【技术实现步骤摘要】
二叉树布局的吊挂AGV控制系统与方法
[0001]本专利技术属于智能农业装备领域，涉及一种二叉树布局的吊挂AGV控制系统与方法，为二叉树布局的吊挂AGV系统提供控制方法与手段。
技术背景
[0002]现代农业生产对物流自动化的要求越来越高，当前温室大棚和山地丘陵地区依然采用传统地面运输或轨道运输的方式开展物流作业。以日光温室为例，通常在大棚靠墙预留一条过道用于果蔬采摘运输，但种植区行间路面未硬化，尤其是灌溉后行间泥泞路面松软，地面运输车难以正常通行；同时，设施框架结构和植株藤蔓对无线定位信号的屏蔽衰减作用，影响运输车导航定位精度。另一方面，我国有7亿亩丘陵山区农田，一般农机难以到达，一直是提升农业机械化率的短板和卡点，山地丘陵道路崎岖、坡度大、地势复杂。这些地区的农机作业都存在地面情况复杂、通过性差、运输成本高、效率低等问题，难以满足现代农业的自动化物流需求。
[0003]通过对现有技术的文献检索发现，专利申请号为201921271371.8中公开了农用运输车，运输车由电机驱动且具有拉伸和升降调节功能，提升了使用的方...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.二叉树布局的吊挂AGV控制系统，其特征在于：包括云服务器端、控制终端和数据录入终端；所述的云服务器端用于构建吊挂轨道行驶路径地图，精确定位驱动小车的移动位置，协同优化形成最佳移动路径方案，实现多个驱动小车集中管控与调度行驶；所述的控制终端置于驱动小车上随其同步移动，连接云服务器端用于从云服务器端下载行驶路径信息并在吊挂轨道上控制驱动小车自由行驶，同时向云服务器端上传行驶数据；所述的数据录入终端用于向云服务器端上传录入吊挂轨道几何结构尺寸信息；所述的云服务器端，包括吊挂轨道基础数据模型、驱动小车移动数据模块、数据处理决策模块和动作指令集发送模块；所述的吊挂轨道基础数据模块连接数据处理决策模块，用于存储吊挂轨道几何结构尺寸信息，并能够将几何尺寸信息传递给数据处理决策模块；所述的驱动小车移动数据模块连接数据处理决策模块，用于存储驱动小车当前的行驶里程和行驶速度，并能够将信息传递给数据处理决策模块；所述的数据处理决策模块连接吊挂轨道基础数据模块、驱动小车移动数据模块和动作指令集发送模块，用于利用吊挂轨道几何结构尺寸构建吊挂轨道行驶路径地图，并根据当前驱动小车的行驶里程、行驶速度和移动方案，经过算数运算和逻辑处理得出驱动小车在吊挂轨道行驶路径地图中的坐标，协同优化路径形成最佳行驶方案；所述的动作指令集发送模块连接数据决策处理模块，用于将数据处理模型形成的最佳行驶方案转化为控制终端能够识别的动作指令集；所述的控制终端，包括理器模块、数据采集模块、传感器模块、输出驱动模块和动作执行模块；所述的处理器模块连接数据采集模块和输出驱动模块，用于解析从云服务器端下载动作指令集并转化为数据驱动模块能够识别的数据，并向输出驱动模块发送控制指令，同时将从数据采集模块输出的数据按照固定格式打包处理并上传到云服务器端；所述的数据采集模块连接传感器模块和处理器模块，用于读取传感器数据，并将数据传递给处理器模块；所述的传感器模块连接数据采集模块，包括编码器和行程开关，编码器用于计量驱动小车的行驶里程和行驶速度，正向行驶时里程为正，反向行驶时里程为负，行程开关置于驱动小车上，在拐弯时触发用于标定行驶里程；所述的输出驱动模块连接处理器和动作执行模块，用于接收处理器发送的控制指令并驱动动作执行模块完成规定动作任务；所述的动作执行模块连接输出驱动模块，包括驱动电机和升降触碰电机，驱动电机用于控制小车前进、后退和停止，升降触碰电机用于改变吊挂轨道行驶路径，实现驱动小车在二叉路口直行与拐弯行驶；所述的数据录入终端为手机或平板电脑，用于向云服务器端上传录入吊挂轨道几何结构尺寸信息数据，并可下载吊挂轨道行驶路径地图信息，显示控制终端在吊挂轨道中的行驶轨迹，也可与多个控制终端进行数据交互，实现控制驱动小车在轨道中行驶。2.权利要求1所述的二叉树布局的吊挂AGV控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下过程：
①
构建吊挂轨道行驶路径地图：以钢丝绳吊挂轨道为例，多条钢丝绳架设于空中形成交叉吊挂轨道，由于下面钢丝绳的阻碍作用，使得上面钢丝绳吊挂的驱动小车有效行驶路径被阻断，在钢丝绳交叉处通过圆弧换向连接轨道形成二叉树式行驶路径，圆弧换向连接轨道分为前端和后端，前端可升降，前端下降可搭在下面钢丝绳上，后端固定在上面钢丝绳上，实现钢丝绳间行驶路径互联；当前端升起时驱动小车可沿当前钢丝绳直行，当前端下降时搭在下面钢丝绳上使得下面钢丝绳前进行驶路径被阻断而迫使驱动小车拐弯通过圆弧
换向连接轨道驶入上面钢丝绳；由于后端固定搭在上面钢丝绳上，使得接触点与上下钢丝绳交叉点方向的路径变为非行驶区域；圆弧换向连接轨道与上面钢丝绳的有效行驶区域可自由行驶；从圆弧换向连接轨道前端驶向后端的驱动小车可直接进入上面的钢丝绳的有效行驶区域，而从上面钢丝绳有效行驶区域后退行驶的驱动小车可直接由圆弧换向连接轨道后端驶入圆弧换向连接轨道，同时圆弧换向连接轨道前端下降搭在下面的钢丝绳上而使得驱动小车直接后退驶入下面的钢丝绳；为了便于论述钢丝绳构成的行驶路径，钢丝绳按照上下所处位置进行分等级命名，交叉相邻的钢丝绳等级高的位于上面，例如本级钢丝绳位于低一级钢丝绳上面、位于高一级钢丝绳下面，驱动小车能在钢丝绳上有效行驶路区域和圆弧换向连接轨道之间行使；定义有效行驶路径地点坐标(A1‑
A2‑
···
‑
A
k
‑2‑
A
k
‑1:L)，当i∈[1～k
‑
2]，若A
i
＝0，则A
i+1
＝0；其中A1表示从第1级钢丝绳的初始位置(0
‑0‑
···
‑0‑
0:0)开始经过与第2级钢丝绳相交的交叉节点数，A2表示第2级，也就是与第1级相交的第A1条钢丝绳从与第1级钢丝绳相交的交叉节点位置开始经过与第3级钢丝绳相交的交叉节点数，依次类推，A
k
‑1表示从第k
‑
1级，也就是与第1级相交的第A1条、与第2级相交的第A2条、
···
、与第k
‑
2级相交的第A
k
‑2条钢丝绳从与第k
‑
2级钢丝绳相交的交叉节点位置开始经过与第k级钢丝绳相交的交叉节点数，L为从圆弧换向连接轨道，也就是目标位置点所处钢丝绳与低一级钢丝绳相交的圆弧换向连接轨道前端到目标位置点之间的行驶距离；L0(0,A1)为第1条钢丝绳从初始位置到与第A1条相交钢丝绳交叉节点之间的距离，L0(A1,∞)为第1条钢丝绳从与第A1条相交钢丝绳交叉节点到本条钢丝绳末端之间的距离，为第2级钢丝绳从与第1级钢丝绳相交的交叉节点到与第A2条钢丝绳相交的交叉节点之间的距离，为第2级钢丝绳从与第A2条相交钢丝绳交叉节点到本条钢丝绳末端之间的距离，为第3级钢丝绳从与第2级钢丝绳相交的交叉节点到第A3条钢丝绳相交的交叉节点之间的距离，为第3级钢丝绳从与第A3条钢丝绳相交的交叉节点到本条钢丝绳末端之间的距离，依次类推，为第k
‑
1级钢丝绳从与第k
‑
2级钢丝绳相交的交叉节点到与第A
k
‑1条钢丝绳相交的交叉节点之间的距离，为第k
‑
1级钢丝绳从与第A
k
‑1条钢丝绳相交的交叉节点到本条钢丝绳末端之间的距离，为第k级钢丝绳从与第k
‑
1级钢丝绳相交的交叉节点到本条钢丝绳末端之间的距离；和为从第1条钢丝绳第A1个圆弧换向连接轨道的周长和弧度，和为从第2级钢丝绳第A2个圆弧换向连接轨道的周长和弧度，依次类推，和为从第k
‑
1级钢丝绳第A
k
‑1个圆弧换向连接轨道的周长和弧度；
②
驱动小车由初始位置(0
‑0‑
···
‑0‑
0:0)到达目标位置(A1‑
A2···
‑
A
k
‑2‑
A
k
‑1:L)：定义驱动小车从初始位置开始行驶里程为S，正向行驶里程为正，反向行驶里程为负，在轨道地图相同位置点行驶里程S相同，当由二叉路口刚驶入圆弧换向连接轨道前端时触碰行程开关对当前行驶里程S根据吊挂轨道几何结构尺寸进行数据标定以提高精度，并记录瞬时里程值；由初始位置沿当前第1级钢丝绳巡线前进行驶，若A1＝0时，经过L后到达目的地，此时L
≤L0(0,A1)+L0(A1,∞)，若A1>0时，沿当前第1级钢丝绳前进行驶，当驶过A1‑
1个钢丝绳交叉节点时，继续前进直行计划拐弯驶入第2级钢丝绳，行驶过程中的坐标(0
‑0‑
···
‑0‑
0:S)；若A2＝0，则刚驶入圆弧换向连接轨道前端记录瞬时里程值离开第1级钢丝绳进入圆弧换向连接轨道前端后，再行驶到达目的地点，若A2>0，经过圆弧换向连接轨道后沿第2级钢丝绳巡线前进行驶，当驶过A2‑
1个钢丝绳交叉节点时，继续前进直行并计划拐弯驶入第3级钢丝绳，行驶过程中的坐标(A1‑0‑
···
‑0‑
0:S
‑
S1)；若A3＝0，则刚驶入圆弧换向连接轨道前端记录瞬时里程值离开第2级钢丝绳进入圆弧换向连接轨道前端后，再行驶到达目的地点，若A3>0，经过圆弧换向连接轨道后沿第3级钢丝绳巡线前进行驶，当驶过A3‑
1个钢丝绳交叉节点时，继续前进直行并计划拐弯驶入第4级钢丝绳，行驶过程中的坐标(A1‑
A2‑
···
‑0‑
0:S
‑
S2)；依次类推，若A
k
‑2＝0，则刚驶入圆弧换向连接轨道前端，记录瞬时里程值S
k
‑3，离开第k
‑
3级钢丝绳进入圆弧换向连接轨道前端后，再行驶到达目的地点，若A
k
‑2>0，沿第k
‑
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