一种双舵轮AGV圆弧路径生成方法、装置及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双舵轮AGV圆弧路径生成方法，包括步骤：S01、将AGV的圆弧路径规划为第一阶段、第二阶段和第三阶段，第一阶段为前后舵轮舵角等速反向旋转到角度θ；第二阶段为保持角度θ运行；第三阶段为前后舵轮舵角等速反向从角度θ旋转到0；S02、根据AGV转弯半径预设值R和前后舵轮之间的长度L，根据舵轮的偏转角速度ω转和前舵轮的速度V车，生成各阶段的圆弧路径；S03、将各圆弧路径首尾相接，生成AGV圆弧路径。本发明专利技术还公开了一种与方法相对应的装置。另外本发明专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的方法。本发明专利技术的方法、装置及介质均具有精确性好、完整性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种双舵轮AGV圆弧路径生成方法、装置及介质
本专利技术主要涉及食品、医药包装
，特指一种双舵轮AGV圆弧路径生成方法、装置及介质。
技术介绍
目前AGV(AutomatedGuidedVehicle)系统已经广泛应用于工业物料柔性搬运系统中，AGV的驱动方式一般分为三种：单驱动、差速驱动和双舵轮驱动。各种驱动方式驱动轮分布各不相同。其中导航方式主要包括电磁导航、磁带导航、激光导航、二维码导航，其中前三种方式导航数据为持续连贯的，二维码导航数据是不连续的。双舵轮AGV的转弯是一个十分复杂的运动学过程，它与数学模型的建立有密切关系。在AGV的圆弧路径计算中，通常忽略了舵轮打角旋转的过程，默认此过程是瞬间完成的，会产生一定的误差，这样导致AGV的圆弧路径走完后，需要立马进行纠偏操作。AGV的速度分量是通过舵轮角度和车身角度叠加计算，当这两个角度和大于90时，计算出来的速度存在符号问题，从而产生误差，并且AGV整车速度是分别计算前舵轮和后舵轮速度后才能得到，有一定计算量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种精确性高的双舵轮AGV圆弧路径生成方法，并相应提供一种双舵轮AGV圆弧路径生成装置以及计算机可读储存介质。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种双舵轮AGV圆弧路径生成方法，包括以下步骤：S01、将双舵轮AGV的圆弧路径规划为三个阶段，三个阶段依次为第一阶段、第二阶段和第三阶段，其中第一阶段为前后舵轮舵角等速反向旋转到角度θ；第二阶段为前后舵轮保持角度θ运行；第三阶段为前后舵轮舵角等速反向从角度θ旋转到0；S02、根据AGV圆弧转弯半径预设值R和AGV前后舵轮之间的长度L，计算舵轮预定角度并根据前后舵轮的偏转角速度ω转和前舵轮的速度V车，生成各阶段所对应的圆弧路径；S03、将步骤S02中的各阶段对应的圆弧路径首尾相接，生成双舵轮AGV圆弧路径。优选地，步骤S02中第一阶段的圆弧路径生成的具体过程为：S21、根据AGV圆弧转弯半径预设值R和AGV前后舵轮之间的长度L，计算舵轮预定的调整角度然后根据θ和舵轮的偏转角速度W转，计算A阶段的舵轮打角所需时间以及任意时刻t的舵轮偏转角β＝W转t；S22、根据前舵轮的速度V车和偏转角β，计算AGV前进方向的速度V前＝V车cosβ和垂直方向的速度V转＝V车sinβ；S23、根据V转和舵轮之间的长度L，计算出AGV的旋转角速度然后对其进行积分，得到车身的偏转角度为S24、根据V前和α，分别得到世界坐标系中X方向的分量VX＝V前sinα和Y方向的分量VY＝V前cosα；S25、对VX和VY关于时间进行积分，分别得到X方向的位移和Y方向的位移优选地，在步骤S02中，第三阶段的圆弧路径生成的具体过程为：S31、第三阶段持续时间和第一阶段持续时间相等，即TC＝TA，舵轮偏转角β＝θ-ωt；S32、执行步骤S22～S25。优选地，在步骤S02中，第二阶段的圆弧路径生成的具体过程为：S41、计算第二阶段持续的时间舵轮偏转角β＝θ；S42、执行步骤S22～S25。优选地，用MATLAB对步骤S01～S03进行仿真，补偿小车本身所带误差，根据仿真结果对θ进行调整，从而得到最终的圆弧路径。优选地，对θ进行调整的角度小于1度。本专利技术还公开了一种双舵轮AGV圆弧路径生成装置，包括第一模块，用于将双舵轮AGV的圆弧路径规划为三个阶段，三个阶段依次为第一阶段、第二阶段和第三阶段，其中第一阶段为前后舵轮舵角等速反向旋转到角度θ；第二阶段为前后舵轮保持角度θ运行；第三阶段为前后舵轮舵角等速反向从角度θ旋转到0；第二模块，用于根据AGV圆弧转弯半径预设值R和AGV前后舵轮之间的长度L，计算舵轮预定角度并根据前后舵轮的偏转角速度ω转和前舵轮的速度V车，生成各阶段所对应的圆弧路径；第三模块，用于将步骤S02中的各阶段对应的圆弧路径首尾相接，生成双舵轮AGV圆弧路径。本专利技术还进一步公开了一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的方法。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的双舵轮AGV圆弧路径生成方法，将双舵轮AGV的圆弧路径规划为三个阶段，考虑了舵轮打角的过程，从而提高了生成的圆弧路径的完整性以及精确性，省去了圆弧路径后小车进行再次对准的过程，提高了AGV小车整体运行速度与稳定性；在路径生成过程中，采用前舵轮的速度代替AGV整车的速度，减少了计算量；用二次投影的方式计算AGV舵轮的速度，避免角度问题导致的速度误差；用MATLAB仿真对舵轮的打角进行补偿，进一步提高圆弧路径的精确性。本专利技术的双舵轮AGV圆弧路径生成装置以及介质均具有如上方法所述的优点。附图说明图1为专利技术的坐标示意图。图2为本专利技术的圆弧路径示意图。具体实施方式以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。如图1和图2所示，本实施例的双舵轮AGV圆弧路径生成方法，包括以下步骤：S01、将双舵轮AGV的圆弧路径规划为三个阶段，三个阶段依次为第一阶段、第二阶段和第三阶段，其中第一阶段为前后舵轮舵角等速反向旋转到角度θ；第二阶段为前后舵轮保持角度θ运行；第三阶段为前后舵轮舵角等速反向从角度θ旋转到0；S02、根据AGV圆弧转弯半径预设值R和AGV前后舵轮之间的长度L，计算舵轮预定角度并根据前后舵轮的偏转角速度ω转和前舵轮的速度V车，生成各阶段所对应的圆弧路径；S03、将步骤S02中的各阶段对应的圆弧路径首尾相接，生成双舵轮AGV圆弧路径。本专利技术的双舵轮AGV圆弧路径生成方法，将双舵轮AGV的圆弧路径规划为三个阶段，考虑了舵轮打角的过程，从而提高了生成的圆弧路径的完整性以及精确性。通常在AGV的转弯过程中，前后舵轮的速度相等，前后舵轮的转向方式是正反方向打角，AGV预定的偏转角度为90度。在AGV的转弯过程中，由于后舵轮一直处于跟随状态，所以只需对前舵轮的运动过程进行数学模型分析。如附图1所示，前舵轮的速度为V车，前舵轮打角为β，前舵轮预定的调整角度为θ，舵轮的偏转角速度ω转，AGV车体的旋转角速度ω车，V车在车身前进方向上的投影分量为V前，V车在垂直车身方向上的投影分量为V转，AGV车身的偏转角度为α，在世界坐标系中，V前在X轴方向上的投影分量为VX，V前在Y轴方向上的投影分量为VY。整个圆弧转弯过程包括三个阶段，如图2中A、B、C所示：A.前后舵轮舵角等速反向旋转到调整角度θ；B.前后舵轮保持θ舵角运行；C.前后舵轮舵角等速反向从调整角度θ旋转到0。本实施例中，步骤S02中第一阶段的圆弧路径生成的具体过程为：S21、根据AGV圆弧转弯半径预设值R和AGV前后舵轮之间的长度L，计算舵轮预定的调整角度然后根据θ和舵轮的偏转角速度ω转，计算A阶段的舵轮打角所需时间以及任意时刻t的舵轮偏转角β＝W转t；S22、根据前舵轮的速度V车和偏转角β，计算AGV前进方向的速度V前＝V车cosβ和垂直方向的速度V转＝V车sinβ；如图1中的图框1所示；S23、根据V转和舵轮之间的长度L，计算出AGV的旋转角速度然后对其进行积分，得到车身的偏转角度为S24、根据V前和α，分别得到世界坐标系中X方向的分量VX＝V前sinα和Y方向的分量VY＝V前cosα；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双舵轮AGV圆弧路径生成方法，其特征在于，包括以下步骤：S01、将双舵轮AGV的圆弧路径规划为三个阶段，三个阶段依次为第一阶段、第二阶段和第三阶段，其中第一阶段为前后舵轮舵角等速反向旋转到角度θ；第二阶段为前后舵轮保持角度θ运行；第三阶段为前后舵轮舵角等速反向从角度θ旋转到0；S02、根据AGV圆弧转弯半径预设值R和AGV前后舵轮之间的长度L，计算舵轮预定角度

【技术特征摘要】
1.一种双舵轮AGV圆弧路径生成方法，其特征在于，包括以下步骤：S01、将双舵轮AGV的圆弧路径规划为三个阶段，三个阶段依次为第一阶段、第二阶段和第三阶段，其中第一阶段为前后舵轮舵角等速反向旋转到角度θ；第二阶段为前后舵轮保持角度θ运行；第三阶段为前后舵轮舵角等速反向从角度θ旋转到0；S02、根据AGV圆弧转弯半径预设值R和AGV前后舵轮之间的长度L，计算舵轮预定角度并根据前后舵轮的偏转角速度ω转和前舵轮的速度V车，生成各阶段所对应的圆弧路径；S03、将步骤S02中的各阶段对应的圆弧路径首尾相接，生成双舵轮AGV圆弧路径。2.根据权利要求1所述的双舵轮AGV圆弧路径生成方法，其特征在于，步骤S02中第一阶段的圆弧路径生成的具体过程为：S21、根据AGV圆弧转弯半径预设值R和AGV前后舵轮之间的长度L，计算舵轮预定的调整角度然后根据θ和舵轮的偏转角速度W转，计算A阶段的舵轮打角所需时间以及任意时刻t的舵轮偏转角β＝W转t；S22、根据前舵轮的速度V车和偏转角β，计算AGV前进方向的速度V前＝V车cosβ和垂直方向的速度V转＝V车sinβ；S23、根据V转和舵轮之间的长度L，计算出AGV的旋转角速度然后对其进行积分，得到车身的偏转角度为S24、根据V前和α，分别得到世界坐标系中X方向的分量VX＝V前sinα和Y方向的分量VY＝V前cosα；S25、对VX和VY关于时间进行积分，分别得到X方向的位移和Y方向的位移3.根据权利要求2所述的双舵轮AGV圆弧路径生成方法，其特征在于，在步骤S02...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧璐，
申请(专利权)人：楚天智能机器人长沙有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43