一种基于磁导航的四驱AGV姿态调整运动模型.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109976372A(43)申请公布日2019.07.05(21)申请号201910335282.3(22)申请日2019.04.24(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号(72)发明人张源鸿张艺潇袁丹夫王静静杭科宇许鹏范瑞林景栋(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人杨柳岸(51)Int.Cl.G05D1/08(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图4页(54)发明名称一种基于磁导航的四驱AGV姿态调整运动模型(57)摘要本发明属于新能源汽车姿态控制领域，涉及一种基于磁导航的四驱AGV姿态调整运动模型，该基于磁导航的四驱AGV姿态调整运动模型包括以下步骤：通过磁导航传感器推导四驱AGV小车的姿态角；通过四驱AGV小车的四个轮胎能在相同时间在原地完成姿态调整得到四驱AGV小车原地旋转模型；通过四驱AGV小车的四个轮胎在前进方向速度相同得到四驱AGV小车前进方向速度模型；通过四驱AGV小车能在前进一定距离时完成姿态调整得到基于约束时间与运送距离的姿态运动合成模型；本发明提供了四驱AGV小车姿态调整的运动模型，可以实现对四驱AGV小车的转速、转向控制。CN109976372ACN109976372A权利要求书1/3页1.一种基于磁导航的四驱AGV姿态调整运动模型，其特征在于：应用于四驱AGV小车且该小车四个轮子相互独立且可单独控制；在车身两侧安装第一磁导航传感器组，包含分设在车身两侧的两个磁导航传感器；在车身头尾安装第二磁导航传感器组，包含分设在车身头部、中部或尾部任意两个组合的位置上的两个磁导航传感器；；该基于磁导航的四驱AGV姿态调整运动模型包括以下步骤：通过磁导航传感器推导四驱AGV小车的姿态角；通过四驱AGV小车的四个轮胎能在相同时间在原地完成姿态调整得到四驱AGV小车原地旋转模型；通过四驱AGV小车的四个轮胎在前进方向速度相同得到四驱AGV小车前进方向速度模型；通过四驱AGV小车能在前进一定距离时完成姿态调整得到基于约束时间与运送距离的姿态运动合成模型。2.如权利要求1中所述的基于磁导航的四驱AGV姿态调整运动模型，其特征在于：在步骤“通过磁导航传感器推导四驱AGV小车的姿态角”中，四驱AGV小车偏离垂直方向不同角度时，以第一磁导航传感器组内两个磁导航传感器偏离中心距离分别为DL、DR，上述两个磁导航传感器之间距离为M4，小车姿态角为x，小车姿态角的数学表达为：3.如权利要求1中所述的基于磁导航的四驱AGV姿态调整运动模型，其特征在于：在步骤“通过四驱AGV小车的四个轮胎能在相同时间在原地完成姿态调整得到四驱AGV小车原地旋转模型”中，以四驱AGV小车的车身中心为原点O，以逆时针方向为正方向，表示第i个车轮沿车轮切线方向的速度，可分解为沿前进方向的速度与垂直于前进方向的速度对于第i个车轮，其中i＝1,2,3,4，满足以下关系式：4个车轮水平方向的位移矢量和为0，使用Δt表示某一运行时间，四个车轮需满足的关系的数学表达为：姿态调整完成后，四个车轮转向需全部调整为前进方向，即y轴方向，四个车轮需满足的关系的数学表达为：Δθi表示在Δt时间内第i个车轮转过的角度，r为四个车轮的车轮半径。4.如权利要求3中所述的基于磁导航的四驱AGV姿态调整运动模型，其特征在于：在步2CN109976372A权利要求书2/3页骤“通过四驱AGV小车的四个轮胎能在相同时间在原地完成姿态调整得到四驱AGV小车原地旋转模型”中，表示四驱AGV小车车身沿其切线方向的旋转速度，可分解为沿前进方向的速度与垂直于前进方向的速度满足以下关系式：设四驱AGV小车的车身以匀速旋转，直至姿态调整完成后，最终调整为前进方向，四驱AGV小车车身的匀速旋转速度的数学表达为：表示四驱AGV小车的车身总姿态角，tsum表示姿态调整规定总时间，R表示四驱AGV小车车身的半径。5.如权利要求1中所述的基于磁导航的四驱AGV姿态调整运动模型，其特征在于：在步骤“通过四驱AGV小车的四个轮胎在前进方向速度相同得到四驱AGV小车前进方向速度模型”中，四驱AGV小车前进方向的速度与轮胎速度的垂直方向分量相同，即其中表示四个轮胎在垂直方向的速度分量，表示四驱AGV小车前进方向的速度。6.如权利要求5中所述的基于磁导航的四驱AGV姿态调整运动模型，其特征在于：在步骤“通过四驱AGV小车的四个轮胎在前进方向速度相同得到四驱AGV小车前进方向速度模型”中，在前进方向上AGV小车满足：其中，表示四驱AGV小车在进行姿态调整的切向速度，sinx表示四驱AGV小车姿态角的正弦值，Δt表示运行时间，Δl表示四驱AGV小车在姿态调整时经过Δt时间前进的距离。7.如权