全向线路跟随自主车辆制造技术

本发明专利技术涉及在虚拟道路上驾驶全向自主车辆（1）的过程，全向自主车辆（1）包括至少一个参考线（13）和可配置成独立于其定向在虚拟道路上驱动全向自主车辆（1）的转向轮（W1）。上驱动全向自主车辆（1）的转向轮（W1）。上驱动全向自主车辆（1）的转向轮（W1）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全向线路跟随自主车辆


[0001]本专利技术涉及一种全向自主车辆以及用于在虚拟道路上驾驶这种全向自主车辆的过程。

技术介绍

[0002]自主机器人化车辆被广泛地用于工业环境中，包括仓库、工厂、医院、核电站和矿井。它们特别支持关于物体处理的人类活动，特别是它们从一个位置到另一个位置的运输。
[0003]这种车辆通常设置有各种类型的传感器，这允许它们以自主的方式移动通过工作空间。已知的自主车辆通常需要预定路径来高效地执行它们的任务。这种预定路径包括例如在地板上画出的线，或者虚拟线，例如在WO2017050357中所述。在该方法中，车辆不断地确定其与要跟随的路线的偏移，并相应地校正其方向以保持与路径一致。
[0004]全向车辆也是已知的，其能够采取任何可能的定向。这种车辆越来越受到关注。
[0005]因此，存在对改进自主车辆的灵活性和功能性的日益增加的需要。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种在工作空间中驾驶全向自主车辆的过程。特别地，本专利技术的目的是在这种全向车辆的驾驶中提供灵活性。
[0007]本专利技术的另一目的是提供一种用于改装现有全向车辆以便具有改进驾驶能力的过程。
[0008]本专利技术的再一目的是提供一种具有灵活驾驶能力的全向车辆。
[0009]根据本专利技术，这些目的是通过所要求保护的解决方案来实现的。
附图说明
[0010]借助于通过示例给出并由附图示出的实施例的描述，将更好地理解本专利技术，其中：图1是全向车辆1的示意性仰视图；图2a是工作空间2内的全向车辆1的路径和定向的示例；图2b是关于全向车辆1沿给定路径的转动位移的细节；图3是关于全向车辆1的驾驶的过程的图。
具体实施方式
[0011]全向车辆1表示其车轮可以被配置成以任何定向在任何方向上驱动全向车辆1的任何车辆。特别地，这种全向车辆1可以包括前侧F1、后侧B1和边缘E1，并且具有将后侧B1连接至前侧F1的纵向轴T1。尽管对于传统车辆，前侧F1通常指向目标位置，但是以任何可能的角度的全向车辆1的任何其他侧（包括边缘E1）可以面对全向车辆要到达的位置。因此，全向车辆1的移动是由速度矢量、纵向矢量、横向矢量和转动矢量的组合来定义的。
[0012]尽管全向车辆1在此描述为具有其传统的前侧F1、后侧B和边缘E1，但是应当理解，
这种全向车辆1也可以具有各种形状，包括正方形或圆形，其中，后侧B1、前侧F1和边缘E1不能通过眼睛来区分。全向车辆1包括至少一个参考点12，其可以是全向车辆1的任何物理点或任何虚拟点。参考点12可例如位于纵轴T1上，在接近全向车辆1的前侧F1的位置。若无法确定纵轴T1，则参考点12可被定义于全向车辆1内的任何其他位置。若无法确定视觉前侧F1，则这种参考点12可被视为全向车辆1的前侧F1。
[0013]与其形状无关，全向车辆1包括车辆中心11。车辆中心11可以是物理实体点或虚拟点、或者是物理实体点和虚拟点两者，该虚拟点也由物理元件实现。车辆中心11优选地对应于全向车辆1的几何中心。换句话说，对应于全向车辆1可以通过描绘具有最小可能直径的圆而围绕其转动的点。然而，车辆中心11也可以具有不同的位置，即使不同的位置对于全向车辆1的敏捷性可能不是最优的。
[0014]参考点12和车辆中心11一起限定了参考线13。这种参考线13可以与全向车辆1的纵向轴T1重合，如果它可以被确定的话。作为替选，参考线13可以限定全向车辆1的虚拟轴。
[0015]全向车辆1的定向是基于其参考线13和虚拟传感器V来确定的，该虚拟传感器V的位置可关于车辆中心11来调整。特别地，虚拟传感器V可关于全向车辆1的参考线13来调整。虚拟传感器V的调整位置与车辆中心11一起限定了行进方向DA。这种行进方向DA确定了关于参考线13的转角β。当转角β等于零时，虚拟传感器V与全向车辆1的参考线13对齐。转角β可以取包括在0至90
°
之间、或0至180
°
之间、或0至306
°
之间的任何值。它也可以取正值或负值。
[0016]全向车辆1还包括车轮，其可以被配置成以任何车辆定向将全向车辆1驱动到任何方向。根据图1所示的可能布置，一些或所有车轮是转向轮W1，其可以关于全向车辆1的参考线13独立地以转向角α来定向。转向角α的值可以包括在0
°
至90
°
之间或0
°
至180
°
之间或0
°
至360
°
之间。车轮W1可关于参考线13独立地朝一个方向或另一方向转向。全向车辆1的至少两个车轮为驱动与转向轮。因此，转向轮W1由至少一个驱动电机W2机动化，以驱动全向车辆1。它们另外可以通过单独的转向致动器W3来定向。然而，车轮的数量不受限制。图1所示的配置是作为示例提供的，而不是关于全向车轮的唯一可能布置。例如，也可以使用全方位轮或多轮，例如那些已知的万向轮。术语“转向轮W1”因此指的是适于在给定方向上独立于全向车辆1的空间定向来驱动全向车辆1的任何车轮。转向轮W1因此可以根据全向车辆1的路径和定向来配置。全向车辆1当然可以包括转向轮W1和诸如惰轮的其他类型的车轮。全向车辆1包括至少两个转向轮W1。然而，转向轮W1的数量不受限制，并且可以是3或4或6或8或更多。
[0017]全向车辆1的转向轮W1连接到全向车辆1的驱动单元4，该驱动单元4适于根据全向车辆1需要跟随的路径来驾驶转向轮W1。
[0018]全向车辆1还包括定位单元5，其适于确定其在给定工作空间2内的位置。定位单元5连接到放置在全向车辆1上的至少一个传感器6，优选地连接到多个传感器6。这样的传感器6可以是任何类型的。例如，它可以在基于激光的传感器中选择，包括360
°
激光扫描仪、雷达、光学3D扫描仪、触觉传感器、无线电接收器、包括立体相机的相机、基于超声的传感器、基于红外的传感器、或几种类型的传感器的组合。定位单元5另外还适于确定全向车辆1的定向。
[0019]全向车辆1的位置表示其在工作空间2内的位置，而不考虑其定向。该位置例如可
以通过参考预定地图或参考工作空间2的参考点的地理位置、或参考预定地图和参考工作空间2的参考点的地理位置的组合来定义。全向车辆1的位置可以在二维空间或三维空间中确定。全向车辆1的位置可以相对于单个点来确定，诸如全向车辆1的车辆中心11或另一个点。工作空间2的参考点例如通过全向车辆1的一个或多个传感器6来识别。
[0020]全向车辆1的定向表示其相对于其环境的空间定向，包括全向车辆1所跟随的路径。因此，全向车辆1的定向优选地基于全向车辆1的至少两个不同点（例如参考点12和车辆中心11）来确定。可以替选地或另外考虑全向车辆1的其他点。全向车辆1的定向可以参考全向车辆1所跟随的给定路径、或参考工作空间2的一个或几个参考点、或参考给定路径和工作空间2的一个或几个参考点的组合来定义。
[0021]全本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在包括工作空间（2）中的虚拟路径（A）的虚拟道路上将全向自主车辆（1）从第一位置驾驶到第二位置的过程，所述全向自主车辆（1）包括由车辆中心（11）和参考点（12）形成的至少一个参考线（13）、以及可配置成独立于所述全向自主车辆的定向在所述虚拟路径（A）的方向上驱动所述全向自主车辆（1）的转向轮（W1），所述过程包括以下步骤：
‑
（S1）确定所述全向自主车辆（1）应当跟随的虚拟路径（A）；
‑
（S4）配置所述全向自主车辆（1）的所述转向轮（W1）以便在所述路径（A）上驱动所述全向车辆（1）；以及
‑
（S5）沿着所述虚拟路径（A）驱动所述全向自主车辆（1）；其特征在于，所述过程还包括以下步骤：
‑
（S2）确定虚拟传感器（V），所述虚拟传感器的位置可相对于所述车辆中心（11）进行调整；
‑
（S3）调整所述虚拟传感器（V）以便提供与所述全向自主车辆（1）的所述参考线（13）形成转角（β）的行进方向（DA），所述行进方向（DA）定向为所述路径（A）。2.根据权利要求1所述的过程，其特征在于，沿着所述虚拟路径（A）驱动所述全向车辆（1）的步骤（S5）包括动态地监视和校正所述全向自主车辆（1）的位置的步骤（S5a）、以及动态地监视和校正所述全向车辆（1）的定向的步骤（S5b）。3.根据权利要求2所述的过程，其特征在于，所述步骤（S5a）包括动态地确定相对于所述全向车辆所跟随的所述路径（A）的偏移并且配置一个或多个转向轮（W1）以最小化所述偏移。4.根据权利要求2所述的过程，其特征在于，所述步骤（S5b）包括动态地确定所述转角（β）的角度偏移并且配置一个或多个转向轮（W1）以最小化所述角度偏移。5.根据权利要求1至4中任一项所述的过程，其特征在于，所述过程还包括步骤（S5c），在所述步骤（S5c）中确定所述全向自主车辆（1）的定向是应当与所述路径（A）相关、与所述环境工作空间（2）相关、还是被独立地控制。6.根据权利要求5所述的过程，其特征在于，在步骤（S5c）中确定所述全向自主车辆（1）的定向与所述环境工作空间（2）相关的情况下，应用步骤（S6），在所述步骤（S6）中沿着所述路径（A）动态地调整所述转角（β）以使得所述全向自主车辆（1）相对于所述环境工作空间（2）的定向保持恒定。7.根据权利要求5所述的过程，其特征在于，在步骤（S5c）中确定所述全向自主车辆（1）的定向与所述路径（A）相关的情况下，应用步骤（S7），在所述步骤（S7）中将所述转角（β...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：蓝宝机噐人技术股份公司，
类型：发明
国别省市：