自动引导运输车控制方法、装置和自动引导运输车制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种自动引导运输车控制方法、装置和自动引导运输车，涉及自动控制领域。其中自动引导运输车控制装置根据转盘机电控制子系统中的反馈信号确定底盘补偿电压，利用底盘补偿电压对底盘机电控制子系统受到的扰动进行补偿。本发明专利技术通过利用转盘和底盘之间的耦合关系，利用转盘机电控制子系统中的反馈信号对底盘机电控制子系统受到的扰动进行补偿，从而实现转盘和底盘运动的高精度控制。

Automatic guided transport vehicle control method, device and automatic guided transport vehicle

The invention discloses an automatic guided transport vehicle control method, a device and an automatic guided transport vehicle, relating to the field of automatic control. The automatic guided vehicle control device based on rotary electromechanical control subsystem of the feedback compensation voltage signal to determine the chassis, the chassis electrical control subsystem of the disturbances are compensated by using chassis voltage compensation. This invention uses the coupling relationship between the turntable and the chassis, the rotary electromechanical control feedback signal in the subsystem of the chassis electromechanical control subsystem by disturbance compensation, so as to realize the high precision control of turntable and chassis movement.

【技术实现步骤摘要】
自动引导运输车控制方法、装置和自动引导运输车
本专利技术涉及自动控制领域，特别涉及一种自动引导运输车控制方法、装置和自动引导运输车。
技术介绍
自动导引运输车(AutomatedGuidedVehicle，简称：AGV)是指装备有视觉、激光雷达等传感器，能够沿设定的路径自动行驶并具有自主避障、承载货物等功能的轮式移动机器人设备。近年，随着国际、国内物流、电商行业的迅猛发展，AGV在智能无人仓储、无人配送等应用场景中需求巨大。目前AGV上设有两套独立的控制子系统，分别为底盘机电控制子系统和转盘机电控制子系统，其中底盘机电控制子系统用于对底盘转动角速度进行控制，转盘机电控制子系统用于对转盘转动角速度进行控制。在AGV沿规划路径转向过程中，需要驱动转盘沿AGV转动方向的相反方向运动，且实时保持转盘转动角速度(记为ωg)与底盘转动角速度(记为ωc)大小相等方向相反，即在所有时刻满足ωg(t)＝-ωc(t)，以保持承载货物的空间方向不变，进而实现货物的准确出库入库等任务。为达到这一目标，在现有技术中需要首先规划转动的加减速轨迹，进而通过分别对转盘电机和底盘驱动电机设计闭环控制系统，分别实现电机对规划轨迹的跟踪。在无跟踪误差的理想情况下，理论上可实现转盘的精确同步。在现有技术中，将转盘电机控制和底盘电机控制作为相互独立的控制子系统，分别设计相应的闭环控制方案，其方案的控制流程分别如图1和图2所示。如图1所示，减法器11输出给定的转动角速度ωs与反馈的转盘转动角速度ωg的差值，控制器12根据该差值进行控制处理以得到控制电压，并将控制电压提供给转盘机电模块13，转盘机电模块13利用该控制电压确定转盘转动角速度ωg，同时将生成的转盘转动角速度ωg作为反馈信号返回给减法器11。如图2所示，角速度分配模块20根据给定的转动角速度-ωs，分别为左驱控制支路提供转动角速度ωrl，为右驱控制支路提供转动角速度ωcr。其中ωrl和ωcr互为相反数。在左驱控制支路中，减法器21输出转动角速度ωrl与反馈的左驱动轮转动角速度ωl的差值，控制器22根据该差值进行控制处理以得到控制电压，并将控制电压提供给左驱动轮机电模块23，左驱动轮机电模块23利用该控制电压确定左驱动轮转动角速度ωl，同时将确定的左驱动轮转动角速度ωl作为反馈信号返回给减法器21。在右驱控制支路中，减法器24输出转动角速度ωcr与反馈的右驱动轮转动角速度ωr的差值，控制器25根据该差值进行控制处理以得到控制电压，并将控制电压提供给右驱动轮机电模块26，右驱动轮机电模块26利用该控制电压确定右驱动轮转动角速度ωr，同时将确定的左驱动轮转动角速度ωl作为反馈信号返回给减法器24。其中，在图1中，转盘机电模块13受到的扰动Fd包括负载扰动和底盘扰动。在图2中，左驱动轮机电模块23受到的扰动Fld以及右驱动轮机电模块26受到的扰动Frd包括转盘扰动和地面摩阻扰动。具体来说，如图3所示，在AGV中，负载31和底盘32的运动通过受力关系而相互耦合，所产生的力矩分别为τ和-τ。这种耦合的作用力就表现为图1和图2中的扰动项Fd、Fld和Frd。现有技术在转盘控制与底盘控制的实现是独立完成的，如图1和图2所示。显然，由于这种方式忽略了转盘与底盘之间的相互耦合影响，因此无法有效消除相应的扰动项，从而无法实现高精度控制。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种自动引导运输车控制方法、装置和自动引导运输车，通过利用转盘和底盘之间的耦合关系，利用转盘机电控制子系统中的反馈信号对底盘机电控制子系统受到的扰动进行补偿，从而实现转盘和底盘运动的高精度控制。根据本专利技术的一个方面，提供一种自动引导运输车控制方法，包括：根据转盘机电控制子系统中的反馈信号确定底盘补偿电压；利用底盘补偿电压对底盘机电控制子系统受到的扰动进行补偿。在一个实施例中，底盘补偿电压包括左驱补偿电压和右驱补偿电压；利用底盘补偿电压对底盘机电控制子系统受到的扰动进行补偿包括：利用左驱补偿电压，对底盘机电控制子系统中左驱动轮机电模块的输入电压进行补偿；利用右驱补偿电压，对底盘机电控制子系统中右驱动轮机电模块的输入电压进行补偿。在一个实施例中，根据转盘机电控制子系统中的反馈信号确定底盘补偿电压包括：根据转盘机电控制子系统中的反馈信号确定诱导力矩τg；根据诱导力矩τg确定转盘作用在底盘驱动轮上的力矩τw；根据力矩τw和左驱动轮的转动角速度ωl确定左驱补偿电压ul，根据力矩τw和右驱动轮的转动角速度ωr确定右驱补偿电压ur。在一个实施例中，转盘机电控制子系统中的反馈信号为转盘转动角速度ωg；诱导力矩τg与转盘转动角加速度dωg/dt成正比。在一个实施例中，力矩τw与诱导力矩τg成正比；在一个实施例中，左驱补偿电压ul与右驱补偿电压ur互为相反数。在一个实施例中，根据底盘机电控制子系统中的反馈信号确定转盘补偿电压；利用转盘补偿电压对转盘机电控制子系统受到的扰动进行补偿。在一个实施例中，利用转盘补偿电压对转盘机电控制子系统受到的扰动进行补偿包括：利用转盘补偿电压，对转盘机电控制子系统中转盘机电模块的输入电压进行补偿。在一个实施例中，根据底盘机电控制子系统中的反馈信号确定转盘补偿电压包括：根据底盘机电控制子系统中的反馈信号确定底盘转动的绝对角速度ωc；根据底盘转动的绝对角加速度dωc/dt确定底盘作用在转盘上的力矩τc；根据力矩τc和转盘的转动角速度ωg确定转盘补偿电压ug。在一个实施例中，底盘机电控制子系统中的反馈信号包括底盘机电控制子系统中右驱动轮转动角速度ωr和左驱动轮转动角速度ωl；绝对角速度ωc与右驱动轮转动角速度ωr减左驱动轮转动角速度ωl的差值正比。在一个实施例中，力矩τc与底盘转动的绝对角加速度dωc/dt成正比。根据本专利技术的另一方面，提供一种自动引导运输车控制装置，其包括底盘补偿电压确定模块和底盘扰动补偿模块，其中：底盘补偿电压确定模块，用于根据转盘机电控制子系统中的反馈信号确定底盘补偿电压；底盘扰动补偿模块，用于利用底盘补偿电压对底盘机电控制子系统受到的扰动进行补偿。在一个实施例中，底盘补偿电压包括左驱补偿电压和右驱补偿电压；底盘扰动补偿模块包括左驱补偿单元和右驱补偿单元，其中：左驱补偿单元，用于利用左驱补偿电压，对底盘机电控制子系统中左驱动轮机电模块的输入电压进行补偿；右驱补偿单元，用于利用右驱补偿电压，对底盘机电控制子系统中右驱动轮机电模块的输入电压进行补偿。在一个实施例中，底盘补偿电压确定模块包括诱导力矩确定单元、转盘作用力矩确定单元和补偿电压确定单元，其中：诱导力矩确定单元，用于根据转盘机电控制子系统中反馈信号确定诱导力矩τg；转盘作用力矩确定单元，用于根据诱导力矩τg确定转盘作用在底盘驱动轮上的力矩τw；补偿电压确定单元，用于根据力矩τw和左驱动轮的转动角速度ωl确定左驱补偿电压ul，根据力矩τw和右驱动轮的转动角速度ωr确定右驱补偿电压ur。在一个实施例中，转盘机电控制子系统中的反馈信号为转盘转动角速度ωg；诱导力矩τg与转盘转动角加速度dωg/dt成正比。在一个实施例中，力矩τw与诱导力矩τg成正比；在一个实施例中，左驱补偿电压ul与右驱补偿电压ur互为相反数。在一个实施例中，上述装置还包括转盘补偿电压确定模块和转盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动引导运输车控制方法，其特征在于，包括：根据转盘机电控制子系统中的反馈信号确定底盘补偿电压；利用所述底盘补偿电压对所述底盘机电控制子系统受到的扰动进行补偿。

【技术特征摘要】
1.一种自动引导运输车控制方法，其特征在于，包括：根据转盘机电控制子系统中的反馈信号确定底盘补偿电压；利用所述底盘补偿电压对所述底盘机电控制子系统受到的扰动进行补偿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述底盘补偿电压包括左驱补偿电压和右驱补偿电压；利用所述底盘补偿电压对所述底盘机电控制子系统受到的扰动进行补偿包括：利用所述左驱补偿电压，对所述底盘机电控制子系统中左驱动轮机电模块的输入电压进行补偿；利用所述右驱补偿电压，对所述底盘机电控制子系统中右驱动轮机电模块的输入电压进行补偿。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据转盘机电控制子系统中的反馈信号确定底盘补偿电压包括：根据转盘机电控制子系统中的反馈信号确定诱导力矩τg；根据所述诱导力矩τg确定转盘作用在底盘驱动轮上的力矩τw；根据所述力矩τw和左驱动轮的转动角速度ωl确定左驱补偿电压ul，根据所述力矩τw和右驱动轮的转动角速度ωr确定右驱补偿电压ur。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述转盘机电控制子系统中的反馈信号为转盘转动角速度ωg；所述诱导力矩τg与转盘转动角加速度dωg/dt成正比。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述力矩τw与所述诱导力矩τg成正比。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述左驱补偿电压ul与所述右驱补偿电压ur互为相反数。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：根据底盘机电控制子系统中的反馈信号确定转盘补偿电压；利用所述转盘补偿电压对所述转盘机电控制子系统受到的扰动进行补偿。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，利用所述转盘补偿电压对所述转盘机电控制子系统受到的扰动进行补偿包括：利用所述转盘补偿电压，对所述转盘机电控制子系统中转盘机电模块的输入电压进行补偿。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据底盘机电控制子系统中的反馈信号确定转盘补偿电压包括：根据底盘机电控制子系统中的反馈信号确定底盘转动的绝对角速度ωc；根据底盘转动的绝对角加速度dωc/dt确定底盘作用在转盘上的力矩τc；根据所述力矩τc和转盘的转动角速度ωg确定转盘补偿电压ug。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述底盘机电控制子系统中的反馈信号包括所述底盘机电控制子系统中右驱动轮转动角速度ωr和左驱动轮转动角速度ωl；所述绝对角速度ωc与右驱动轮转动角速度ωr减左驱动轮转动角速度ωl的差值正比。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述力矩τc与底盘转动的绝对角加速度dωc/dt成正比。12.一种自动引导运输车控制装置，其特征在于，包括底盘补偿电压确定模块和底盘扰动补偿模块，其中：底盘补偿电压确定模块，用于根据转盘机电控制子系统中的反馈信号确定底盘补偿电压；底盘扰动补偿模块，用于利用所述底盘补偿电压对所述底盘机电控制子系统受到的扰动进行补偿。13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述底盘补偿电压包括左驱补偿电压和右驱补偿电压；底盘扰动补偿模块包括左驱补偿单元和右驱补偿单元，其中：左驱补偿单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，
申请(专利权)人：北京京东尚科信息技术有限公司，北京京东世纪贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11