港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法，包括如下步骤：获取所述无人车的目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息；判断所述目标姿态信息与当前姿态信息角度差值D小于阈值T时，根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息，以满足所述目标位置信息、目标姿态信息和所述当前位置信息、当前姿态信息位于共切圆上；根据所述差速转动信息控制所述无人车运行直至到达目标位置。还对应提供了一种轨迹控制装置，包括获取装置，差速转动信息生成装置和控制装置。能够利用最大转弯半径减少轮胎的磨损，延长了无人车的车轮的使用寿命。

Trajectory control method and device for unmanned vehicle in port container handling

The invention relates to a container handling unmanned vehicle trajectory control method, which comprises the following steps: obtaining the unmanned vehicle location information, and the current position information of target attitude, the attitude information; whether the target attitude information and the attitude information angle difference of D is less than the threshold of T, according to the target position information, target attitude information and the current location information, the current position information generating differential rotation information, to meet the target position information, target attitude information and the current location information, the attitude information in total circle; according to the differential rotation information to control the unmanned vehicle running until it reaches the target position. A trajectory control device is provided, including a acquisition device, a differential rotation information generating device and a control device. It can use the maximum turning radius to reduce the wear of the tire and prolong the service life of the wheel of the unmanned vehicle.

【技术实现步骤摘要】
港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法及装置
本专利技术涉及港口集装箱水平搬运无人车导航控制领域，具体而言，涉及一种港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法及一种港口集装箱搬运无人车轨迹控制装置。
技术介绍
在港口环境中，集装箱搬运无人车常常需要在卸船位与堆场位之间来回穿梭，由于两个位置之间的姿态不一致、位置不一致，造成无人车必须进行转向才能到达目标位置和姿态；在此情况下，转向多时，将会加速轮胎的磨损，造成无人车轮胎使用寿命短，且造成港口地面轮胎痕迹重，对无人车识别路面造成影响。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中无人车转向轮胎损耗重，对港口路面造成污染的问题，提出了一种港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法，包括如下步骤：S110、获取所述无人车的目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息；S120、判断所述目标姿态信息与当前姿态信息角度差值D小于阈值T时，根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息，以满足所述目标位置信息、目标姿态信息和所述当前位置信息、当前姿态信息位于共切圆上；S130、根据所述差速转动信息控制所述无人车运行直至到达目标位置。进一步地，在所述步骤S130前还包括如下步骤：S141、判断所述目标姿态信息与当前姿态信息角度差值D大于所述阈值T时，控制所述无人车原地转动角度D-T，重新获取当前位置信息、当前姿态信息；S142、根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息，以满足所述目标位置信息、目标姿态信息和所述当前位置信息、当前姿态信息位于共切圆上。进一步地，所述根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息的步骤包括：采用如下公式获取所述无人车内外侧车轮的速度，其中，vin表示内侧车轮的速度，vout表示外侧车轮的速度，V表示行车速度，a表示左右轮之间的距离，转弯半径距离(X2,Y2)表示目标位置，(X1,Y1)表示当前位置，B表示目标姿态角，A为当前姿态角。进一步地，所述步骤S130包括，根据所述无人车的内侧车轮的速度信息和外侧车轮的速度信息设定所述无人车的左右轮速度。进一步地，所述阈值T为90度。另一方面，还提供了一种港口集装箱搬运无人车轨迹控制装置，包括获取装置、差速转动信息生成装置和控制装置；所述获取装置用于获取所述无人车的目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息；所述差速转动信息生成装置用于判断所述目标姿态信息与当前姿态信息角度差值D小于阈值T时，根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息，以满足所述目标位置信息、目标姿态信息和所述当前位置信息、当前姿态信息位于共切圆上；所述控制装置用于根据所述差速转动信息控制所述无人车运行直至到达目标位置。进一步地，所述差速转动信息生成装置还用于判断所述目标姿态信息与当前姿态信息角度差值D大于所述阈值T时，控制所述无人车原地转动角度D-T，重新获取当前位置信息、当前姿态信息，根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息，以满足所述目标位置信息、目标姿态信息和所述当前位置信息、当前姿态信息位于共切圆上。进一步地，所述差速转动信息生成装置具体采用如下公式获取所述无人车内外侧车轮的速度，其中，vin表示内侧车轮的速度，vout表示外侧车轮的速度，V表示行车速度，转弯半径距离(X2,Y2)表示目标位置，(X1,Y1)表示当前位置，B表示目标姿态角，A为当前姿态角。进一步地，所述阈值T为90度。进一步地，所述获取装置为GPS系统与惯性导航系统的组合系统。本专利技术中的装置和方法通过增加转向时的转弯半径，能够减小无人车在港口环境中运行时由于转向带来的轮胎损耗，增加了轮胎的使用寿命。同时判断目标姿态角和当前姿态角的角度差大于阈值时，为了防止行车路径较大的问题出现，提前原地转动，然后取最大转弯半径运行，兼顾了行车效率和保障了港口运行的有序性。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1为本专利技术一些实施例中的港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法的流程示意图；图2为本专利技术一些实施例中的港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法转向状态示意图；图3为本专利技术一些实施例中的港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法中无人车示意图；图4为本专利技术一些实施例中的港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法的流程示意图；图5为本专利技术一些实施例中的港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法转向状态示意图；图6为本专利技术一些实施例中的港口集装箱搬运无人车轨迹控制装置结构示意图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。现有技术中，港口集装箱水平搬运无人车在目标位置和当前位置之间常常需要变化行车姿态角，需要进行转弯作业，现有的方式有，原地转弯然后直线行驶，然后到达目标位置后再进行原地转弯，满足目标姿态角，这种运行方式造成轮胎损耗大，对港口地面污染也较大，不利于无人车长期运行。本专利技术提出了一种求取最大转弯半径的方式进行转向，减小了轮胎损耗，使得港口能够长期运行。具体地，如图1所示，本专利技术实施例提供了一种港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法，包括如下步骤：S110、获取所述无人车的目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息；S120、判断所述目标姿态信息与当前姿态信息角度差值D小于阈值T时，根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息，以满足所述目标位置信息、目标姿态信息和所述当前位置信息、当前姿态信息位于共切圆上；S130、根据所述差速转动信息控制所述无人车运行直至到达目标位置。如图2所示，所述根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息的步骤包括：采用如下公式获取所述无人车内外侧车轮的速度，其中，vin表示内侧车轮的速度，vout表示外侧车轮的速度，如图3所示，a表示无人车200的左轮240与右轮230之间的距离，V表示行车速度，转弯半径距离(X2,Y2)表示目标位置，(X1,Y1)表示当前位置，B表示目标姿态角，A为当前姿态角。根据内侧和外侧的车轮速度进行控制所述左右车轮的速度。图2中，目标姿态220，当前姿态210，姿态角的定义为从x轴逆时针转动的角度。本专利技术通过求取最大的转弯半径，使得无人车的左右轮速度差最小，减小了轮胎损耗。本专利技术在利用最大转弯半径进行转向时，为了避免由于转弯轨迹较长的问题，获取姿态角之后进行预判，如果姿态角大于阈值时，如90度时，则进行提前原地转动，转动到姿态角之差为90度时，停止，然后去求最大的转弯半径，进行转向运行，具体地，如图4、图5所示，在所述步骤S130前还包括如下步骤：S141、判断所述目标姿态信息与当前姿态信息角度差值D大于所述阈值T时，控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S110、获取所述无人车的目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息；S120、判断所述目标姿态信息与当前姿态信息角度差值D小于阈值T时，根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息，以满足所述目标位置信息、目标姿态信息和所述当前位置信息、当前姿态信息位于共切圆上；S130、根据所述差速转动信息控制所述无人车运行直至到达目标位置。

【技术特征摘要】
1.一种港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S110、获取所述无人车的目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息；S120、判断所述目标姿态信息与当前姿态信息角度差值D小于阈值T时，根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息，以满足所述目标位置信息、目标姿态信息和所述当前位置信息、当前姿态信息位于共切圆上；S130、根据所述差速转动信息控制所述无人车运行直至到达目标位置。2.根据权利要求1所述的港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法，其特征在于，在所述步骤S130前还包括如下步骤：S141、判断所述目标姿态信息与当前姿态信息角度差值D大于所述阈值T时，控制所述无人车原地转动角度D-T，重新获取当前位置信息、当前姿态信息；S142、根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息，以满足所述目标位置信息、目标姿态信息和所述当前位置信息、当前姿态信息位于共切圆上。(两个实施例)。3.根据权利要求1或2所述的港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法，其特征在于，所述根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息的步骤包括：采用如下公式获取所述无人车内外侧车轮的速度，其中，vin表示内侧车轮的速度，vout表示外侧车轮的速度，V表示行车速度，a表示左右轮之间的距离，转弯半径距离(X2,Y2)表示目标位置，(X1,Y1)表示当前位置，B表示目标姿态角，A为当前姿态角。4.根据权利要求3所述的港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法，其特征在于，所述步骤S130包括，根据所述无人车的内侧车轮的速度信息和外侧车轮的速度信息设定所述无人车的左右轮速度。5.根据权利要求1或2所述的港口集...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彪，牛涛，肖立，许开国，
申请(专利权)人：深圳市招科智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44