一种适合AGV的磁导航系统和导航方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103292806A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103292806103292806A(43)申请公布日2013.09.11(21)申请号201310207596.8(22)申请日2013.05.30(71)申请人成都四威高科技产业园有限公司地址611731四川省成都市高新西区百草路81号(72)发明人包壁祯肖骥陈建华李一明何敏(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人詹永斌(51)Int.Cl.G01C21/00(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称一种适合AGV的磁导航系统和导航方法(57)摘要本发明公开了一种适合AGV的磁导航系统和导航方法，所述系统包括传感器模块、磁传感器信号采集模块、巡线主板模块；磁传感器信号采集模块的传感器阵列呈三行五列的形式排列，磁传感器信号采集模块采集各传感器的TTL电平信号，编码成规定16进制协议形式，并转化为232电平信号传给巡线主板模块进行分析后得到AGV当前巡线状态，根据巡线状态进行AGV左右轮差速调整，同时将AGV巡线状态和路口检测结果报告给上位机。本发明导航速度高，摆动幅度较小，能较好的控制AGV的运行轨迹，并能应用于多种类型路口。CN103292806ACN1032986ACN103292806A权利要求书1/2页1.一种适合AGV的磁导航系统，包括磁传感器模块，其特征在于，还包括磁传感器信号采集模块，巡线主板模块；其中磁传感器模块由15个按照3行5列方式排列的磁传感器组成；磁传感器信号采集模块包括：信号采集单元：与磁传感器模块连接，用于采集TTL数据；信号编码单元：用于对TTL信号进行编码；电平转换和通信单元：用于将TTL信号转化为RS232电平传输至巡线主板模块。巡线主板模块包括：信号解码单元：与磁传感器信号采集模块连接，用于接收RS232电平信号，进行解码得到阵列中每个传感器的状态；状态分析单元：用于分析AGV当前巡线状态和状态偏差趋势；巡线算法与执行单元：用于计算并输出AGV左右轮的差速；差速调整单元：用于将AGV左右轮的差速转为PWM的占空比，以调整电机的速度；路口检测单元：用于检测路口类型；通信单元：用于将AGV巡线的状态，如离线状态、差速状态等通过RS232上报上位机。2.在如权利要求1所述的一种适合AGV的磁导航系统，其特征在于，所述磁传感器模块的传感器阵列的第二列与第三行、第三列与第四列的间距相等且大于使用的导航磁条（1）的宽度。3.如权利要求1所述的一种适合AGV的磁导航系统，其特征在于，所述磁传感器模块的传感器阵列的第二列与第一列，第五列与第四列的距离相等，等于第二列与第三行间距的1.5倍。4.如权利要求1所述的一种适合AGV的磁导航系统，其特征在于，所述磁传感器模块的传感器阵列的行间距相等，为第二列与第三行间距的1.5倍。5.一种如权利要求1所述的一种适合AGV的磁导航系统的导航方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1：采集磁传感器模块的TTL电平信号；步骤2：磁传感器信号采集模块将TTL电平信号转化为RS232电平信号传输给巡线主板模块；步骤3：巡线主板模块对信号进行解码后分析得到表示AGV当前行进状态的状态码；步骤4：巡线主板模块根据得到的状态码，得到AGV左右电机速度的差值；步骤5：差速调整单元将AGV左右电机速度的差值转为PWM的占空比，调整左右电机的速度；步骤6：路口检测单元根据状态分析单元的状态得到路口种类状态；步骤7：通信单元将巡线的状态通过RS232上报上位机。6.一种如权利要求5所述的一种适合AGV的磁导航系统的导航方法，其特征在于：步骤2中，磁传感器信号采集模块的信号编码单元，按照磁传感器模块传感器阵列的行列关系将15路TTL信号进行16进制编码成为3个字节后转化为RS232电平信号。7.一种如权利要求5所述的一种适合AGV的磁导航系统的导航方法，其特征在于：步骤3中，磁传感器信号采集模块的信号解码单元开启一个定时器，不停地发送查询协议去2CN103292806A权利要求书2/2页查询传感器的状态，当接收RS232电平信号，对其进行解析其是否合法，如果合法则解码得到代表传感器阵列的矩阵每个单元的值。8.一种如权利要求5所述的一种适合AGV的磁导航系统的导航方法，其特征在于：步骤3中，当AGV完全脱离导航磁条（1）时，属于离线状态，因为左离线和右离线的状态是一样的，但上一时刻状态不一样，因此需要根据上一时刻的状态来确定状态码。9.一种如权利要求5所述的一种适合AGV的磁导航系统的导航方法，其特征在于：步骤4中，采用PID算法，把当前状态码偏差和偏差的偏差作为输入，通过仿真和分析得