【技术实现步骤摘要】
一种全向移动AGV多舵轮协同控制方法
本专利技术属于AGV(自动导引车)运动控制
,更具体地说,是涉及一种可实现多舵轮驱动型AGV全向运动的控制方法。
技术介绍
AGV(自动导引车)是一种轮式移动机器人,能够通过调度系统或人工控制沿着规定的路径自动行驶,其在制造业和物流行业得到广泛的应用。很多场景要求AGV具有全向移动能力,即能够绕平面内任意一点转动,或者在不改变车体姿态的前提下向任意方向移动。现有全向移动AGV通常采用麦克纳姆轮驱动。麦克纳姆轮的控制简单、运动灵活,但是其运动效率较低,并且受结构及材料的限制,其单轮承载能力不大,此外价格也相对较高。具有两组以上舵轮驱动的AGV同样可以实现全向移动。多组舵轮驱动虽然能够提供更高的驱动能力、更灵活的运动能力,但是却对运动控制提出了较大的挑战。执行误差、负载分布、地面摩擦阻力以及电机参数的差异都会导致轮组之间产生内力,轻则影响AGV的效率和运动性能,重则造成结构损坏,酿成安全生产事故。为避免这些问题,现有舵轮驱动型AGV底层通常采用开环控制,并且数量控制在4个以内, ...
【技术保护点】
1.一种全向移动AGV多舵轮协同控制方法,其特征在于,所述协同运动方法通过逆运动学模型和速度同步得到了舵轮的控制量,对舵轮驱动电机的转速和转向电机的偏转角进行控制,有效地解决了多舵轮驱动中轮系间运动不协调、受力不匹配的问题。/n
【技术特征摘要】
1.一种全向移动AGV多舵轮协同控制方法,其特征在于,所述协同运动方法通过逆运动学模型和速度同步得到了舵轮的控制量,对舵轮驱动电机的转速和转向电机的偏转角进行控制,有效地解决了多舵轮驱动中轮系间运动不协调、受力不匹配的问题。
2.根据权利要求1所述的一种全向移动AGV多舵轮协同控制方法,其特征在于,所述协同运动方法包括以下两个步骤:
步骤1,基于逆运动学模型生成各个舵轮的理论驱动速度和偏转角度,保证所有舵轮满足无侧滑和纯滚动约束;
步骤2,基于理论驱动速度,采用交叉耦合同步控制方法对舵轮的驱动速度进行补偿,得到舵轮驱动电机的实际控制量。
3.根据权利要求1所述的一种全向移动AGV多舵轮协同控制方法,其特征在于,步骤1中,所述逆运动学模型基于AGV车体局部坐标系建立,变量间的数学关系与AGV全局状态独立。
4.根据权利要求1所述的一种全向移动AGV多舵轮协同控制方法,其特征在于,所述逆运动学模型建立过程为:
步骤1.1,AGV具有长方形的车体,车体纵向方向上以中轴为对称轴分布两排双向舵轮,每排等间隔安装多个;
步骤1.2,AGV输入控制量和舵轮输出控制量均表示于车体固定坐标系OXY内,坐标系原点位于AGV车体几何中心,X轴沿AGV纵向,指向AGV运动正方向,Y轴沿AGV横向方向,角度量沿逆时针方向为正;对AGV的各变量进行描述,如下表:
表1
选取AGV车体的期望线速度V、线速度V与X轴的夹角α和AGV车体角速度Ω...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡亚南,刘新新,王博,黄怡欣,阚凯,李鸿向,
申请(专利权)人:江苏金陵智造研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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