本發(fā)明涉及麥克納姆輪全向移動(dòng)AGV的導(dǎo)航定位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全向移動(dòng)AGV導(dǎo)航糾偏方法。

背景技術(shù)：

麥克納姆輪全向移動(dòng)平臺(tái)作為一種靈活的運(yùn)載平臺(tái)解決方案被廣泛地應(yīng)用于航空、航天、教育、醫(yī)療、工業(yè)、物流等各個(gè)領(lǐng)域。而目前AGV(自動(dòng)引導(dǎo)運(yùn)輸車(chē))主要針對(duì)舵輪形式AGV使用磁條導(dǎo)引加地標(biāo)定位的導(dǎo)航定位方案，該種方案在對(duì)小車(chē)進(jìn)行糾偏時(shí)往往通過(guò)前方一個(gè)或兩個(gè)磁傳感器進(jìn)行糾偏，并沒(méi)有針對(duì)麥克納姆輪全向移動(dòng)AGV的行駛特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：如何消除麥克納姆輪AGV在行駛過(guò)程中的偏差，從而實(shí)現(xiàn)AGV的高精度導(dǎo)航糾偏。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種全向移動(dòng)AGV導(dǎo)航糾偏方法，包括以下步驟：

如果AGV車(chē)體發(fā)生第一種偏離情況，即車(chē)體中心點(diǎn)在車(chē)體下方磁條的磁條路徑上，同時(shí)車(chē)體中軸線與磁條路徑有一個(gè)不為零的夾角，則根據(jù)磁傳感器返回的值，分析車(chē)體與磁條的偏離程度，并計(jì)算出旋轉(zhuǎn)速度ω進(jìn)行車(chē)身姿態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)糾偏；

如果車(chē)體發(fā)生第二種偏離情況，即車(chē)體中心點(diǎn)不在磁條路徑上，同時(shí)車(chē)體中軸線與磁條路徑平行，則根據(jù)磁傳感器返回的值，分析車(chē)體與磁條的偏離程度，并計(jì)算出橫移速度x進(jìn)行車(chē)身姿態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)糾偏；

如果車(chē)體發(fā)生的偏移情況為第一種與第二種情況的復(fù)合偏離情況，即既有旋轉(zhuǎn)偏移，又有橫向偏移的情況，則將得到的復(fù)合偏離情況拆解為第一種與第二種情況，再通過(guò)其各自對(duì)應(yīng)的計(jì)算方式計(jì)算出相應(yīng)的調(diào)整速度x與ω，同時(shí)進(jìn)行橫移和旋轉(zhuǎn)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)糾偏；

所述磁傳感器為前、后兩個(gè)磁傳感器，分別安裝在車(chē)體前端與后端；若車(chē)體正常行駛，沒(méi)有任何偏移，則車(chē)體中心點(diǎn)在磁條路徑上，同時(shí)車(chē)體中軸線與磁條路徑之間沒(méi)有夾角。

優(yōu)選地，對(duì)于第一種情況，設(shè)前磁傳感器的值為a，后磁傳感器的值為b，前后磁傳感器之間的距離為L(zhǎng)，則計(jì)算前后磁傳感器之間的數(shù)值差的絕對(duì)值|a-b|與和的一半(a+b)/2，并計(jì)算出車(chē)體中軸線與磁條之間的夾角α的三角函數(shù)tanα＝|a-b|/L，由此計(jì)算出夾角α，將夾角α乘以系數(shù)得到旋轉(zhuǎn)速度ω，利用旋轉(zhuǎn)速度ω進(jìn)行車(chē)身姿態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)糾偏，其中所述系數(shù)根據(jù)車(chē)體旋轉(zhuǎn)到最偏程度時(shí)，按照夾角α越小旋轉(zhuǎn)速度ω相應(yīng)地越小的理論所進(jìn)行的試驗(yàn)得到。

優(yōu)選地，所述系數(shù)為0.02。

優(yōu)選地，對(duì)于第二種情況，將前、后磁傳感器的值之和的一半(a+b)/2減去前磁傳感器或后磁傳感器的中心值得到車(chē)體下方磁條的中點(diǎn)與車(chē)體中心點(diǎn)之間的距離d，然后計(jì)算橫移速度x＝2.5d，利用橫移速度x進(jìn)行車(chē)身姿態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)糾偏。

優(yōu)選地，對(duì)于所述復(fù)合偏離情況，將前、后磁傳感器的值之和的一半(a+b)/2減去前磁傳感器或后磁傳感器的中心值得到車(chē)體下方磁條的中點(diǎn)與車(chē)體中心點(diǎn)之間的距離d，然后計(jì)算橫移速度x＝y(tǒng)tanα+d*2.5/cosα，利用x、y的復(fù)合速度進(jìn)行車(chē)身姿態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)糾偏，其中y為預(yù)設(shè)的車(chē)體前進(jìn)速度。

(三)有益效果

本發(fā)明根據(jù)前后磁傳感器反饋的磁條位置信息，通過(guò)一種信息處理算法將得到的復(fù)雜的實(shí)際情況解析為兩種獨(dú)立且方便處理的簡(jiǎn)單情況，方便處理。從而針對(duì)麥克納姆輪全向移動(dòng)AGV的特性進(jìn)行偏差矯正。從磁傳感器反饋的信息將會(huì)被實(shí)時(shí)處理并用于計(jì)算偏差程度，依據(jù)偏差程度對(duì)偏差矯正速度進(jìn)行賦值。從而實(shí)現(xiàn)了麥克納姆輪全向移動(dòng)AGV的高精度導(dǎo)航糾偏。該方法依據(jù)麥克納姆輪全向移動(dòng)AGV的行駛特性實(shí)現(xiàn)，充分利用了底盤(pán)平臺(tái)的全向移動(dòng)特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)偏離情況示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的橫向偏離情況示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合偏離情況示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種全向移動(dòng)AGV導(dǎo)航糾偏方法，包括以下步驟：

如圖1所示，如果AGV車(chē)體發(fā)生第一種偏離情況，即車(chē)體中心點(diǎn)在車(chē)體下方磁條的磁條路徑上，同時(shí)車(chē)體中軸線與磁條路徑有一個(gè)不為零的夾角，則根據(jù)磁傳感器返回的值，分析車(chē)體與磁條的偏離程度，并計(jì)算出旋轉(zhuǎn)速度ω進(jìn)行車(chē)身姿態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)糾偏；磁傳感器的位置為：磁傳感器為前、后兩個(gè)磁傳感器，分別安裝在車(chē)體前端與后端(圖1中上、下兩個(gè)小矩形，圖1中左、右兩側(cè)的四個(gè)大矩形為車(chē)輪)，前、后兩個(gè)傳感器返回的值均為從左向右依次為1至9(對(duì)應(yīng)圖中不同的圓圈，若第一個(gè)圓圈亮則返回的值為1，第二個(gè)圓圈亮則返回的值為2，依次類(lèi)推，若最后一個(gè)即第9個(gè)圓圈亮則值為9，或者相鄰的兩個(gè)圓圈，或相鄰的三個(gè)圓圈亮，若兩個(gè)或三個(gè)圓圈亮，則返回的值為這兩個(gè)或三個(gè)圓圈對(duì)應(yīng)值的平均值)。磁條的位置為：若車(chē)體正常行駛，沒(méi)有任何偏移，則車(chē)體中心點(diǎn)在磁條路徑上，同時(shí)車(chē)體中軸線與磁條路徑之間沒(méi)有夾角，磁條是布置在地面上。

對(duì)于第一種情況，設(shè)前磁傳感器的值為a，后磁傳感器的值為b，前后磁傳感器之間的距離為定值L，則計(jì)算前后磁傳感器之間的數(shù)值差的絕對(duì)值|a-b|與和的一半(a+b)/2，并計(jì)算出車(chē)體中軸線與磁條之間的夾角α的三角函數(shù)tanα＝|a-b|/L，由此計(jì)算出夾角α，將夾角α乘以系數(shù)得到旋轉(zhuǎn)速度ω，利用旋轉(zhuǎn)速度ω進(jìn)行車(chē)身姿態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)糾偏，其中所述系數(shù)根據(jù)車(chē)體旋轉(zhuǎn)到最偏程度時(shí)，按照夾角α越小旋轉(zhuǎn)速度ω相應(yīng)地越小的理論所進(jìn)行的試驗(yàn)得到，本實(shí)施例中系數(shù)為0.02。

如圖2所示，如果車(chē)體發(fā)生第二種偏離情況，即車(chē)體中心點(diǎn)不在磁條路徑上，同時(shí)車(chē)體中軸線與磁條路徑平行，則根據(jù)磁傳感器返回的值，分析車(chē)體與磁條的偏離程度，并計(jì)算出橫移速度x進(jìn)行車(chē)身姿態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)糾偏；

對(duì)于第二種情況，將前、后磁傳感器的值之和的一半(a+b)/2減去前磁傳感器或后磁傳感器的中心值得到車(chē)體下方磁條的中點(diǎn)與車(chē)體中心點(diǎn)之間的距離d，然后計(jì)算橫移速度x＝2.5d，利用橫移速度x進(jìn)行車(chē)身姿態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)糾偏，這個(gè)過(guò)程中利用了中點(diǎn)距離d越小橫移速度x越小的線性關(guān)系。

大多數(shù)的偏移情況會(huì)是上述兩種情況的復(fù)合，即既有旋轉(zhuǎn)偏移，又有橫向偏移的情況，此時(shí)將需要同時(shí)進(jìn)行橫移和旋轉(zhuǎn)調(diào)整操作實(shí)現(xiàn)糾偏。如圖3所示，如果車(chē)體發(fā)生的偏移情況為第一種與第二種情況的復(fù)合偏離情況，則將得到的復(fù)合偏離情況拆解為第一種與第二種情況，再通過(guò)其各自對(duì)應(yīng)的計(jì)算方式計(jì)算出相應(yīng)的調(diào)整速度x與ω，同時(shí)進(jìn)行橫移和旋轉(zhuǎn)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)糾偏；

對(duì)于復(fù)合偏離情況，將前、后磁傳感器的值之和的一半(a+b)/2減去前磁傳感器或后磁傳感器的中心值得到車(chē)體下方磁條的中點(diǎn)與車(chē)體中心點(diǎn)之間的距離d，然后計(jì)算橫移速度x＝y(tǒng)tanα+d*2.5/cosα，利用x、y的復(fù)合速度進(jìn)行車(chē)身姿態(tài)調(diào)整(車(chē)體以x、y的復(fù)合速度(兩個(gè)速度矢量x、y之和)前進(jìn)，以便沿著磁條前進(jìn))，實(shí)現(xiàn)糾偏，其中y為預(yù)設(shè)的車(chē)體前進(jìn)速度。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。