校准自动引导车辆中的轮的位置的方法和自动引导车辆技术

一种校准AGV(10)中的轮(16；16a－16d)的方法，该方法包括：将第二轮(16b)切向地定位在假想的第二圆(96b)上，该假想的第二圆相对于中心位置(94)居中，该第一轮(16a)被固定在该中心位置(94)中；沿该第二圆(96b)驱动该第二轮(16b)第二距离(104b)，使得该AGV(10)关于该中心位置(94)旋转；基于来自第二轮(16b)的第二轮传感器设备(74)的数据来确定第二距离(104b)；基于在该AGV(10)的旋转期间来自该第一轮(16a)的第一转向传感器设备(46)的数据来确定关于该中心位置(94)的旋转角(106a)；以及，基于该第二距离(104b)和该旋转角(106a)来确定该第一轮(16a)与该第二轮(16b)之间的相对位置。还提供了AGV(10)。对位置。还提供了AGV(10)。对位置。还提供了AGV(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】校准自动引导车辆中的轮的位置的方法和自动引导车辆


[0001]本专利技术总体上涉及自动引导车辆。特别地，提供了校准自动引导车辆中的轮的位置的方法和自动引导车辆。

技术介绍

[0002]自动引导车辆(AGV)通常是自供电的自驱动车辆，用于将材料和其它物品从一个位置运输到另一个位置，而不需要车辆上的驾驶员。AGV通常用于制造场所、仓库、邮局、图书馆、港口码头、机场以及一些危险场所和专业工厂。
[0003]CN 106143676 A公开了一种支持转向的可编程AGV。可编程AGV的结构包括车身、液压支撑装置、轮毂马达组件、自动引导系统和用于提供能量的电池部件。

技术实现思路

[0004]如果AGV包括支撑结构和多个模块化驱动单元(该多个模块化驱动单元具有连接到平台的轮)，则AGV的配置可以改变。例如，最终用户可以将驱动单元添加到支撑结构、从支撑结构移除驱动单元、和/或改变一个或多个驱动单元相对于支撑结构的位置。这种类型的配置可以称为延迟配置。
[0005]AGV的配置可以改变以满足AGV的新应用的需求。例如，AGV的不同应用可能对有效载荷容量、加速度、尺寸、占地面积和/或稳定性提出不同的要求。(例如)如果AGV在拆卸状态下运送到最终用户，最终用户也可以第一次配置AGV。
[0006]为了使AGV能够精确地导航，需要知道轮之间的相对位置。如果从计算机辅助设计(CAD)模型收集轮的相对位置，则(例如)由于安装驱动单元时的人为误差和/或由于公差，这些位置可能与由CAD模型构造的AGV不精确匹配。因此必须进行轮位置的校准。
[0007]然而，轮位置的校准不仅对于模块化AGV来说是必要的。由于各种原因(例如在替换AGV中的部件之后和/或由于先前的校准不足)可能需要校准AGV。
[0008]本专利技术的一个目的是提供一种校准AGV中的轮位置的方法，该方法是简单的，例如用于由不太熟练的操作者执行。
[0009]本专利技术的另一目的是提供一种校准AGV中的轮位置的方法，该方法提供了精确的校准。
[0010]本专利技术的又一目的是提供一种校准AGV中的轮位置的方法，该方法便宜。
[0011]本专利技术的又一目的是提供一种校准AGV中的轮位置的方法，该方法组合地解决了上述目的中的几个或全部。
[0012]本专利技术的另一个目的是提供一种解决一个、几个或所有上述目的的AGV。
[0013]根据一个方面，提供了一种校准AGV中的轮位置的方法，该AGV包括支撑结构和至少两个驱动单元，该至少两个驱动单元被连接到该支撑结构，其中每个驱动单元包括轮，该轮关于轮轴线和关于垂直于该轮轴线的转向轴线可旋转；轮马达，该轮马达被布置为关于该轮轴线驱动该轮；轮传感器设备，该轮传感器设备被布置为确定该轮关于该轮轴线的旋
转位置；转向马达，该转向马达被布置为关于该转向轴线驱动该轮；以及转向传感器设备，该转向传感器设备被布置为确定该轮关于该转向轴线的旋转位置；其中该方法包括：将第二轮切向地定位在假想的第二圆上，该假想的第二圆相对于中心位置居中，第一轮被固定在该中心位置；沿该第二圆驱动该第二轮第二距离，使得该AGV关于该中心位置旋转；基于来自第二轮的第二轮传感器设备的数据来确定第二距离；基于在该AGV旋转期间来自该第一轮的该第一转向传感器设备的数据来确定关于该中心位置的旋转角度；以及基于该第二距离和该旋转角来确定该第一轮和该第二轮之间的相对位置。
[0014]该方法能够通过使用相对便宜的设备简单且精确地确定两个或更多个轮的相对位置。该方法特别适用于微调被连接到定制支撑结构的轮的位置。该方法不需要对轮的相对位置进行任何测量(其可能是复杂且繁琐的过程)。
[0015]一旦第一轮被固定在中心位置，位置校准可以自动进行。因此，该方法非常简单且用户友好。
[0016]可以借助于第二驱动单元的轮马达和/或借助于第一驱动单元的转向马达以沿第二圆驱动第二轮。备选地或附加地，可以借助于AGV的另一驱动单元的轮马达来驱动第二轮。
[0017]支撑结构可以是刚性的。支撑结构可以包括用于支撑负载(例如工业机器人)的支撑表面。
[0018]转向传感器设备和轮传感器设备中的每一个都可以是具有高分辨率的旋转编码器，例如具有每度至少1000个测量单位。在商业上能以相对低的成本获得用于转向马达和轮马达的高分辨率旋转编码器。
[0019]AGV可以包括至少三个驱动单元。在这种情况下，该方法可以包括：将第三轮切向地定位在假想的第三圆上，该假想的第三圆相对于该中心位置居中；在该第二轮沿该第二圆被驱动该第二距离的同时，沿该第三圆驱动该第三轮第三距离；基于来自第三轮的轮传感器设备的数据来确定第三距离；以及，基于该第三距离和该旋转角度来确定该第一轮和该第三轮之间的相对位置。
[0020]可以借助于第二驱动单元的轮马达、第三驱动单元的轮马达和/或第一驱动单元的转向马达来实现第二轮沿第二圆的驱动和第三轮沿第三圆的驱动。
[0021]将该第二轮切向地定位在该第二圆上可以包括：基于第一目标转向位置来控制该第一轮关于该第一转向轴线的转向位置；基于第二目标轮转矩来控制第二轮关于第二轮轴线的轮转矩；使该第二轮关于该第二转向轴线在第二转向轴线范围上旋转；以及，确定该第二轮被切向地定位在该第二圆上的关于该第二转向轴线的位置处，其中在该位置处，该第一轮的该转向马达中的最大转矩被观察到。这种变型可以通过仅包括两个驱动单元的AGV来实现。在使用第三轮的情况下，第三轮可以是第三驱动单元的轮或脚轮。
[0022]此外，在AGV包括第三驱动单元的情况下，该变型还可以包括在第二轮关于第二转向轴线在第二转向轴线范围上旋转的同时，基于第三目标转向位置来控制第三轮关于第三转向轴线的转向位置。然后可以重复相应的步骤以便将第三轮切向地定位在第三圆上，即，通过基于第二目标转向位置来控制第二轮关于第二转向轴线的转向位置，通过基于第三目标轮转矩控制第三轮关于第三轮轴线的轮转矩，通过使第三轮关于第三转向轴线在第三转向轴线范围上旋转，以及通过确定该第三轮在该第三转向轴线范围中被切向地定位在该第
三圆上的关于该第三转向轴线的位置处，其中在该位置处，该第一轮的该转向马达中的最大转矩被观察到。
[0023]第一轮可以借助于固定件以被固定在中心位置。力感测装置可以被布置为确定平面中的力，该平面与第一轮和固定件之间的轮轴线平行。力感测装置可以被布置在固定件中。备选地，这种力感测装置可以被布置在每个轮中。在这种情况下，将该第二轮切向地定位在该第二圆上和/或将该第三轮切向地定位在该第三圆上可以包括：基于第二目标转向位置来控制该第二轮关于该第二转向轴线的转向位置；基于第三目标转向位置来控制该第三轮关于该第三转向轴线的转向位置；通过控制该第二轮关于该第二轮轴线的轮转矩和/或通过控制该第三轮关于该第三轮轴线的轮转矩来使该支撑结构相对于该第一轮在第一转向轴线范围上旋转；以及，基于在该支撑结构旋转期间由该力感测装置确定的力来调节该第二轮的转向位置和/或该第三轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种校准自动引导车辆AGV(10)中的轮(16；16a－16d)的位置的方法，所述AGV(10)包括支撑结构(14)和至少两个驱动单元(12；12a－12d)，所述至少两个驱动单元(12；12a－12d)被连接到所述支撑结构(14)，其中每个驱动单元(12；12a－12d)包括：－轮(16；16a－16d)，所述轮(16；16a－16d)能够关于轮轴线(24；24a－24d)以及关于垂直于所述轮轴线(24；24a－24d)的转向轴线(26；26a－26d)旋转；－轮马达(28)，所述轮马达被布置为关于所述轮轴线(24；24a－24d)驱动所述轮(16；16a－16d)；－轮传感器设备(74)，所述轮传感器设备(74)被布置为确定所述轮(16；16a－16d)关于所述轮轴线(24；24a－24d)的旋转位置；－转向马达(30)，所述转向马达(30)被布置为关于所述转向轴线(26；26a－26d)驱动所述轮(16；16a－16d)；以及－转向传感器设备(46)，所述转向传感器设备(46)被布置为确定所述轮(16；16a－16d)关于所述转向轴线(26；26a－26d)的旋转位置；其中所述方法包括：－将第二轮(16b)切向地定位在假想的第二圆(96b)上，所述假想的第二圆相对于中心位置(94)居中，第一轮(16a)被固定在所述中心位置(94)中；－沿所述第二圆(96b)驱动所述第二轮(16b)第二距离(104b)，使得所述AGV(10)关于所述中心位置(94)旋转；－基于来自所述第二轮(16b)的第二轮传感器设备(74)的数据来确定所述第二距离(104b)；－基于在所述AGV(10)的旋转期间来自所述第一轮(16a)的所述第一转向传感器设备(46)的数据来确定关于所述中心位置(94)的旋转角(106a)；以及－基于所述第二距离(104b)和所述旋转角(106a)来确定所述第一轮(16a)和所述第二轮(16b)之间的相对位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述AGV(10)包括至少三个驱动单元(12；12a－12d)，并且其中所述方法包括：－将第三轮(16c)切向地定位在假想的第三圆(96c)上，所述第三圆(96c)相对于所述中心位置(94)居中；－在所述第二轮(16b)沿所述第二圆(96b)被驱动所述第二距离(104b)的同时，沿所述第三圆(96c)驱动所述第三轮(16c)第三距离(104c)；－基于来自所述第三轮(16c)的所述轮传感器设备(74)的数据来确定所述第三距离(104c)；以及－基于所述第三距离(104c)和所述旋转角(106a)来确定所述第一轮(16a)和所述第三轮(16c)之间的所述相对位置。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中将所述第二轮(16b)切向地定位在所述第二圆(96b)上包括：－基于第一目标转向位置来控制所述第一轮(16a)关于第一转向轴线(26a)的转向位置；－基于第二目标轮转矩来控制所述第二轮(16b)关于第二轮轴线(24b)的轮转矩；
－使所述第二轮(16b)关于所述第二转向轴线(26b)在第二转向轴线范围(98b)上旋转；以及－确定所述第二轮(16b)在关于所述第二转向轴线(26b)的位置处被切向地定位在所述第二圆(96b)上，其中在所述位置处所述第一轮(16a)的所述转向马达(30)中的最大转矩被观察到。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一轮(16a)借助于固定件(92)被固定在所述中心位置(94)中。5.根据权利要求4所述的方法，其中力感测装置(100)被布置为确定平面中的力，所述平面与所述第一轮(16a)和所述固定件(92)之间的所述轮轴线(24a－24c)平行。6.根据从属于权利要求2时的权利要求5所述的方法，其中将所述第二轮(16b)切向地定位在所述第二圆(96b)上和/或将所述第三轮(16c)切向地定位在所述第三圆(96c)上包括：－基于第二目标转向位置来控制所述第二轮(16b)关于第二转向轴线(26b)的转向位置；－基于第三目标转向位置来控制所述第三轮(16c)关于第三转向轴线(26c)的转向位置；－通过控制所述第二轮(16b)关于第二轮轴线(24b)的轮转矩和/或通过控制所述第三轮(16c)关于第三轮轴线(24c)的轮转矩，使所述支撑结构(14)相对于所述第一轮(16a)在第一转向轴线范围(98a)上旋转；以及－基于在所述支撑结构(14)的旋转期间由所述力感测装置(100)确定的力来调节所述第二轮(16b)的转向位置和/或所述第三轮(16c)的转向位置。7.一种校准自动引导车辆AGV(10)中的轮(16；16a－16d)的位置的方法，所述AGV(10)包括支撑结构(14)和至少三个驱动单元(12；12a－12d)，所述至少三个驱动单元(12；12a－12d)被连接到所述支撑结构(14)，其中每个驱动单元(12；12a－12d)包括：－轮(16；16a－16d)，所述轮(16；16a－16d)能够关于轮轴线(24；24a－24d)以及关于垂直于所述轮轴线(24；24a－24d)的转向轴线(26；26a－26d)旋转；－轮马达(28)，所述轮马达被布置为关于所述轮轴线(24；24a－24d)驱动所述轮(16；16a－16d)；－轮传感器设备(74)和/或加速度计(90)，所述轮传感器设备(74)被布置为确定所述轮(16；16a－16d)关于所述轮轴线(24；24a－24d)的旋转位置，所述加速度计(90)被布置为确定重力矢量(118a－118c)；－转向马达(30)，所述转向马达(30)被布置为关于所述转向轴线(26；26a－26d)驱动所述轮(16；16a－16d)；以及－转向传感器设备(46)，所述转向传感器设备(46)被布置为确定所述轮(16；16a－16d)关于所述转向轴线(26；26a－26d)的旋转位置；其中所述方法包括：－将所述AGV(10)相对于几何布置(114)定位在第一AGV位置(116)中；－从在所述第一AGV位置(116)的每个驱动位置(12；12a－12d)获得第一AGV位置数据；－将所述AGV(10)定位在相对于所述几何布置(114)的第二AGV位置(122)；
－从在所述第二AGV位置(122)的所述驱动单元(12；12a－12d)中的至少一个驱动单元获得第二AGV位置数据；以及－基于所述第一AGV位置数据和所述第二AGV位置数据来确定所述驱动单元(12；12a－12d)的三个轮(16；16a－16d)之间的相对位置。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述方法包括：－将所述AGV(10)定位在相对于所述几何布置(114)的所述第一AGV位置(116)...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳坦，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：