[發(fā)明專(zhuān)利]用于獲得AGV車(chē)載定位傳感器安裝位姿的標(biāo)定方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110836137.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113670332A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜惠斌;劉靜怡;李中勝;張榮山
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 石家莊辰宙智能裝備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01C25/00
• 分類(lèi)號(hào): G01C25/00
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 高寧寧

本發(fā)明公開(kāi)了一種AGV上車(chē)載定位傳感器安裝位姿的標(biāo)定方法，屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：步驟A、AGV以及AGV上的定位傳感器上電完成初始化；步驟B、控制AGV直線(xiàn)移動(dòng)；步驟C、控制AGV原地旋轉(zhuǎn)；步驟D、對(duì)定位傳感器在步驟B和步驟C中記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成定位傳感器在AGV車(chē)體上安裝位姿的標(biāo)定。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)便快捷，精度高，可以獲得各種定位傳感器（如激光雷達(dá)、WIFI/UWB/藍(lán)牙等射頻定位傳感器、GPS衛(wèi)星導(dǎo)航模塊、相機(jī)/磁感器等標(biāo)簽識(shí)別傳感器）在AGV車(chē)體上的安裝位姿數(shù)據(jù)，以便將定位傳感器獲得的位姿數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換得到AGV車(chē)體自身的位姿數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種AGV上車(chē)載定位傳感器安裝位姿的標(biāo)定方法。

背景技術(shù)

AGV，即Automated Guided Vehicle，屬于輪式移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域，是指能夠通過(guò)預(yù)設(shè)的程序自動(dòng)將物品從一個(gè)位置移動(dòng)至另一位置，是一種自動(dòng)化、信息化和智能化設(shè)備。

隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)在越來(lái)越多的領(lǐng)域內(nèi)得到了應(yīng)用，如倉(cāng)儲(chǔ)、物流、服務(wù)、巡檢、演藝等。而自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)也大量地從工廠(chǎng)車(chē)間的相對(duì)單一、確定的運(yùn)行環(huán)境走向相對(duì)復(fù)雜、未知的日常生活環(huán)境，隨之而來(lái)的是需要搭載越來(lái)越多的各種類(lèi)型的傳感器。目前應(yīng)用廣泛的定位傳感器包括激光雷達(dá)+反射板、射頻基站+接收器(WIFI、藍(lán)牙、超聲等)、GPS衛(wèi)星導(dǎo)航模塊、標(biāo)簽識(shí)別傳感器(磁條、二維碼、RFID卡等)等。而傳感器獲得的數(shù)據(jù)都是相對(duì)于傳感器自身坐標(biāo)系的，車(chē)體要正常、安全運(yùn)行需要將這些數(shù)據(jù)通過(guò)傳感器在車(chē)體上安裝位姿來(lái)轉(zhuǎn)換到車(chē)體可以直接利用的數(shù)據(jù)才行。

以GPS定位模塊為例，GPS定位模塊獲得的位置數(shù)據(jù)是模塊本身的位置數(shù)據(jù)，當(dāng)GPS模塊安裝在車(chē)體前部，這就需要知道GPS模塊在車(chē)體上的安裝位姿以得到車(chē)體后部的位置，并且安裝位姿參數(shù)的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到車(chē)體的運(yùn)動(dòng)精度。傳統(tǒng)地，AGV車(chē)載定位傳感器在AGV車(chē)體上的安裝位姿通過(guò)三種方式處理：直接將AGV車(chē)體自身坐標(biāo)系建立在定位傳感器自身坐標(biāo)系上；采用圖紙上的設(shè)計(jì)值、忽略安裝誤差；通過(guò)量具如卡尺直接測(cè)量獲得。這些處理方式在傳統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合是沒(méi)有問(wèn)題的，如每臺(tái)AGV獨(dú)立運(yùn)動(dòng)、不需要多車(chē)聯(lián)動(dòng)拼接或者多車(chē)拼接但拼接點(diǎn)位和路徑都比較固定或者對(duì)AGV運(yùn)動(dòng)精度要求較低等。但在需要多臺(tái)AGV任意拼接甚至要求AGV拼接之后整體運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，這種方式會(huì)引入較大誤差，嚴(yán)重影響拼接精度以及協(xié)同聯(lián)動(dòng)效果，甚至?xí)l(fā)生碰撞。此外，當(dāng)涉及到多個(gè)定位傳感器數(shù)據(jù)相互融合時(shí)，也要依賴(lài)于定位傳感器在AGV車(chē)體上的安裝位姿數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種AGV上車(chē)載定位傳感器安裝位姿的標(biāo)定方法，可以準(zhǔn)確地定位傳感器獲得的位姿數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換得到AGV車(chē)體自身的位姿數(shù)據(jù)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種AGV上車(chē)載定位傳感器安裝位姿的標(biāo)定方法，包括以下步驟：

步驟A、AGV以及AGV上的定位傳感器上電完成初始化；

步驟B、控制AGV直線(xiàn)移動(dòng)；

步驟C、控制AGV原地旋轉(zhuǎn)；

步驟D、對(duì)定位傳感器在步驟B和步驟C中記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成定位傳感器在AGV車(chē)體上安裝位姿的標(biāo)定；

所述步驟D包括以下步驟：

S1：讀取定位傳感器在步驟B和步驟C中記錄的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括橫坐標(biāo)序列X、縱坐標(biāo)序列Y以及姿態(tài)序列A；

S2：將在步驟B獲得數(shù)據(jù)中的橫坐標(biāo)序列X和縱坐標(biāo)序列Y進(jìn)行直線(xiàn)擬合得到直線(xiàn)方向矢量對(duì)姿態(tài)序列A計(jì)算得到均值

S3：將在步驟C獲得數(shù)據(jù)中的橫坐標(biāo)序列X和縱坐標(biāo)序列Y進(jìn)行圓弧擬合得到圓弧圓心點(diǎn)C以及圓弧半徑R；

S4：建立最優(yōu)化問(wèn)題：