一种基于激光跟踪仪的AGV小车精度检测方法技术

本发明专利技术揭示了一种基于激光跟踪仪的AGV小车精度检测方法，其包括球坐标转换、坐标系变换、位置精度计算和轨迹精度计算四个部分内容。本发明专利技术将激光跟踪仪的球坐标系转换成三维直角坐标系，然后和AGV小车自身提供的三维直角坐标系，通过奇异值分解(SVD)方法完成坐标系转换。最后，使用激光跟踪仪采集AGV小车重复往返多次运行轨迹的点位数据进行计算，计算出起点、终点的位置精度和运行的轨迹精度。通过本发明专利技术的检测方法，可以快速了解到AGV小车如何进行位置精度和轨迹精度，来获取正确的精度数据，检验AGV小车性能指标。检验AGV小车性能指标。检验AGV小车性能指标。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光跟踪仪的AGV小车精度检测方法


[0001]本专利技术涉及AGV小车
，具体涉及一种基于激光跟踪仪的AGV小车精度检测方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着智能技术的发展与进步，AGV小车已经广泛应用于各行各业的智能运输设备。但是在各行各业中，对AGV小车的精度要求不同。能正确检测AGV小车的精度，不仅能促进AGV小车技术的进一步发展，还能根据各行各业对AGV小车的精度需求，筛选出适合的AGV小车类型。但是，目前关于如何检测AGV小车的精度，却没有一套完整的操作流程以及操作原理说明。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于激光跟踪仪的AGV小车精度检测方法，其能够借助激光跟踪仪完整有效地进行位置精度和轨迹精度的检测，为AGV小车性能指标评估提供参考。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种基于激光跟踪仪的AGV小车精度检测方法，所述方法包括位置精度计算和轨迹精度计算，该位置精度计算和轨迹精度计算包括以下步骤：
[0006]步骤21、AGV小车设置运行轨迹的起点和终点，同时，在运行轨迹中设置两个暂停点，而两个暂停点设定为P1、P2点位，然后让AGV小车重复循环运行该段轨迹n次；
[0007]步骤22、利用激光跟踪仪的点位数据转换出AGV小车每次在P1、P2点位的空间三维直角坐标P
t
，利用公式，求出实到位姿点位，其中R为旋转矩阵，T为平移矩阵；同时记录下对应的AGV小车自身激光雷达提供的坐标空间三维直角坐标P
r
，作为指令位姿点位；
[0008]步骤23、通过计算公式获取AGV小车的位置精度，包括位置准确度和位置重复性；
[0009]其中，位置准确度计算公式如下：
[0010][0011]其中是AGV小车在暂停点P1和P2中每一个位姿点位重复循环n次时，每个实到位姿点位在x、y、z方向上的点集群中心坐标；x
c
、y
c
、z
c
是AGV小车上提前设置好的P1、P2指令位姿点位；位置重复性计算公式如下：
[0012][0013]其中，表示P1和P2中每一个位姿点位重复循环n次时，记录的n次实到位姿点位到
n次循环位姿点位的点集群中心坐标的距离均值，由公式计算而来，l
j
代表记录的每次循环实到位姿点位到n次循环实到位姿点位的点集群中心坐标的距离，由计算；而x
j
、y
j
、z
j
代表第j次循环时记录到的实到位姿点位坐标，x
c
、y
c
、z
c
是AGV小车上提前设置好的P1、P2指令位姿点位；而S
l
是样本标准偏差，由公式计算；
[0014]步骤24、通过计算公式获取AGV小车的轨迹精度，包括轨迹准确度、轨迹重复性和轨迹速度特性；
[0015]步骤24.1、选取暂停点P1和暂停点P2之间的运动轨迹，那么该运动轨迹的始末点的坐标为：P1＝(X1，Y1，Z1)，P2＝(X2，Y2，Z2)；
[0016]将P1P2等分为m
‑
1份，第i个等分点的坐标为：P
ci
＝(x
ci
，y
ci
，z
ci
)；
[0017]第i个点的方向向量为：V
ci
＝(n
ci
，o
ci
，a
ci
)，
[0018]则过指令轨迹第i点的正交平面方程为：n
ci
·
(x
‑
x
ci
)+o
ci
·
(y
‑
y
ci
)+a
ci
·
(z
‑
z
ci
)＝0n条实际轨迹线的上点的坐标时间序列为：
[0019]P
jk
＝(x
jk
，y
jk
，z
jk
)，(j＝1，2，...，n；k＝1，2，...)
[0020]令：f(x
jk
)＝n
ci
·
(x
jk
‑
x
ci
)+o
ci
·
(y
jk
‑
y
ci
)+a
ci
·
(z
jk
‑
z
ci
)
[0021]若：f(x
tk
)
·
f(x
tk+1
)≤0，则第t条轨迹与第i个正交平面的交点为线段P
jk
P
jk+1
与正交平面的交点；
[0022]令：Vl
i
＝P
jk+1
‑
P
jk
＝(x
jk+1
，y
jk+1
，z
jk+1
)
‑
(x
jk
，y
jk
，z
jk
)＝(nl
jk
，ol
jk
，al
jk
)为线段P
jk
P
jk+1
的方向向量，则交点坐标为：P
jk
＝(x
jk
，y
jk
，z
jk
)+(nl
jk
，ol
jk
，al
jk
)
·
A/B＝(x
ij
，y
ij
，z
ij
)；
[0023]其中，A＝(n
i
，o
i
，a
i
)
·
((x
ci
，y
ci
，z
ci
)
‑
(x
jk
，y
jk
，z
jk
))，B＝(n
i
，o
i
，a
i
)
·
(nl
jk
，ol
jk
，al
jk
)；
[0024]步骤24.2、轨迹准确度计算；
[0025]轨迹准确度公式如下：
[0026][0027]式中：
[0028][0029]步骤24.3、轨迹重复性计算；
[0030]轨迹重复性公式如下：
[0031][0032]式中：
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光跟踪仪的AGV小车精度检测方法，其特征在于：所述方法包括位置精度计算和轨迹精度计算，该位置精度计算和轨迹精度计算包括以下步骤：步骤21、AGV小车设置运行轨迹的起点和终点，同时，在运行轨迹中设置两个暂停点，而两个暂停点设定为P1、P2点位，然后让AGV小车重复循环运行该段轨迹n次；步骤22、利用激光跟踪仪的点位数据转换出AGV小车每次在P1、P2点位的空间三维直角坐标P
t
，利用公式，求出实到位姿点位，其中R为旋转矩阵，T为平移矩阵；同时记录下对应的AGV小车自身激光雷达提供的坐标空间三维直角坐标P
r
，作为指令位姿点位；步骤23、通过计算公式获取AGV小车的位置精度，包括位置准确度和位置重复性；其中，位置准确度计算公式如下：其中是AGV小车在暂停点P1和P2中每一个位姿点位重复循环n次时，每个实到位姿点位在x、y、z方向上的点集群中心坐标；x
c
、y
c
、z
c
是AGV小车上提前设置好的P1、P2指令位姿点位；位置重复性计算公式如下：其中，表示P1和P2中每一个位姿点位重复循环n次时，记录的n次实到位姿点位到n次循环位姿点位的点集群中心坐标的距离均值，由公式计算而来，l
j
代表记录的每次循环实到位姿点位到n次循环实到位姿点位的点集群中心坐标的距离，由计算；而x
j
、y
j
、z
j
代表第j次循环时记录到的实到位姿点位坐标，x
c
、y
c
、z
c
是AGV小车上提前设置好的P1、P2指令位姿点位；而S
l
是样本标准偏差，由公式计算；步骤24、通过计算公式获取AGV小车的轨迹精度，包括轨迹准确度、轨迹重复性和轨迹速度特性；步骤24.1、选取暂停点P1和暂停点P2之间的运动轨迹，那么该运动轨迹的始末点的坐标为：P1＝(X1，Y1，Z1)，P2＝(X2，Y2，Z2)；将P1P2等分为m
‑
1份，第i个等分点的坐标为：P
ci
＝(x
ci
，y
ci
，z
ci
)；第i个点的方向向量为：V
ci
＝(n
ci
，o
ci
，a
ci
)，则过指令轨迹第i点的正交平面方程为：n
ci
·
(x
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x
ci
)+o
ci
·
(y
‑
y
ci
)+a
ci
·
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ci
)＝0n条实际轨迹线的上点的坐标时间序列为：P
jk
＝(x
jk
，y
jk
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)，(j＝1，2，...，n；k＝1，2，...)令：f(x
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jk
P
jk+1
与正交平面的交点；令：Vl
i
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jk+1
‑
P
jk
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jk+1
，y
jk+1
，z
jk+1
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jk
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jk
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jk
)为线段P
jk
P
jk+1
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方向向量，则交点坐标为：P
jk
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jk
，y
jk
，z
jk
)+(nl
jk
，ol
jk
，al
jk
)
·
A/B＝(x
i...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢双胜，程群超，
申请(专利权)人：伯朗特机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：