双舵轮式AGV舵轮零偏的校准方法及校准系统技术方案

本发明专利技术提供了一种双舵轮式AGV舵轮零偏的校准方法，包括：步骤S1，运动路线分析，获取AGV舵轮前舵轮的第一预设旋转角度和后舵轮的第二预设旋转角度；步骤S2，设定前舵轮处于第一预设旋转角度、后舵轮处于第二预设旋转角度；步骤S3，控制前舵轮和后舵轮以相同的转速向前或者向后运动；判断前舵轮和后舵轮的转速是否一致；如果否，则跳转至所述步骤S3；如果是，则判断运动后车身方向相对于运动前车身方向是否有偏转。双舵轮式AGV舵轮零偏的校准方法和系统能够大大提高精度的同时且方法简单易实现，对场地要求比较低，可以大大提高生产效率，并节约人工成本，创造更多收益，具有重要的研究意义和使用价值。究意义和使用价值。究意义和使用价值。

【技术实现步骤摘要】
双舵轮式AGV舵轮零偏的校准方法及校准系统


[0001]本专利技术涉及舵轮零偏校准领域，尤其是涉及一种双舵轮式AGV舵轮零偏的校准方法及校准系统。

技术介绍

[0002]AGV是Automated Guided Vehicle的缩写，意即"自动导引运输车"。AGV是装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。
[0003]随着物流系统的迅速发展，AGV的应用范围也在不断扩展，AGV系统，研究设计一种基于电磁导航的无人驾驶小车系统方案.通过实际硬件实验，系统能够达到预期设计要求，能够广泛运用于工业、军事、交通运输、电子等领域，具有良好的环境适应能力，很强的抗干扰能力和目标识别能力。
[0004]双舵轮式AGV的轮系结构图，如图1所示，D f,D b为前驱动轮和后驱动轮，两个驱动轮同时装有驱动电机与转向舵机，既可以在前进时提供驱动力也可以进行正负最大90
°
的旋转；C为车体质心，通常前后两轮与质心的距离相等为d/2。
[0005]驱动轮角度控制框图如图2所示，其控制器精度很重要的一部分取决于传感器的准确性。由于机械个体偏差以及机械磨损，驱动轮传感器采样角度和真实角度总存在一定误差，该误差是无法避免，只能通过标定的方法消除。针对双舵轮式AGV，工程上通常允许该误差需保持在
±
0.5度。如若该误差值过大将会导致AGV行走偏离规划路径，无法完成指定任务。
[0006]因此，AGV车体在出厂前或运行一段时间后都进行零偏校准。传统的人工校准方案是通过人工视觉直接观测驱动轮的归零角度，主观性大，其精度无法保证。
[0007]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些技术方案在本专利技术的技术背景部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种精准度更高的双舵轮式AGV舵轮零偏的校准方法及校准系统，能够大大提高精度的同时且方法简单易实现，对场地要求比较低，可以大大提高生产效率，并节约人工成本，创造更多收益，具有重要的研究意义和使用价值。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种双舵轮式AGV舵轮零偏的校准方法，所述校准方法包括：
[0011]步骤S1，运动路线分析，获取AGV舵轮前舵轮的第一预设旋转角度和后舵轮的第二预设旋转角度；
[0012]步骤S2，设定前舵轮处于第一预设旋转角度、后舵轮处于第二预设旋转角度；
[0013]步骤S3，控制前舵轮和后舵轮以相同的转速向前或者向后运动；
[0014]判断前舵轮和后舵轮的转速是否一致；
[0015]如果否，则跳转至所述步骤S3；
[0016]如果是，则判断运动后车身方向相对于运动前车身方向是否有偏转；
[0017]如果车身有偏转，则进行步骤S4；
[0018]步骤S4，确定运动后车身方向相对于运动前车身方向的偏转方向；
[0019]在向前运动的情况下，如果车身方向逆时针偏转，则顺时针调整所述前舵轮的旋转角度或逆时针调整所述后舵轮的旋转角度，并跳转至所述步骤S3；
[0020]在向前运动的情况下，如果车身方向顺时针偏转，则顺时针调整所述后舵轮的旋转角度或逆时针调整所述前舵轮的旋转角度，并跳转至所述步骤S3；
[0021]在向后运动的情况下，如果车身方向逆时针偏转，则顺时针调整所述后舵轮的旋转角度或逆时针调整所述前舵轮的旋转角度，并跳转至所述步骤S3；
[0022]在向后运动的情况下，如果车身方向顺时针偏转，则顺时针调整所述前舵轮的旋转角度或逆时针调整所述后舵轮的旋转角度，并跳转至所述步骤S3；
[0023]如果车身无偏转，则判断车体的运动轨迹是否发生偏转；
[0024]如果否，则结束；
[0025]如果是，则进行步骤S5；
[0026]步骤S5，确定车体的运动轨迹发生偏转的偏转方向；
[0027]在向前运动的情况下，如果车体的运动轨迹顺时针偏转，则以相同的角度逆时针调整所述前舵轮的旋转角度和所述后舵轮的旋转角度，并控制所述前舵轮和所述后舵轮以相同的转速向前运动或向后运动，跳转至判断车体的运动轨迹是否发生偏转步骤；
[0028]在向前运动的情况下，如果车体的运动轨迹逆时针偏转，则以相同的角度顺时针调整所述前舵轮的旋转角度和所述后舵轮的旋转角度，并控制所述前舵轮和所述后舵轮以相同的转速向前运动或向后运动，跳转至判断车体的运动轨迹是否发生偏转步骤；
[0029]在向后运动的情况下，如果车体的运动轨迹逆时针偏转，则以相同的角度逆时针调整所述前舵轮的旋转角度和所述后舵轮的旋转角度，控制所述前舵轮和所述后舵轮以相同的转速向前运动或向后运动，并跳转至判断车体的运动轨迹是否发生偏转步骤；
[0030]在向后运动的情况下，如果车体的运动轨顺逆时针偏转，则以相同的角度顺时针调整所述前舵轮的旋转角度和所述后舵轮的旋转角度，并控制所述前舵轮和所述后舵轮以相同的转速向前运动或向后运动，跳转至判断车体的运动轨迹是否发生偏转步骤；
[0031]其中，在每次调整所述前舵轮的旋转角度后，以所述前舵轮的当前角度位置作为所述前舵轮的零点对所述前舵轮进行零偏角度修正，在每次调整后舵轮的旋转角度后，以所述后舵轮的当前角度位置作为所述后舵轮的零点对所述后舵轮进行零偏角度修正；或在确定车体的运动轨迹没有发生偏转的情况下，以所述前舵轮的当前角度位置作为所述前舵轮的零点对所述前舵轮进行零偏角度修正，以所述后舵轮的当前角度位置作为所述后舵轮的零点对所述后舵轮进行零偏角度修正。
[0032]可选地，根据权利要求1所述的双舵轮式AGV舵轮零偏的校准方法，其特征在于，所述校准方法还包括：
[0033]将加速度测定装置可拆卸地安装在车体上；
[0034]分别设定所述前舵轮的第一加速度阈值和所述后舵轮的第二加速度阈值；
[0035]实时获取所述前舵轮的第一加速度值和所述前舵轮的第二加速度值；
[0036]将所述第一加速度值与所述第一加速度阈值比较，将所述第二加速度值与所述第二加速度阈值比较，根据比较结果，判断AGV舵轮的行驶状态。
[0037]可选地，实时获取所述前舵轮的第一加速度值和所述前舵轮的第二加速度值包括：
[0038]加速度测定装置包括第一加速度传感器和第二加速度传感器，将第一加速度传感器可拆卸地安装在前舵轮上；
[0039]获取第一加速度传感器的三轴加速度读数X、Y、Z，算出合加速度的模A，A的计算公式为A2＝X2+Y2+Z2；
[0040]根据合加速度的模A算出水平面上的加速度分量a1，a1的计算公式为a
12
＝A2‑
g2；
[0041]其中，g为重力加速度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双舵轮式AGV舵轮零偏的校准方法，其特征在于，所述校准方法包括：步骤S1，运动路线分析，获取AGV舵轮前舵轮的第一预设旋转角度和后舵轮的第二预设旋转角度；步骤S2，设定前舵轮处于第一预设旋转角度、后舵轮处于第二预设旋转角度；步骤S3，控制前舵轮和后舵轮以相同的转速向前或者向后运动；判断前舵轮和后舵轮的转速是否一致；如果否，则跳转至所述步骤S3；如果是，则判断运动后车身方向相对于运动前车身方向是否有偏转；如果车身有偏转，则进行步骤S4；步骤S4，确定运动后车身方向相对于运动前车身方向的偏转方向；在向前运动的情况下，如果车身方向逆时针偏转，则顺时针调整所述前舵轮的旋转角度或逆时针调整所述后舵轮的旋转角度，并跳转至所述步骤S3；在向前运动的情况下，如果车身方向顺时针偏转，则顺时针调整所述后舵轮的旋转角度或逆时针调整所述前舵轮的旋转角度，并跳转至所述步骤S3；在向后运动的情况下，如果车身方向逆时针偏转，则顺时针调整所述后舵轮的旋转角度或逆时针调整所述前舵轮的旋转角度，并跳转至所述步骤S3；在向后运动的情况下，如果车身方向顺时针偏转，则顺时针调整所述前舵轮的旋转角度或逆时针调整所述后舵轮的旋转角度，并跳转至所述步骤S3；如果车身无偏转，则判断车体的运动轨迹是否发生偏转；如果否，则结束；如果是，则进行步骤S5；步骤S5，确定车体的运动轨迹发生偏转的偏转方向；在向前运动的情况下，如果车体的运动轨迹顺时针偏转，则以相同的角度逆时针调整所述前舵轮的旋转角度和所述后舵轮的旋转角度，并控制所述前舵轮和所述后舵轮以相同的转速向前运动或向后运动，跳转至判断车体的运动轨迹是否发生偏转步骤；在向前运动的情况下，如果车体的运动轨迹逆时针偏转，则以相同的角度顺时针调整所述前舵轮的旋转角度和所述后舵轮的旋转角度，并控制所述前舵轮和所述后舵轮以相同的转速向前运动或向后运动，跳转至判断车体的运动轨迹是否发生偏转步骤；在向后运动的情况下，如果车体的运动轨迹逆时针偏转，则以相同的角度逆时针调整所述前舵轮的旋转角度和所述后舵轮的旋转角度，控制所述前舵轮和所述后舵轮以相同的转速向前运动或向后运动，并跳转至判断车体的运动轨迹是否发生偏转步骤；在向后运动的情况下，如果车体的运动轨顺逆时针偏转，则以相同的角度顺时针调整所述前舵轮的旋转角度和所述后舵轮的旋转角度，并控制所述前舵轮和所述后舵轮以相同的转速向前运动或向后运动，跳转至判断车体的运动轨迹是否发生偏转步骤；其中，在每次调整所述前舵轮的旋转角度后，以所述前舵轮的当前角度位置作为所述前舵轮的零点对所述前舵轮进行零偏角度修正，在每次调整后舵轮的旋转角度后，以所述后舵轮的当前角度位置作为所述后舵轮的零点对所述后舵轮进行零偏角度修正；或在确定车体的运动轨迹没有发生偏转的情况下，以所述前舵轮的当前角度位置作为所述前舵轮的零点对所述前舵轮进行零偏角度修正，以所述后舵轮的当前角度位置作为所述后舵轮的零
点对所述后舵轮进行零偏角度修正。2.根据权利要求1所述的双舵轮式AGV舵轮零偏的校准方法，其特征在于，所述校准方法还包括：将加速度测定装置可拆卸地安装在车体上；分别设定所述前舵轮的第一加速度阈值和所述后舵轮的第二加速度阈值；实时获取所述前舵轮的第一加速度值和所述前舵轮的第二加速度值；将所述第一加速度值与所述第一加速度阈值比较，将所述第二加速度值与所述第二加速度阈值比较，根据比较结果，判断AGV舵轮的行驶状态。3.根据权利要求2所述的双舵轮式AGV舵轮零偏的校准方法，其特征在于，实时获取所述前舵轮的第一加速度值和所述前舵轮的第二加速度值包括：加速度测定装置包括第一加速度传感器和第二加速度传感器，将第一加速度传感器可拆卸地安装在前舵轮上；获取第一加速度传感器的三轴加速度读数X、Y、Z，算出合加速度的模A，A的计算公式为A2＝X2+Y2+Z2；根据合加速度的模A算出水平面上的加速度分量a1，a1的计算公式为a
12
＝A2‑
g2；其中，g为重力加速度；获取前舵轮在前进方向上的加速度分量a2，算出在垂直前舵轮前进方向的侧向加速度a3，a3的计算公式为：a
32
＝a
12
‑
a
22
；将侧向加速度a3与第一加速度阈值进行比较，如果侧向加速度a3大于第一加速度阈值，则判定为危险事件，做出报警指示；将第二加速度传感器可拆卸地安装在后舵轮上；获取第二加速度传感器的三轴加速度读数X'、Y'、Z'，算出合加速度的模A'，A'的计算公式为A'2＝X'2+Y'2+Z'2；根据合加速度的模A'算出水平面上的加速度分量a1'，a1'的计算公式为a1'2＝A'2‑
g'2；其中，g为重力加速度；获取前舵轮在前进方向上的加速度分量a2'，算出在垂直前舵轮前进方向的侧向加速度a3'，a3'的计算公式为：a3′2＝a1′2‑
a2′2；将侧向加速度a3'与第一加速度阈值进行比较，如果侧向加速度a3'大于第二加速度阈值，则判定为危险事件，做出报警指示。4.根据权利要求1所述的双舵轮式AGV舵轮零偏的校准方法，其特征在于，在所述步骤S2，设定前舵轮处于第一预设旋转角度、后舵轮处于第二预设旋转角度之前还包括：控制所述前舵轮旋转，在检测到所述前舵轮与车体方向的偏差角度小于设定值时，停止前舵轮的旋转，并以所述前舵轮的当前角度位置作为所述前舵轮的零点对所述前舵轮进行零偏角度修正；控制所述后舵轮旋转，在检测到所述后舵轮与车体方向的偏差角度小于设定值时，停止后舵轮的旋转，并以所述后舵轮的当前角度位置作为所述后舵轮的零点对所述后舵轮进行零偏角度修正。
5.一种双舵轮式AGV舵轮零偏的校准系统，其特征在于，所述系统包括：前后舵轮差值校准模块，用于：运动路线分析，获取A...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊石，詹鹏飞，娄兵兵，王琼，
申请(专利权)人：华晟智能自动化装备有限公司，
类型：发明
国别省市：