一种双AGV协同搬运系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术属于智能制造和柔性制造领域，公开了一种双AGV协同搬运系统及其控制方法，包括领航AGV、跟随AGV以及货架；领航AGV和跟随AGV分别与货架的底部两端连接，领航AGV和跟随AGV通信连接；领航AGV上设置第一状态信息获取装置，第一状态信息获取装置用于获取领航AGV的状态信息并通过领航AGV发送至跟随AGV；跟随AGV上设置第二状态信息获取装置，第二状态信息获取装置用于获取跟随AGV的状态信息并发送至跟随AGV，跟随AGV用于根据领航AGV的状态信息和跟随AGV的状态信息调整自身位置。本发明专利技术双AGV协同搬运系统及其控制方法，针对单AGV难以有效进行的大部件的搬运问题，实现了较好的搬运处理。搬运处理。搬运处理。

【技术实现步骤摘要】
一种双AGV协同搬运系统及其控制方法


[0001]本专利技术属于智能制造和柔性制造领域，涉及一种双AGV协同搬运系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]在实际制造场景中，AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)常用于在固定的几个工位点之间取代人力来进行重复的搬运运输任务，目前已广泛应用在汽车、航空制造厂及仓储物流等行业的生产自动化物流系统。
[0003]然而，在一些大型、复杂的搬运场景中，如在飞机、高铁总装线中，大型部件的搬运过程仍主要依赖于人工操作的龙门吊、起重机等大型设备，使得整个系统的效率较低。而基于AGV的搬运系统的最大搬运能力取决于单台AGV的最大承载能力，在上述大型制造场景中，现有的工业AGV在功能、效率、承载能力及稳定性上都略显不足。但开发功能更强大、运载能力更强的AGV会使制造成本、运维成本增加，同时，单台AGV的导引控制性能和运动控制能力会受限，且整个系统的定制化程度高，通用性和重复利用性差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术中，大型部件的搬运效率低的缺点，提供一种双AGV协同搬运系统及其控制方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术第一方面，提供一种双AGV协同搬运系统，包括领航AGV、跟随AGV以及货架；领航AGV和跟随AGV分别与货架的底部两端连接，领航AGV和跟随AGV通信连接；领航AGV上设置第一状态信息获取装置，第一状态信息获取装置用于获取领航AGV的状态信息并通过领航AGV发送至跟随AGV；跟随AGV上设置第二状态信息获取装置，第二状态信息获取装置用于获取跟随AGV的状态信息并发送至跟随AGV，跟随AGV用于根据领航AGV的状态信息和跟随AGV的状态信息调整自身位置。
[0007]可选的，所述领航AGV和跟随AGV通过WIFI、5G或有线方式通信连接；所述领航AGV和跟随AGV均为差速底盘的AGV。
[0008]可选的，所述领航AGV和跟随AGV分别通过插销与货架的底部两端连接，或通过牛眼滚珠与货架的底部两端连接。
[0009]可选的，所述第一状态信息获取装置包括第一视觉识别装置，所述第二状态信息获取装置包括第二视觉识别装置，所述领航AGV的状态信息包括领航AGV的位置信息，所述跟随AGV的状态信息包括跟随AGV的位置信息；第一视觉识别装置用于通过获取第一预设定位标识与自身之间的位置误差信息，得到领航AGV的位置信息，第二视觉识别装置用于通过获取第二预设定位标识与自身之间的位置误差信息，得到跟随AGV的位置信息；其中，第一预设定位标识和第二预设定位标识均为预设在货架或货架的货物上的标识。
[0010]可选的，所述跟随AGV还用于根据领航AGV的状态信息和跟随AGV的状态信息生成
领航AGV的控制信息并发送至领航AGV，领航AGV用于根据领航AGV的控制信息控制自身运行状态。
[0011]本专利技术第二方面，提供一种上述的双AGV协同搬运系统的控制方法，包括：
[0012]获取领航AGV和跟随AGV的运行约束信息；
[0013]跟随AGV根据领航AGV的状态信息和跟随AGV的状态信息，以及领航AGV和跟随AGV的运行约束信息，得到跟随AGV的目标位置信息；
[0014]跟随AGV根据目标位置信息和跟随AGV的状态信息，得到跟随AGV的控制信息，并根据跟随AGV的控制信息控制自身运行状态。
[0015]可选的，所述双AGV协同搬运系统的控制方法还包括：
[0016]根据领航AGV的状态信息和跟随AGV的状态信息，得到领航AGV和跟随AGV之间的距离；
[0017]当领航AGV和跟随AGV之间的距离超出预设的安全阈值时，跟随AGV生成领航AGV的停止指令并发送至领航AGV，领航AGV响应领航AGV的停止指令，停止运行；
[0018]当领航AGV处于停止运行状态，且领航AGV和跟随AGV之间的距离负荷预设的安全阈值时，跟随AGV生成领航AGV的启动指令并发送至领航AGV，领航AGV响应领航AGV的启动指令，开始运行。
[0019]可选的，所述跟随AGV根据领航AGV的状态信息和跟随AGV的状态信息，以及领航AGV和跟随AGV的运行约束信息，得到跟随AGV的目标位置信息包括：
[0020]通过下式得到领航AGV在k+1时刻的位置信息：
[0021][0022][0023]其中，为领航AGV在k时刻的位姿信息，为领航AGV在k时刻的速度信息，ΔT为采样间隔，为k时刻预测的k+1时刻的领航AGV的位置；
[0024]通过下式得到跟随AGV在k时刻至k+1时刻的前进角度
[0025][0026]其中，由领航AGVk+1时刻的位置和跟随AGVk时刻的位置的位置确定；
[0027]通过下式得到跟随AGV在k+1时刻的预测位置信息：
[0028][0029][0030]其中，为跟随AGV在k时刻的位置，为跟随AGV在k时刻的速度，ΔT为采
样间隔，为跟随AGV在k时刻的线速度方向；
[0031]通过下式将跟随AGV在k+1时刻的预测位置信息进行修正，得到跟随AGV在k+1时刻的目标位置信息(x,y)：
[0032][0033]其中，dist
ref
为领航AGV与跟随AGV之间的额定距离，为领航AGV在k+1时刻的位置，为跟随AGV在k+1时刻的位置。
[0034]可选的，所述跟随AGV根据目标位置信息和跟随AGV的状态信息，得到跟随AGV的控制信息包括：
[0035]通过下式得到跟随AGV在k时刻的跟踪误差：
[0036][0037]其中，(x
e
,y
e
,θ
e
)为定义在全局坐标系下的跟随AGV对目标位置的跟踪误差，(e
x
,e
y
,e
θ
)为定义在车辆坐标系下的跟随AGV对目标位置的跟踪误差，θ为跟随AGV的角度；
[0038]根据跟随AGV在k时刻的跟踪误差，通过下式得到跟随AGV的跟踪误差消除控制信息：
[0039][0040]其中，(v
r
,w
r
)为跟随AGV目标轨迹上的参考速度和角速度，k1,k2和k3分别为控制律中的参数，均为非0正数；
[0041]通过下式得到跟随AGV的参考速度和参考角速度：
[0042][0043][0044][0045]其中，为跟随AGV在k时刻的位置，为跟随AGV在k+1时刻的位置，为跟随AGV在k时刻的线速度方向，(v
r
,w
r
)为跟随AGV在k时刻目标位置上的参考速度和角速度，ΔT为采样间隔；
[0046]根据跟随AGV的跟踪误差消除控制信息和参考运行信息，得到跟随AGV的控制信息。
[0047]与现有技术相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双AGV协同搬运系统，其特征在于，包括领航AGV(1)、跟随AGV(2)以及货架(3)；领航AGV(1)和跟随AGV(2)分别与货架(3)的底部两端连接，领航AGV(1)和跟随AGV(2)通信连接；领航AGV(1)上设置第一状态信息获取装置，第一状态信息获取装置用于获取领航AGV(1)的状态信息并通过领航AGV(1)发送至跟随AGV(2)；跟随AGV(2)上设置第二状态信息获取装置，第二状态信息获取装置用于获取跟随AGV(2)的状态信息并发送至跟随AGV(2)，跟随AGV(2)用于根据领航AGV(1)的状态信息和跟随AGV(2)的状态信息调整自身位置。2.根据权利要求1所述的双AGV协同搬运系统，其特征在于，所述领航AGV(1)和跟随AGV(2)通过WIFI、5G或有线方式通信连接；所述领航AGV(1)和跟随AGV(2)均为差速底盘的AGV。3.根据权利要求1所述的双AGV协同搬运系统，其特征在于，所述领航AGV(1)和跟随AGV(2)分别通过插销与货架(3)的底部两端连接，或通过牛眼滚珠与货架(3)的底部两端连接。4.根据权利要求1所述的双AGV协同搬运系统，其特征在于，所述第一状态信息获取装置包括第一视觉识别装置，所述第二状态信息获取装置包括第二视觉识别装置，所述领航AGV(1)的状态信息包括领航AGV(1)的位置信息，所述跟随AGV(2)的状态信息包括跟随AGV(2)的位置信息；第一视觉识别装置用于通过获取第一预设定位标识与自身之间的位置误差信息，得到领航AGV(1)的位置信息，第二视觉识别装置用于通过获取第二预设定位标识与自身之间的位置误差信息，得到跟随AGV(2)的位置信息；其中，第一预设定位标识和第二预设定位标识均为预设在货架(3)或货架(3)的货物上的标识。5.根据权利要求1所述的双AGV协同搬运系统，其特征在于，所述跟随AGV(2)还用于根据领航AGV(1)的状态信息和跟随AGV(2)的状态信息生成领航AGV(1)的控制信息并发送至领航AGV(1)，领航AGV(1)用于根据领航AGV(1)的控制信息控制自身运行状态。6.一种权利要求1至5任一项所述的双AGV协同搬运系统的控制方法，其特征在于，包括：获取领航AGV(1)和跟随AGV(2)的运行约束信息；跟随AGV(2)根据领航AGV(1)的状态信息和跟随AGV(2)的状态信息，以及领航AGV(1)和跟随AGV(2)的运行约束信息，得到跟随AGV(2)的目标位置信息；跟随AGV(2)根据目标位置信息和跟随AGV(2)的状态信息，得到跟随AGV(2)的控制信息，并根据跟随AGV(2)的控制信息控制自身运行状态。7.根据权利要求6所述的双AGV协同搬运系统的控制方法，其特征在于，所述双AGV协同搬运系统的控制方法还包括：根据领航AGV(1)的状态信息和跟随AGV(2)的状态信息，得到领航AGV(1)和跟随AGV(2)之间的距离；当领航AGV(1)和跟随AGV(2)之间的距离超出预设的安全阈值时，跟随AGV(2)生成领航AGV(1)的停止指令并发送至领航AGV(1)，领航AGV(1)响应领航AGV(1)的停止指令，停止运行；当领航AGV(1)处于停止运行状态，且领航AGV(1)和跟随AGV(2)之间的距离负荷预设的安全阈值时，跟随...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢超波，付旭珂，胡建晨，卫军胡，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：