[發明專利]基于無線定位和傳統定位技術的雙重搬運定位控制方法

在審

• 申請號: 202310018293.5
• 申請日: 2023-01-06
• 公開（公告）號: CN115990881A
• 公開（公告）日: 2023-04-21
• 發明（設計）人: 王東;宋植林
• 申請（專利權）人: 蘇州朗信智能科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/00;B25J13/08
• 代理公司: 北京路勝元知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11669
• 代理人: 路兆強;段明升

1.基于無線定位和傳統定位技術的雙重搬運定位控制方法，其特征在于：所述雙重搬運定位控制方法包括位置坐標系建立單元、定位測量系統安裝單元、重載無人搬運系統管理平臺單元，所述位置坐標系建立單元包括零點選定、位置坐標數值構建，所述定位測量系統安裝單元分為一次粗略定位測量系統安裝和二次精準定位測量系統安裝，所述重載無人搬運系統管理平臺單元是由無線位置坐標數值的實時接受、重載無人搬運機器人運行速度的計算、重載無人搬運機器人位置的精準控制組成。

2.根據權利要求1所述的基于無線定位和傳統定位技術的雙重搬運定位控制方法，其特征在于：所述零點選定是以整個重載無人搬運機器人工作范圍為基礎，選定唯一的零點(0,0)。

3.根據權利要求1所述的基于無線定位和傳統定位技術的雙重搬運定位控制方法，其特征在于：所述位置坐標數值構建是建立整個工作范圍內的位置坐標系，在工作范圍內任一點都有唯一一個以零點(0,0)為起點的位置坐標數值(X,Y)。

4.根據權利要求1所述的基于無線定位和傳統定位技術的雙重搬運定位控制方法，其特征在于：所述一次粗略定位測量系統安裝包括無線發送裝置、無線接收基站，每個所述無線發送裝置對應位移的身份電子標簽，每個所述無線接收基站對應唯一的基站編碼。

5.根據權利要求1所述的基于無線定位和傳統定位技術的雙重搬運定位控制方法，其特征在于：所述二次精準定位測量系統安裝包括測距傳感器1、測距傳感器2、測距傳感器信號收集模塊。

6.一種如權利要求1-5任一所述的基于無線定位和傳統定位技術的雙重搬運定位控制方法，其特征在于，包括以下操作步驟：

S1：在整個重載無人搬運機器人工作范圍內，選定唯一的零點(0,0)，建立整個工作范圍內的位置坐標系，保證在工作范圍內任一點都有唯一一個以零點(0,0)為起點的位置坐標數值(X,Y)，其中，X為水平東西方向位置數據，Y為水平南北方向位置數據。

S2：在重載無人搬運機器人上安裝一次粗略定位測量系統，用于在重載無人搬運機器人距離目標位置比較遠(一般＞2米)時進行一次粗略定位測量

2.1、在重載無人搬運機器人上安裝無線發送裝置；

2.2、無線發送裝置可以實時發送位置坐標數值信號，并且每個無線發送裝置都有唯一的身份電子標簽；

2.3、在整個重載無人搬運機器人工作范圍四周安裝無線接收基站，并且每個無線接收基站都有唯一的基站編碼；

2.4、通過無線接收基站，將重載無人搬運機器人上的無線發送裝置實時發送的無線位置坐標數值(X,Y)信號和對應的位置坐標數值的發生時間t，接入重載無人搬運系統管理平臺，目前無線定位的精度≥10厘米，無法實現精準定位控制。

S3：在重載無人搬運機器人上安裝二次精準定位測量系統，用于重載無人搬運機器人在快接近目標位置(一般≤2米)時進行二次精準定位測量

3.1、在重載無人搬運機器人上安裝量程小，精度高、響應快的測距傳感器；

3.2、測距傳感器1測量水平東西方向距離目標位置的數據ΔX；

3.3、測距傳感器2測量水平南北方向距離目標位置的數據ΔY；

3.4、加裝測距傳感器信號采集模塊；

3.5、將測距坐標數值(ΔX，ΔY)和對應位置坐標數值的發生時間Δt接入重載無人搬運系統管理平臺。

S4、在重載無人搬運機器人工作過程中，在遠離目標位置(一般＞2米)時，定位控制的位置反饋信息，以一次粗略定位測量為主，即：在整個工作范圍內的位置坐標系中，重載無人搬運系統管理平臺實時接收到無線位置坐標數值(X,Y)，作為重載無人搬運機器人的實時位置變化數據，根據無線位置坐標數值(X,Y)的變化以及對應的位置坐標數值的發生時間t，計算重載無人搬運機器人移動中的運行速度、加速度，從而實現重載無人搬運機器人的速度控制和位置控制。

S5、在重載無人搬運機器人移動過程中，在快接近目標位置(一般≤2米)時，定位控制的位置反饋信息，以二次精準定位測量為主，即：在整個工作范圍內，重載無人搬運系統管理平臺實時接收到測距傳感器數值(ΔX,ΔY)和對應的位置坐標數值的發生時間Δt，作為重載無人搬運機器人的實時位置變化數據，計算重載無人搬運機器人移動中的運行速度、加速度，從而實現重載無人搬運機器人的速度控制和精準位置控制；

5.1、一次粗略定位測量速度和加速度計算過程如下：

設無線信號接收的時間間隔為τ，假設在t時刻，重載搬運機器人的坐標為(x_t，y_t)，則在t+τ時刻，重載搬運機器人的坐標為(x_t+τ，y_t+τ)

由此可得到t時刻重載搬運機器人在X方向和Y方向的速度為：

同理可得到t+τ時刻重載搬運機器人的速度為：

因此t時刻重載搬運機器人的加速度為：

5.2、二次精準定位測量速度和加速度計算過程如下：

設測距傳感器接收的時間間隔為τ，假設在t時刻，重載搬運機器人的坐標為(Δx_t，Δy_t)，則在t+τ時刻，重載搬運機器人的坐標為(Δx_t+τ，Δy_t+τ)

由此可得到t時刻重載搬運機器人在X方向和Y方向的速度為：

同理可得到t+τ時刻重載搬運機器人的速度為：

因此t時刻重載搬運機器人的加速度為：