[發明專利]一種基于差速輪組AGV的導航糾偏方法

有效

• 申請號: 202010842964.6
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111930126B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 黎成杰;劉文鵬;段三軍;李明
• 申請（專利權）人: 北京特種機械研究所
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京天方智力知識產權代理事務所(普通合伙) 11719
• 代理人: 張廷利

本發明涉及一種基于差速輪組AGV的導航糾偏方法，包括以下步驟：給定AGV的Y方向速度Vy；通過前磁導航傳感器和后磁導航傳感器實時采集導航磁條信息，通過絕對值編碼器實時檢測各差速輪組的當前航向角；根據前磁導航傳感器和后磁導航傳感器的位置，計算AGV中心相對導航磁條的偏移量DP和航向偏角AP；根據DP和AP計算糾偏速度Vx和糾偏轉速w；根據Vy、Vx和w計算各差速輪組的目標速度及目標航向角；根據各自的目標速度、目標航向角和當前航向角計算各差速輪組左驅動輪和右驅動輪的目標角速度；根據各差速輪組左驅動輪和右驅動輪的目標角速度控制對應驅動電機的轉速。其具有流程簡單、執行速度快、糾偏精度高、穩定可靠的優點。

技術領域

本發明涉及一種AGV導航系統，具體涉及一種基于差速輪組AGV的導航糾偏方法。

背景技術

隨著科技和社會的發展，AGV(自動引導運輸車)得到了快速發展和廣泛應用。采用麥克納姆輪的AGV具有全向移動、控制方便的優點，但也存在著載荷小的缺陷。而差速輪組AGV具有載荷大的特點，通常應用在航空、航天等重載運輸領域，但傳統的遙控操作方式影響了差速輪組AGV的效能，基于麥克納姆輪AGV的導航系統或糾偏方法也不適用不能連續全向運動的差速輪組AGV，因此，亟需研發一種適用差速輪組AGV的導航糾偏系統或方法，以提高其自動化程度和適用范圍。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于差速輪組AGV的導航糾偏方法，其具有流程簡單、執行速度快、糾偏精度高、穩定可靠的優點。

為解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種基于差速輪組AGV的導航糾偏方法，所述AGV安裝有四個呈中心對稱分布的差速輪組，差速輪組設有對稱分布的左驅動輪和右驅動輪，AGV還安裝有前后對稱分布的前磁導航傳感器和后磁導航傳感器，其特征在于，所述導航糾偏方法包括以下步驟：

S1、以AGV自身坐標系為車身坐標系，車中心為原點，正前方為Y方向，正右方為X方向；給定AGV的Y方向速度Vy；

S2、通過前磁導航傳感器和后磁導航傳感器實時采集導航磁條信息，通過絕對值編碼器實時檢測各差速輪組的當前航向角；

S3、根據前磁導航傳感器和后磁導航傳感器的位置，計算AGV中心相對導航磁條的偏移量DP和航向偏角AP，航向偏角AP是指Vy方向與導航磁條之間形成的夾角；

S4、根據偏移量DP和航向偏角AP計算糾偏速度Vx和糾偏轉速w，Vx方向與Vy方向垂直，w是指AGV繞中心的旋轉速度；

S5、采用速度分解法將Vy、Vx和w分解到各差速輪組，以得到各差速輪組的目標速度和目標航向角；

S6、根據各自的目標速度、目標航向角和當前航向角計算各差速輪組左驅動輪和右驅動輪的目標角速度；

S7、根據各差速輪組左驅動輪和右驅動輪的目標角速度控制對應驅動電機的轉速。

進一步的，本發明一種基于差速輪組AGV的導航糾偏方法，其中，在上述步驟S4中，所述糾偏速度Vx和糾偏轉速w按以下公式計算獲得，

Vx＝DP/DP_MAX×Max_Vx (1)

w＝AP/AP_MAX×Max_w (2)

公式(1)、(2)中，DP_MAX為最大偏移量，AP_MAX為最大航向偏角，Max_Vx和Max_w為根據Vy設立的可變比例因子。

進一步的，本發明一種基于差速輪組AGV的導航糾偏方法，其中，所述Max_Vx和Max_w按以下公式計算獲得，

Max_Vx＝tan(AP_MAX/180×π)×Vy (3)

Max_w＝tan(AP_MAX/180×π)×Vy/(y-X×(AP_MAX/180×π)) (4)