的實驗驗證。

雙舵輪型轉向驅動可以實現360°回轉功能，也可以實現萬向橫移，靈活性高且具有精確的運行精度。但控制起來也更加復雜，相比差速運行方式需要更多的約束條件，具有非線性和不確定性等特點，另外負載為不同的汽車時重量的不同，同時又存在現場地面及周圍環境的影響。因此，要實現AGV運動控制，就必須要克服負載及環境在內的不確定性對系統性能造成的影響。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種AGV運動軌跡控制方法，通過確定AGV自身坐標和確定目標位置地點，控制AGV沿確定軌跡運行。具體通過分析雙舵輪AGV機械結構組成與工作原理，建立雙舵輪AGV的運行模型；基于雙舵輪AGV運行模型，研究AGV運行狀態，以及運行過程中的路徑跟蹤控制方法；建立智能停車庫系統，完善結構和程序，在滿足安全穩定搬運車輛的前提下對AGV速度進行優化，以提高停取車效率。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種AGV運動軌跡控制方法，包括以下步驟：

S1：確定AGV小車的具體尺寸參數，建立一個坐標系并選取一個參考點；

S2：根據AGV小車的具體尺寸參數，確定前后舵輪驅動速度和偏轉角；

S3：根據AGV小車的具體尺寸參數，確定參考點處線速度和兩舵輪的轉向角速度；

S4：根據以上參數得到雙舵輪AGV運動學模型；

S5：根據AGV的實際位姿與理論位姿之差作為閉環系統的輸入，確定控制器。

進一步，步驟S1中，確定的AGV小車的具體尺寸參數包括：線速度、轉角、角速度、前舵輪軸心到前兩個萬向輪軸心線的間距，以及后舵輪軸心到前兩個萬向輪軸心線的間距。