一种小车全向移动控制系统及方法.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CN107894771A(43)申请公布日2018.04.10(21)申请号201711246753.0(22)申请日2017.12.01(71)申请人浙江力邦合信智能制动系统股份有限公司地址325400浙江省温州市平阳县万全轻工家具园区兴隆路111号(72)发明人陈启生其他发明人请求不公开姓名(74)专利代理机构瑞安市翔东知识产权代理事务所33222代理人吴闽闽(51)Int.Cl.G05D1/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种小车全向移动控制系统及方法(57)摘要本发明公开一种小车全向移动控制系统及方法，所述控制系统包括基站DGPS接收机、数字信号处理器，以及与数字信号处理器相连的驱动电机、光电编码器、转向舵机和移动站DGPS接收机。先通过基站DGPS接收机得到差分定位数据，然后通过移动站DGPS接收机获取小车实时GPS信息，接着将小车实时GPS信息由球面坐标系的参数转为平面直角坐标系的参数；最后，以小车的预定轨迹为目标，不断调整小车车轮的转向及速度，使其按预定轨迹运行。本发明所述的小车全向移动控制系统及方法，解决现有控制方法中程序不能移植和控制精度低的问题。CN107894771ACN107894771A权利要求书1/2页1.小车全向移动控制系统，其特征在于：包括基站DGPS接收机、数字信号处理器，以及与数字信号处理器相连的驱动电机、光电编码器、转向舵机和移动站DGPS接收机；其中，所述基站DGPS接收机安装在测试场内，向数字信号处理器发送差分定位数据，所述移动站DGPS接收机安装在小车上，向数字信号处理器发送小车实时GPS信息，所述驱动电机、光电编码器与小车车轮相连，用于驱动小车车轮及测量车轮转速，所述转向舵机通过连接件与车轮相连，用于控制车轮转向；数字信号处理器同时与上位机相连，通过上位机设定小车运行参数。2.如权利要求1所述的小车全向移动控制系统，其特征在于：所述驱动电机采用轮毂电机。3.如权利要求1所述的小车全向移动控制系统，其特征在于：所述光电编码器的轴与所述驱动电机的轴连接在一起，通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成数字量，并反馈给数字信号处理器，实时测量小车车轮的转速。4.如权利要求1所述的小车全向移动控制系统，其特征在于：所述转向舵机为一种角度伺服的驱动器，通过输入不同脉宽的PWM波控制舵机转过不同的角度。5.如权利要求1所述的小车全向移动控制系统，其特征在于：所述数字信号处理器采用DSP控制器。6.如权利要求1所述的小车全向移动控制系统，其特征在于：所述移动站DGPS接收机、基站DGPS接收机均采用高精度定位接收机。7.小车全向移动控制方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、通过基站DGPS接收机多次测量取平均值的方法得到精确位置信息，并将精确位置信息发送给数字信号处理器；同时通过基站DGPS接收机得到实时位置信息，并发送到数字信号处理器，数字信号处理器将精确位置信息与实时位置信息进行比较，得到差分定位数据；步骤2、通过移动站DGPS接收机得到小车实时GPS信息，包括经纬度，海拔参数，并将上述实时GPS信息数据传输给数字信号处理器；步骤3、数字信号处理器将移动站DGPS接收机的小车实时GPS信息减去差分定位数据，并将小车实时GPS信息由球面坐标系的参数转为平面直角坐标系的参数；步骤4、通过目标逼近法，数字信号处理器以小车的预定轨迹为目标，根据小车目前所在位置来不断调整小车车轮的转向及速度，使小车按预定轨迹运行。8.如权利要求7所述的小车全向移动控制方法，其特征在于：步骤3)将小车实时GPS信息由球面坐标系的参数转为平面直角坐标系的参数，具体转换公式如下：X＝(N+H)cosBcosLY＝(N+H)cosBsinLZ＝[N(1-∈2)+H)sinB式中：X轴正方向是车辆坐标系中的小车前进的方向，Z轴正方向垂直于车身向上，Y轴正方向根据右手定则确定，2CN107894771A权利要求书2/2页a为椭球的长半轴，N为椭球的曲率半径，a＝6378.137kme为椭球的第一偏心率，b为椭球的短半轴，b＝6356.752314kmH是海拔值。9.如权利要求7所述的小车全向移动控制方法，其特征在于：所述步骤4具体包括如下子步骤：1)、数字信号处理器根据基站DGPS接收机和移动站DGPS接收机发送的信息数据，规划小车路径，修正小车的速度、转角信息；2)、数字信号处理器判断小车是否到达既定的目标节点，若到达，则切换目标节点，否则继续规划路径；3)、判断小车是否完成预设的轨迹，若完成，则结束；否则，继续执行控制运动。3CN107894771A说明书1/5页一种小车全向移动控制系统及方法技术领域[0001]