一种多轮差速转向AGV的原地旋转控制方法.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CN109911061A(43)申请公布日2019.06.21(21)申请号201910358264.7(22)申请日2019.04.29(71)申请人湖南驰众机器人有限公司地址410000湖南省长沙市雨花区环保科技园职教城路32号正忠大厦(72)发明人邹攀袁志勇王希翼(74)专利代理机构长沙市和协专利代理事务所(普通合伙)43115代理人王培苓(51)Int.Cl.B62D63/02(2006.01)B62D63/04(2006.01)B62D6/00(2006.01)B62D113/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图6页(54)发明名称一种多轮差速转向AGV的原地旋转控制方法(57)摘要本发明公开了一种多轮差速转向AGV的原地旋转控制方法，包括以下步骤：将围绕底盘中心布置的转向架及行走轮按照一定的速度及方向进行转动；转向架旋转至指定角度，该指定角度为转向架的中轴线从水平旋转至相切于转向架中心到底盘中心所作圆位置；通过角度传感器读取转向架的实际角度与指定角度，当每个转向架均转动到达指定角度的有效偏差范围内，停止行走轮转动，进行AGV整车的原地转向控制；实时调整每个转向架上的两个行走轮的速度，控制转向架中心保持不变的角度以相等的转速，记为V0进行旋转，转速为转向架上两个行走轮的速度和平均值。本发明提高了AGV的适用范围，同时能保证原地旋转时各个轮子之间无滑动摩擦，有效提升了车轮的使用寿命。CN109911061ACN109911061A权利要求书1/2页1.一种多轮差速转向AGV的原地旋转控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，转向架转至指定角度，通过控制每个行走轮的速度与方向实现围绕底盘中心布置的转向架转至一定角度，该角度为转向架的中轴线从水平旋转至相切于转向架中心到底盘中心所作圆位置；步骤2，通过角度传感器读取转向架的实际角度，当每个转向架均转动到达指定角度的有效偏差范围内，停止行走轮转动，进行AGV整车的原地转向控制；步骤3，再次启动行走轮转动，并实时调整每个转向架上的两个行走轮的速度，控制转向架中心保持不变的角度并以相等的转速(记为V0)进行旋转，该转速V0为指定的整车旋转速度。2.根据权利要求1所述的多轮差速转向AGV的原地旋转控制方法，其特征在于，所述步骤1中转向架两端对称的行走轮转动方向相反。3.根据权利要求1所述的多轮差速转向AGV的原地旋转控制方法，其特征在于，所述步骤3中，对于实时调整每个转向架上的两个行走轮的速度的具体方法为：对每个转向架，分别给定系数kn，其kn值大小与每个转向架角度传感器检测到的实际角度相对指定角度的偏差线性相关，其取值范围为0-2之间，转向架指定角度为αn，转向架当前实际角度为α，偏差角度为β，则有：β＝α-αn，限制β范围为-10°至+10°则有下述公式：β＝limit(-10，β，10)，(β-(-10))/(10-(-10))＝(kn-0)/(2-0)，kn＝β/10+1Vn1＝V0×knVn2＝V0×(2-kn)(Vn1+Vn2)/2＝V0，其中，Vn1为编号n号转向架上一个行走轮的修正速度，Vn2为编号n号转向架上另一个行走轮的修正速度；根据当前实际角度与指定角度的差值，按以上公式实时计算转向轮Vn1与Vn2的速度，通过PLC对电机速度进行实时控制，即可在保证αn角度稳定的情况下V0保持不变。4.根据权利要求1所述的多轮差速转向AGV的原地旋转控制方法，其特征在于，所述的步骤4中，当转向架非对称设置，确保每个转向架绕底盘中心的角速度相等即可通过非对称设置转向架中行走轮的速度控制实行AGV整车的原地旋转控制。5.根据权利要求1所述的多轮差速转向AGV的原地旋转控制方法，其特征在于，所述非对称设置转向架中行走轮的速度控制实行AGV整车的原地旋转控制具体为：非对称设置的转向架中心到底盘中心的距离与R不相等，记为Rn+1，且该转向架中心距离底盘中轴线距离为bn+1，如要实现原地旋转，只需要保证该转向架绕着车体中心旋转的角速度与其他对称设置的转向架角速度保持一致即可，则该转向架指定角度为：αn+1＝sin^(-1)(bn+1/Rn+1)，设该转向架角速度为ω，则：V0＝ω×R，2CN109911061A权利要求书2/2页Vn+1＝ω×Rn+1，因此，得到Vn+1＝(Rn+1/R)×V0其中，Vn+1为第n+1个非对称设置的转向架上行走轮的速度。6.根据权利要求4所述的多轮差速转向AGV的原地旋转控制方法，其特征在于，所述AGV底盘包括多组转向架结构、伺服驱动器和行走电机，所述转向架结构由两个行走轮通过一个连接板连接组成，且连接板的中心设置转向轴，转向架结构通过转向轴连接到AGV车体，多组转向