[發(fā)明專利]一種基于AGV控制的機(jī)器人多角度融合導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110294267.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113126619A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張旺才;崔繼民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建首松智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 福州旭辰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35233
• 代理人: 程勇

本發(fā)明提供了一種基于AGV控制的機(jī)器人多角度融合導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：步驟S1、在地面上每隔半米設(shè)置有一個(gè)二維碼，機(jī)器人行走并讀取二維碼，并記錄兩兩二維碼之間的角度差；步驟S2、清空讀取二維碼時(shí)的陀螺儀值；步驟S3、對(duì)機(jī)器人在第一個(gè)二維碼和第二個(gè)二維碼之間的移動(dòng)距離的陀螺儀角度值進(jìn)行累加；步驟S4、對(duì)機(jī)器人移動(dòng)時(shí)的左右腳進(jìn)行差速分析并得到AGV模型角度；步驟S5、使用卡爾曼濾波對(duì)所述AGV模型角度和陀螺儀角度值進(jìn)行融合得到最終角度；步驟S6、將最終角度和兩兩二維碼之間的角度差進(jìn)行比較，得到最后的融合角度；步驟S7、根據(jù)所述融合角度能夠控制機(jī)器人進(jìn)行直線行走；本發(fā)明能夠通過(guò)多角度融合后降低機(jī)器人對(duì)陀螺儀依賴。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及AGV控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于AGV控制的機(jī)器人多角度融合導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

二維編碼導(dǎo)航的原理是通過(guò)掃描攝像機(jī)放置在地面上的二維編碼，通過(guò)分析二維編碼信息獲取當(dāng)前位置信息。二維編碼導(dǎo)航通常與慣性導(dǎo)航相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)精確定位。慣性導(dǎo)航是利用移動(dòng)機(jī)器人傳感器(光電編碼器、陀螺儀)獲取機(jī)器人的位置和姿態(tài)，通常作為輔助定位；但是目前陀螺儀的精度及使用壽命要求嚴(yán)格，且目前市場(chǎng)上使用的陀螺儀價(jià)格昂貴且模型復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠通過(guò)多角度融合后降低機(jī)器人對(duì)陀螺儀依賴的基于AGV控制的機(jī)器人多角度融合導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)方法。

本發(fā)明采用以下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種基于AGV控制的機(jī)器人多角度融合導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、在地面上每隔半米設(shè)置有一個(gè)二維碼，機(jī)器人行走并讀取二維碼，保存機(jī)器人讀取二維碼時(shí)的位置和角度，并記錄兩兩二維碼之間的角度差；

步驟S2、獲取機(jī)器人讀到二維碼時(shí)的陀螺儀角度值且在機(jī)器人讀取下一個(gè)二維碼時(shí)對(duì)上一個(gè)二維碼的陀螺儀角度值進(jìn)行清空；

步驟S3、在機(jī)器人離開(kāi)第一個(gè)二維碼時(shí)，對(duì)機(jī)器人在第一個(gè)二維碼和第二個(gè)二維碼之間的移動(dòng)距離的陀螺儀角度值進(jìn)行累加；

步驟S4、對(duì)機(jī)器人移動(dòng)時(shí)的左右腳進(jìn)行差速分析并得到AGV模型角度；

步驟S5、使用卡爾曼濾波對(duì)所述AGV模型角度和陀螺儀角度值進(jìn)行融合得到最終角度；

步驟S6、將最終角度和兩兩二維碼之間的角度差進(jìn)行比較，并對(duì)最終角度進(jìn)行補(bǔ)償，得到最后的融合角度；

步驟S7、根據(jù)所述融合角度能夠控制機(jī)器人進(jìn)行直線行走。

進(jìn)一步的，所述步驟S4中的AGV模型角度根據(jù)下列公式進(jìn)行融合計(jì)算得出：

其中：v_r表示機(jī)器人的右輪速度；v_l表示機(jī)器人的左輪速度；△t表示程序系統(tǒng)運(yùn)行周期；L表示右輪和左輪之間的距離；θ₂表示AGV模型角度值；d表示機(jī)器人移動(dòng)的距離。

進(jìn)一步的，所述機(jī)器人頭部安裝有讀碼器，每讀取到二維碼會(huì)返回二維碼的屬性值，即角度和坐標(biāo)值。

進(jìn)一步的，所述步驟S5中卡爾曼濾波融合的最終角度根據(jù)下列公式進(jìn)行計(jì)算得出：

K＝w₂/w₁；

B＝(A1+θ₂*K)/(1+K)；

其中：w₁表示陀螺儀角度的權(quán)重；w₂表示AGV模型角度的權(quán)重；K表示AGV模型角度權(quán)重和陀螺儀角度權(quán)重的比值；A1表示由陀螺儀得到的角度；θ₂表示AGV模型角度值；B表示最終角度。