本发明专利技术所述基于编码器自校正的穿梭车行走定位控制方法，提出一种基于轨道定位标识与外置编码器的自校正解决方案，在穿梭车行走经过每一标识处即时地进行信息反馈与更新伺服目标位置，以期随时消除因打滑现象造成的累计误差，穿梭车在随时校正的位置信息引导下实现行走与定位的全闭环控制流程。基于编码器自校正的穿梭车行走定位控制方法包括以下实施阶段：1)定制与初始化；2)自学习；3)自校正；4)、更新目标位置；5)、位置偏移处置。位置偏移处置。位置偏移处置。
【技术实现步骤摘要】
基于编码器自校正的穿梭车行走定位控制方法
[0001]本专利技术涉及一种穿梭车行走定位的新型控制方法，属于物流仓储领域。
技术介绍
[0002]目前在物流仓储领域，自动化与智能化控制技术得以快速发展，伴随工业和商业用地、人工成本的不断上升，密集型中转库因其能够充分利用空间效能、相应地减少人员劳动力需求而具备较高的作业效率，多层穿梭车因其具有灵活高效的搬运能力而成为常规使用的料箱存储设备。
[0003]做为一种效率较高的轨道引导搬运类设备的多层穿梭车，通过安装在货架立柱上的轨道构成的行走平台完成相对层间的载货移动。在行走过程中，行走电机驱动行走轮产生动力，通过行走轮与轨道的相对摩擦产生向前或者向后的动力，从而达到穿梭车沿轨道前后移动的目的。通常，与轨道摩擦产生行走动力时，由于行走轮表面材质、电机输出扭矩、导轨表面不平整带来的行走轮跳动等诸多因素的影响，导致行走电机输出的脉冲数与行走轮实际行程之间存在较大的差距，可将这种现象粗略定义为打滑现象。特别是在穿梭车载重较大、行走速度较高的情况下，上述类型的打滑现象更为明显，使得穿梭车最终无法准确地行走、定位至指定的存取货工位，形成货物输送上的位置偏差、制约到整体物流运输效率的提高与仓储工位的高效管理上。
[0004]如上所述，现有技术导致行走轮打滑的影响因素较多，较为突出的可概括有以下几种：1、在从动轮上安装编码器，以从动轮较小的打滑量替代主动轮进行行走距离的校验与纠偏，虽可解决近距离行走定位不准的问题，但对于巷道较长、穿梭车负载较大的工况就难以实现远距离校验性能，仍然明显地存在计量不准、需反正校正的技术难题。如在先公开专利，申请号为CN202110462768.0，申请名称为钢铁冶金轨道布料小车定位及自动布料控制系统。2、采用定位标识计数方式，穿梭车在行走过程中，通过计算穿梭车行走路线上检测到的定位标识的数量，以计算穿梭车实际走过的距离和所处的位置等参数。这种方式对于行走速度不高且货架安装良好的情况，在一定程度上可解决远距离行走定位问题，但对于负载、货架安装质量、以及速度与加速度等参数的要求较高，对于因长时间高负载运行的车辆及货架老化带来的车体行走跳动现象引起的定位标识计数错误情况，尚无法有效应对。如在先公开专利，申请号为CN201910921041.7，申请名称为穿梭车行走控制方法、装置、计算机设备及存储介质。3、通过上位系统的控制器规划精确的运行曲线和电机速度参数输出，通过编码器反馈实时位置来计算剩余的运行距离，虽然通过构建完整全闭环控制模式，但此方式需要为每辆穿梭车配置性能较高的控制器，同时因控制器算例有限而无法同时处理较多控制器的算法结果输出，导致系统设备成本较高、难以大范围推广普及。
[0005]有鉴于此，特提出本专利申请。
技术实现思路
[0006]本专利技术所述的基于编码器自校正的穿梭车行走定位控制方法，在于解决上述现有
技术存在的问题而提出一种基于轨道定位标识与外置编码器的自校正解决方案，在穿梭车行走经过每一标识处即时地进行信息反馈与更新伺服目标位置，以期随时消除因打滑现象造成的累计误差，穿梭车在随时校正的位置信息引导下实现行走与定位的全闭环控制流程。
[0007]为实现上述设计目的，本申请所述的基于编码器自校正的穿梭车行走定位控制方法包括以下实施阶段：
[0008]1)定制与初始化
[0009]在穿梭车上设置有至少一个定位传感器，在轨道上连续地间隔排列有数个用于检测定位的定位标识；
[0010]穿梭车初次上电时，确定轨道原点、与轨道起始定位标识的位置，编码器数据初始化，设置伺服驱动器初始化位置数据；
[0011]2)自学习
[0012]穿梭车以低负载、低速运行，遍历每一层货架的每一个定位标识处，记录每一个定位标识对应生成的编码器数值，建立数组Storage[i]以保存对应生成的数据组；
[0013]3)自校正
[0014]穿梭车执行货物订单运输指令后，由控制器下发目标位置POS_PRI至伺服驱动器，伺服驱动器规划行走曲线并通过电机输出相应脉冲控制行走轮运行参数；
[0015]当定位传感器检测到一个定位标识信号后，上传定位信息至控制器，控制器记录当前编码器数值POS_ENC，并逐一与自学习数组Storage[i]中的初始设定值进行比较，以确定由下标i唯一指定的定位标识地址信息；
[0016]4)、更新目标位置
[0017]确定穿梭车行走至某一定位标识所处工位后，将外置编码器的数值ENC_CD和伺服编码器反馈的实际位置ENC_SV进行比较，即Delta_Pos＝ENC_CD
‑
ENC_SV；
[0018]若假如Delta_Pos≠0，由控制器将更新后的目标位置POS_NEW下发给伺服驱动器，伺服驱动器控制行走轮按当前更新后的目标位置POS_NEW执行行走指令；
[0019]5)、位置偏移处置
[0020]当穿梭车行走至目标位置前一个定位标识处时，降低穿梭车行走速度至较低值并匀速行进；通过此处定位标识时，按上述阶段3)校正与阶段4)更新目标位置流程执行；
[0021]当穿梭车行走至目标位置处的定位标识、并且收到控制器发送的停车信号时，立即执行行走中断程序；
[0022]记录当前外置编码器的数值POS_ENC，此处定位标识的容许范围为
±
T，根据穿梭车的行进方向(正向则+，负向则减)，由控制器向穿梭车下发一个包含位置偏移的目标位置指令POS_TAR，其中POS_TAR＝POS_ENC
±
T；
[0023]更新伺服驱动器的最终位置为当前定位标识对应的自学习数组Storage[i]中的数值,伺服驱动器控制行走轮按目标位置指令POS_TAR执行单次行走，以最终消除打滑现象引起的误差。
[0024]进一步地，所述的当前编码器数值POS_ENC与自学习数组Storage[i]中的初始设定值进行比较的过程包括以下步骤：
[0025]设定自学习数组Storage[i]中i的取值区间为[H_Min,H_Max]，其中，H_Min为定位
标识对应地址信息的最小值，H_Max为定位标识对应地址信息的最大值；
[0026]步骤
⑴
设置数组下标i的初值为H_Min；
[0027]步骤
⑵
当定位传感器检测到某一定位标识信号后，将编码器数值POS_ENC与自学习数组Storage[i]中的数值进行比较，即POS_DIF＝|POS_ENC
‑
Storage[i]；
[0028]步骤
⑶
若计算结果POS_DIF处于允许的误差范围之内，即POS_DIF≤POS_TOR，POS_TOR为相邻两个定位标识所容许的位置误差，则将POS_DIF更新为编码器当前数值，同时结束上述比较循环；
[0029]反之，若计算结果POS_DIF不处于允许的误差范围之内，即POS_DIF＞POS_TOR本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于编码器自校正的穿梭车行走定位控制方法，其特征在于：包括以下实施阶段：1)定制与初始化在穿梭车上设置有至少一个定位传感器，在轨道上连续地间隔排列有数个用于检测定位的定位标识；穿梭车初次上电时，确定轨道原点、与轨道起始定位标识的位置，编码器数据初始化，设置伺服驱动器初始化位置数据；2)自学习穿梭车以低负载、低速运行，遍历每一层货架的每一个定位标识处，记录每一个定位标识对应生成的编码器数值，建立数组Storage[i]以保存对应生成的数据组；3)自校正穿梭车执行货物订单运输指令后，由控制器下发目标位置POS_PRI至伺服驱动器，伺服驱动器规划行走曲线并通过电机输出相应脉冲控制行走轮运行参数；当定位传感器检测到一个定位标识信号后，上传定位信息至控制器，控制器记录当前编码器数值POS_ENC，并逐一与自学习数组Storage[i]中的初始设定值进行比较，以确定由下标i唯一指定的定位标识地址信息；4)、更新目标位置确定穿梭车行走至某一定位标识所处工位后，将外置编码器的数值ENC_CD和伺服编码器反馈的实际位置ENC_SV进行比较，即Delta_Pos＝ENC_CD
‑
ENC_SV；若假如Delta_Pos≠0，由控制器将更新后的目标位置POS_NEW下发给伺服驱动器，伺服驱动器控制行走轮按当前更新后的目标位置POS_NEW执行行走指令；5)、位置偏移处置当穿梭车行走至目标位置前一个定位标识处时，降低穿梭车行走速度至较低值并匀速行进；通过此处定位标识时，按上述阶段3)校正与阶段4)更新目标位置流程执行；当穿梭车行走至目标位置处的定位标识、并且收到控制器发送的停车信号时，立即执行行走中断程序；记录当前外置编码器的数值POS_ENC，此处定位标识的容许范围为
±
T，根据穿梭车的行进方向(正向则+，负向则减)，由控制器向穿梭车下发一个包含位置偏移的目标位置指令POS_TAR，其中POS_TAR＝POS_ENC<...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙袁，姜甲浩，李广勇，王春，焦茂金，
申请(专利权)人：科捷智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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