[發明專利]一種基于編碼器數據的智能叉車航跡推算方法

在審

• 申請號: 202010576486.9
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN112050811A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 孫京誥;鄒章鵬;陳方杰
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;B66F9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于編碼器數據的無人智能叉車航位推算方法，根據叉車的編碼器數據提供一種叉車航位推算器。其特點是，在封閉的倉庫中，GPS應用場景首受限，而使用IMU進行定位時，叉車車體配置的IMU傳感器容易出現數據漂移，從而導致智能叉車的定位出現嚴重的偏差，因此提出了一種利用叉車行走編碼器數據和轉向編碼器數據來推算航位的方法。

技術領域

本發明涉及一種針對無人智能叉車利用舵輪上的編碼器數據進行航位推算的方法，其特點在于不使用容易發生零漂的IMU數據，且根據叉車特殊的舵輪結構優化傳統的航位推算算法。

背景技術

目前隨著無人駕駛技術率先在封閉的倉儲領域中落地，傳統的負載式AGV由于其工作空間和負載能力都有一定的限制，產生的生產力有相應的局限性，那么具有更高工作空間和負載能力更強的無人智能叉車開始出現在各大AGV生產商的研發計劃中。無人智能叉車計劃在倉儲領域落地，則成熟的定位技術必不可少，針對傳統的航位推算技術，耿牛牛提出了一種《單舵輪AGV路徑跟蹤方法的研究》，該方法針對單舵輪AGV做了簡要的分析與研究。

發明內容

針對叉車式AGV中舵輪的中心點相對AGV中心點是動態變化的問題，本發明目的在于提出一種針對叉車式AGV使用舵輪上的編碼器數據進行航位推算時定位不準確的情況，能提出合理的方法表示舵輪的中心點變化情況，從而實現提高定位數據精度的方法。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

輸入：輸入測量數據L和轉向編碼器數據。

其中，L是叉車當前行走編碼器在的采樣周期內走的距離（單位：m）,是叉車當前轉向編碼器（舵輪）的角度值，范圍大小為；

輸出：叉車當前的舵輪的輪速和角速度，以及從動輪中心點在地圖坐標系中的位置。

步驟1：(單位：m/s)。

步驟2：已知叉車舵輪的中心點相對叉車中心點不是固定的，即叉車的軸距是動態變化的，叉車舵輪中心點與叉車中軸線水平距離也是動態變化的，此時動態的用表示，用表示。

步驟3：根據叉車的新軸距和當前的轉向角（單位：rad），得到舵輪當前的瞬時旋轉半徑，如果 ，轉到步驟4，否則轉到步驟5。

步驟4：（單位為：m），（單位：rad/s）。

步驟5：（單位為：m），（單位：rad/s）。

步驟6：從動輪中心點的瞬時旋轉半徑（單位：m），。

步驟7：假設某一時刻叉車在地圖坐標系中位置S的位姿信息是，經過一段時間的行駛后，到達P點，此時位姿信息是。

步驟8：由S點可推知P點坐標，即：

,

，。

步驟9：將步驟4中或步驟5所得及步驟6所得代入步驟8中，得：

，

，

，結束。

附圖說明

圖1為本發明所研究平臺的布局示意圖。

圖2為本發明的叉車舵輪中心點相對位置圖。

圖3為本發明的叉車運動過程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做詳細說明：

本發明公開一種針對無人智能叉車利用舵輪上的編碼器數據進行航位推算的方法，本發明所研究的無人智能叉車布局示意圖如附圖1所示。運算航位推算算法的下位機為DSP。