一种无轨游览车的循迹控制方法技术

本发明专利技术公开了一种无轨游览车的循迹控制方法，用于在规划的行走路径对无轨游览车进行循迹行走控制，包括以下步骤：在规划的行走路径上张贴PGV的颜色码带；并在无轨游览车底部前、后位置分别布置前、后拍照读头、以前、后两个拍照读头读取的横向距离偏差作为主要的数据反馈源，经过计算转换得到与差速轮轴中点重合的前、后拍照读头连线中点偏离行走路径的距离偏差和方向角度偏差，控制定轴连线经过该主控点(两个拍照读头的连线中点)的两个差速轮的轮速、实现无轨游览车两个拍照读头沿预设在行走路径上的颜色码带轨迹的导引行走。该方法操作简单，能准确控制无轨游览车循迹行走，易于在实际应用的无轨游览车上使用，具有很强的实操性。

【技术实现步骤摘要】
一种无轨游览车的循迹控制方法
本专利技术涉及游览车控制领域，尤其涉及一种无轨游览车的循迹控制方法。
技术介绍
游览车是主题乐园中广泛使用的一种载人设备，一般室内游览车项目主要以有轨游览车为主；受其轨道限制，有轨游览车的行驶路径不能根据游乐体验需求改变而灵活改变，若想改变运行路径存在改变的费用成本高、智能化和柔性水平低。因此，借鉴成熟的轮式移动机器人应用案例-AGV(AutomatedGuidedVehicles)自动导航车的经验理念，轮式无轨游览车被移植引入到游乐行业。其装备有自动导向系统，可以保障车身在不需要人工引航的情况下就能够顺利沿预定的路线自动行驶，将游客自动有序运送到各场景体验区，具有灵活、轻便、自动化水平高等典型特点。目前的商用AGV的控制导引方式多为磁导或激光导引等目标路径导引方式，一般只需导航、无需定位；也有使用惯性传感器(磁罗盘、陀螺仪、加速度计)等进行先定位后导航的无路径导引式方式；其实现路径和方向变换的具体硬件结构形式一般分为转向舵轮式和差速轮式；他们一般体积尺寸小、负载轻且行驶速度低，但现有AGV的控制方法多存在路径定制性，商业保护性、一般不开源等技术问题，无法简单获取其控制方法用于无轨游览车的控制。
技术实现思路
基于现有技术所存在的问题，本专利技术的目的是提供一种无轨游览车的循迹控制方法，能实现在设定的行走路径对无轨游览车进行准确的循迹控制。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术实施方式提供一种无轨游览车的循迹控制方法，用于在规划的行走路径对无轨游览车进行循迹行走控制，包括以下步骤：步骤1)设置颜色码带和拍照读头：沿规划的行走路径张贴PGV的颜色码带；在所述无轨游览车的底部前、后端分别布置扫描所述颜色码带的前、后拍照读头，前、后拍照读头之间连线的中点与所述无轨游览车的差速轮轴中点重合；步骤2)对无轨游览车行走时通过前、后拍照读头获取的数据进行转换处理：通过以下公式计算将前、后拍照读头反馈的横向距离偏差转换到差速轮轴中点的距离偏差和方向角度偏差，具体为：上式(1)和式(2)中，e为中点距离偏差，是差速轮轴中点与行走路径的横向距离偏差；e1为前距离偏差，是前拍照读头与行走路径之间的横向距离偏差；e2为后距离偏差，是后拍照读头与行走路径的横向距离偏差；α为方向角度偏差，是所述无轨游览车的车身实际行走方向与期望行走方向之间的角度偏差；L为前、后拍照读头之间的距离；步骤3)通过差速轮轴中点的距离偏差和方向角度偏差闭环控制差速轮的轮速：差速轮的控制量Δv按以下公式确定：Δv＝k1·α+k2·e(3)；vr＝v±Δv(4)；上述式(3)、(4)和(5)中，Δv为差速轮的控制量；α为方向角度偏差；e为中点距离偏差；k1、k2为误差反馈控制系数，k1、k2与Δv的具体数值采用模糊逻辑控制法量化得出；v为差速轮轴中点速度；vr为右轮的轮速；vl为左轮的轮速；步骤4)按上述步骤3确定的差速轮的控制量，进行所述无轨游览车的差速轮的轮速控制，实现所述无轨游览车在规划的行走路径上循迹行走。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的无轨游览车的循迹控制方法，其有益效果为：通过沿规划的行走路径张贴PGV的颜色码带，并在无轨游览车的底部前、后端分别布置扫描所述颜色码带的前、后拍照读头，进而能获取无轨游览车行走时相对于规划的行走路径的偏差，依据获取的偏差确定该无轨游览车差速轮的控制量，实现对无轨游览车在规划的行走路径上的准确循迹行走控制。该方法操作简单，控制准确，易于在实际应用的无轨游览车上使用，具有很强的实操性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的无轨游览车的循迹控制方法的车身状态示意图；图2为本专利技术实施例提供的无轨游览车的循迹控制方法的规划的行走路径示意图；图3为本专利技术实施例提供的循迹控制方法中计算k1、k2的模糊逻辑控制方法的框图。具体实施方式下面结合本专利技术的具体内容，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。参见图1，本专利技术实施例提供一种无轨游览车的循迹控制方法，用于在规划的行走路径对无轨游览车进行循迹行走控制，包括以下步骤：步骤1)设置颜色码带和拍照读头：沿规划的行走路径张贴PGV的颜色码带；在所述无轨游览车的底部前、后端分别布置扫描所述颜色码带的前、后拍照读头，前、后拍照读头之间连线的中点与所述无轨游览车的差速轮轴中点重合；步骤2)对无轨游览车行走时通过前、后拍照读头获取的数据进行转换处理：通过以下公式计算将前、后拍照读头反馈的横向距离偏差转换到差速轮轴中点的距离偏差和方向角度偏差，具体为：上式(1)和式(2)中，e为中点距离偏差，是差速轮轴中点与行走路径的横向距离偏差；e1为前距离偏差，是前拍照读头与行走路径之间的横向距离偏差；e2为后距离偏差，是后拍照读头与行走路径的横向距离偏差；α为方向角度偏差，是所述无轨游览车的车身8实际行走方向与期望行走方向之间的角度偏差；L为前、后拍照读头之间的距离；步骤3)通过差速轮轴中点的距离偏差和角度偏差闭环控制差速轮的轮速：差速轮的控制量Δv按以下公式确定：Δv＝k1·α+k2·e(3)；vr＝v±Δv(4)；上述式(3)、(4)和(5)中，Δv为差速轮的控制量；α为方向角度偏差；e为中点距离偏差；k1、k2为误差反馈控制系数，k1、k2与Δv的具体数值量采用模糊逻辑控制法量化得出；v为差速轮轴中点速度；vr为右轮的轮速；vl为左轮的轮速；步骤4)按上述步骤3确定的差速轮的控制量，进行所述无轨游览车的差速轮的轮速控制，实现所述无轨游览车在规划的行走路径上循迹行走。上述循迹控制方法中，规划的行走路径为由直线和圆弧连接而成的组合线路。这种组合路线能使颜色码带张贴尽可能的准确可控且易定位。上述循迹控制方法的步骤3)中，数值的确定方式如下：所述方法步骤3)中，k1、k2与Δv的具体数值采用模糊逻辑控制法量化得出(具体计算方法见后续的“确定控制参数(k1、k2与Δv)的模糊逻辑控制方法”)。上述循迹控制方法中，所述前、后拍照读头之间的距离越短越好、建议不超过1m。这样具有使前、后两个读头不过分偏离行走路径以及导引本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无轨游览车的循迹控制方法，其特征在于，用于在规划的行走路径对无轨游览车进行循迹行走控制，包括以下步骤：/n步骤1)设置颜色码带和拍照读头：/n沿规划的行走路径张贴PGV的颜色码带；/n在所述无轨游览车的底部前、后端分别布置扫描所述颜色码带的前、后拍照读头，前、后拍照读头之间连线的中点与所述无轨游览车的差速轮轴中点重合；/n步骤2)对无轨游览车行走时通过前、后拍照读头获取的数据进行转换处理：/n通过以下公式计算将前、后拍照读头反馈的横向距离偏差转换到差速轮轴中点的距离偏差和方向角度偏差，具体为：/n

【技术特征摘要】
1.一种无轨游览车的循迹控制方法，其特征在于，用于在规划的行走路径对无轨游览车进行循迹行走控制，包括以下步骤：
步骤1)设置颜色码带和拍照读头：
沿规划的行走路径张贴PGV的颜色码带；
在所述无轨游览车的底部前、后端分别布置扫描所述颜色码带的前、后拍照读头，前、后拍照读头之间连线的中点与所述无轨游览车的差速轮轴中点重合；
步骤2)对无轨游览车行走时通过前、后拍照读头获取的数据进行转换处理：
通过以下公式计算将前、后拍照读头反馈的横向距离偏差转换到差速轮轴中点的距离偏差和方向角度偏差，具体为：






上式(1)和式(2)中，e为中点距离偏差，是差速轮轴中点与行走路径的横向距离偏差；e1为前距离偏差，是前拍照读头与行走路径之间的横向距离偏差；e2为后距离偏差，是后拍照读头与行走路径的横向距离偏差；α为方向角度偏差，是所述无轨游览车的车身8实际行走方向与期望行走方向之间的角度偏差；L为前、后拍照读头之间的距离；
步骤3)通过差速轮轴中点的距离偏差和方向角度偏差闭环控制差速轮的轮速：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永，徐接文，
申请(专利权)人：华强方特深圳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44