一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法.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CN107065873A(43)申请公布日2017.08.18(21)申请号201710239666.6(22)申请日2017.04.13(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区潮王路18号浙江工业大学(72)发明人张文安周海海邢科新陈元橼仇翔(74)专利代理机构杭州斯可睿专利事务所有限公司33241代理人王利强(51)Int.Cl.G05D1/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法(57)摘要一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法，首先建立了AGV左右驱动轮移动线速度与AGV质心旋转半径之间的运动关系；分析AGV、磁导引传感器与圆周路径的位置关系并建立其几何关系式，选取临界信号值(临界角)保证了磁带导引AGV的直线循迹精度，通过建立磁导引传感器信号值与偏差距离Si之间的映射关系，保证了磁带导引AGV对不同曲率圆周路径的循迹能力。本发明在保证循迹精度及快速反应能力的前提下，有效降低了AGV转弯所花费的时间，提高了AGV的运行效率，此外，提升了AGV对实际应用环境的适应能力及灵活性。CN107065873ACN107065873A权利要求书1/2页1.一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1)针对两轮差速驱动AGV，当AGV差速运动时，AGV质心运动轨迹为圆周轨迹，建立AGV左右驱动轮移动线速度与圆周轨迹半径之间的运动关系；步骤2)根据选取的磁导引传感器和磁带，确定磁导引传感器安装位置，并采集AGV中轴线相对于磁带中心线左右不同程度偏转下磁导引传感器的信号值，且AGV中轴线相对于磁带左偏或右偏均有m个信号值，即共有2m个信号值；步骤3)建立磁导引传感器中心点与AGV质心的距离L、磁导引传感器中心点相对于磁带中心线的偏差距离S与圆周路径半径R之间的几何关系；步骤4)根据铺设的不同曲率的圆周路径，设互不相同的圆周路径半径有z个，由圆周路径的半径Ri得出对应的偏差距离Si，i∈N+,i≤z；步骤5)在所有的磁导引传感器信号值中选取临界信号值，作为直线路径循迹控制与圆周路径循迹控制的临界点；步骤6)选取Si中的最大值与最小值，并与磁导引传感器的最大信号值和临界信号值建立映射关系，进而，建立最大信号值与临界信号值之间信号值的映射关系。2.如权利要求1所述的一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法，其特征在于：所述步骤1)中，AGV左右驱动轮移动线速度与圆周轨迹半径之间的运动关系如式(1)所示又vc＝wR，则其中，w为AGV差速移动时的移动角速度，vl,vr分别为AGV左右轮移动线速度，vc为AGV质心移动线速度，D为AGV左右轮轮距，R为圆周轨迹的半径。3.如权利要求1或2所述的一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法，其特征在于：所述步骤3)中，L,S,R之间的几何关系如式(3)所示其中，当S＝0,L≠0时，R→∞，此时AGV循直线路径，当S≠0,L≠0时，R为有界常数，此时AGV循圆周路径；由式(3)得以下不等式R≥L(4)即L的取值不大于铺设圆周路径的最小半径R1。4.如权利要求1或2所述的一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法，其特征在于：所述步骤3)中，将式(3)代入式(2)，得到2CN107065873A权利要求书2/2页5.如权利要求1或2所述的一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法，其特征在于：所述步骤5)中，为了保证磁带导引AGV对直线路径的循迹精度，设置一个临界角θ0；AGV中轴线相对于磁带中心线的夹角θj，j∈N+,j≤m，θj＜θ0时，通过磁导引传感器信号值差值作为控制器的输入，实现循迹误差系统的负反馈控制，θj≥θ0时，建立磁导引传感器信号值与Si的映射关系，且S1＜···＜Si＜···＜Sz；在步骤5)中，建立映射关系时，S1与θ0建立映射，Sz与θm建立映射。6.如权利要求1或2所述的一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法，其特征在于：所述步骤6)中，针对步骤5)中建立的映射关系，假设小于临界角θ0的θj共有n个，则大于θ0的θj共有m-n个，且z≤m-n；在步骤6)中，还有m-n-2个磁导引传感器信号值未映射Si值，取平均值即相邻的Si的值彼此相差最后，建立的映射关系如式(6)所示3CN107065873A说明书1/5页一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法技术领域[0001]本发明涉及自动导航车控制领域，尤其是一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法。背景技术[0002]在自动导航车控制领域，