一种基于PGV的球面机构导航装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于PGV的球面机构导航装置及方法。所述装置包括：3个驱动单元和一个控制器，每个驱动单元包括一个与控制器电连接的伺服电机和一个与伺服电机机械交连的全向轮组，还包括置于3个全向轮组上表面贴有表示位置坐标的二维码的球面机构，安装在球面机构正下方和侧面的第一PGV识别器和第二PGV识别器；控制器通过计算球面机构从任一工位点1转到任一工位点2的导航参数，并基于2个PGV识别器通过识别二维码得到的工位点的位置坐标，控制驱动单元带动球面机构从工位点1转到工位点2。本发明专利技术可实现球面机构表面上任意两点的直接导航；通过忽略中间导航精度，只重视最终点的位置精度，使导航效率大大提高。使导航效率大大提高。使导航效率大大提高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PGV的球面机构导航装置及方法


[0001]本专利技术涉及自动控制及导航
，具体涉及一种基于PGV(Position GuidedVision，视觉导航)的球面机构导航装置及方法。

技术介绍

[0002]视觉导航PGV是指通过摄像机对周围环境进行图像采集，并对采集图像进行滤波和计算，完成自身位置确定和路径识别，并做出导航决策的一种导航技术。PGV导航技术常用于自动导引运载小车(Automated Guided Vehicle，简称AGV小车)，将PGV传感器固定的安装在AGV小车车头部分，能够引导AGV小车沿着颜色码带和位置码带移动，通过识别位置码带(二维码信息)反馈全局位置，识别颜色码带(色带)反馈局部相对位置，通过传感器的安装位置和反馈信息，AGV小车可以完成精确的全局定位和局部的轨迹跟踪导引。
[0003]目前，一般的导航对象都是在三维空间运动的物体和在地面上运动的物体，少有针对可转动的曲面机构进行导航的。为此，本专利技术提供一种基于PGV的球面机构导航装置及方法。

技术实现思路

[0004]为了解决本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PGV的球面机构导航装置，其特征在于，包括：3个驱动单元和一个控制器，每个驱动单元包括一个与控制器电连接的伺服电机和一个与伺服电机机械交连的全向轮组，还包括置于3个全向轮组上表面贴有表示位置坐标的二维码的球面机构，安装在球面机构正下方的第一PGV识别器，安装在球面机构侧面的第二PGV识别器；控制器通过计算球面机构从任一工位点1转到任一工位点2的导航参数，并基于2个PGV识别器通过识别二维码得到的工位点的位置坐标，控制驱动单元带动球面机构从工位点1转到工位点2。2.根据权利要求1所述的球面机构导航装置，其特征在于，所述装置固定在支撑平台上的底盘托架上。3.根据权利要求2所述的球面机构导航装置，其特征在于，所述3个全向轮组固定在底盘托架上一个等边三角形的3个顶点上。4.根据权利要求1所述的球面机构导航装置，其特征在于，所述二维码贴在球面机构表面上以设定的零位点为一个极点的经纬线上。5.根据权利要求4所述的球面机构导航装置，其特征在于，从工位点1转到工位点2的导航参数的计算方法包括：建立以球面机构球心为原点，以正东方向为x轴、以正北方向为y轴、以竖直向上方向为z轴的全局坐标系；基于工位点1、2的经纬度坐标分别计算从零位点绕z轴、x轴转到工位点1、2的角度：(θ
z1
,θ
x1
)，(θ
z2
,θ
x2
)；分别计算工位点1、2与球心的连线与z轴的夹角β、α：β＝180
°‑
θ
x1
α＝180
°‑
θ
x2
计算工位点1、2与球心连线的夹角γ：γ＝arccos(cosαcosβ+sinαsinβsin(θ
z1
‑
θ
z2
))计算工位点1所在经线和过工位点1、2的弧线在工位点1的切线的夹角计算工位点1所在经线和过工位点1、2的弧线在工位点1的切线的夹角计算从工位点1转到工位点2的导航参数：式中，θ
x
、θ
z
分别为球面机构从工位点1转到工位点2绕x轴和z轴转过的角度。6.根据权利要求5所述的球面机构导航装置，其特征在于，球面机构实际转动的角速度与全向轮组的理论角速度的关系为：ω
实
＝k
d
ω
理

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天奇，翟鹏飞，李波，
申请(专利权)人：北京特种机械研究所，
类型：发明
国别省市：