一种激光导引的SD型AGV系统的导引方法技术方案

本发明专利技术提供了一种激光导引的SD型AGV系统的导引方法，属于AGV系统技术领域。它解决了现有技术中由于算法结构关系，需要采用大量的迭代运算，处理周期较长，对处理器的运算能力要求较高的问题。本方法包括直线型和弯道型导引控制方式，把AGV系统的运动看成一个质点即参考点，主要步骤如下：（1）确定参考点与目标路径的偏差值CD；（2）采用分段式PI调整方式计算得到控制转角值，根据偏差值的具体数值通过查表格得到当前对应的调整参数P和I因子的具体数值，通过参数运算得到车轮的控制转角值；（3）完成周期导引控制。本方法通过简化运算得到对AGV前轮的转角进行控制的控制值，对运算过程进行优化处理，降低算法的运算量且缩短算法处理周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于AGV系统
，涉及一种激光导引的SD型AGV系统的导引方法。
技术介绍
AGV是自动导引运输车(Automated Guided Vehicle)的英文缩写。是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，AGV属于轮式移动机器人的范畴。AGV—般以电池为动力，目前也有用非接触能量传输系统为动力的。AGV装有非接触导引装置，可实现无人驾驶的运输作业。它的主要功能表现为能在计算机监控下，按路径规划和作业要求，精确地行走并停靠到指定地点，完成一系列作业功能。与物料输送中常用的其他设备相比，AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。因此，在自动化物流系统中，最能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。 AGV系统的导引是指根据AGV导航所得到AGV的位置信息，按AGV的路径所提供的目标值计算出AGV的实际控制命令值，即给出AGV的转向角，是AGV控制技术的关键。目前在SD型的AGV导引方法中，“追踪导弓I算法”应用较广，如2006年昆明理工大学名为“AGV车载控制原理研究”的工程硕士学位论文的第四章就记录了 AGV的导引计算，该算法就是“追踪导引算法”，需要假设在车体前方有一个目标点，然后通过计算当前车身与目标点的关系，从而得到控制值，该方法在弯道导引时，由于算法结构关系，需要采用大量的迭代运算，直到找到符合要求的值，这样需要大量复杂的运算，处理周期较长，对处理器的运算能力要求较高。
技术实现思路
本专利技术针对现有的技术存在上述问题，提出了一种激光导引的SD型AGV系统的导引方法，本方法通过简化运算得到对AGV前轮的转角进行控制的控制值，对运算过程进行优化处理，大大降低算法的运算量，能够缩短算法处理周期。本专利技术通过下列技术方案来实现一种激光导引的SD型AGV系统的导引方法，包括直线型和弯道型导引控制方式，把AGV系统的运动看成一个质点即参考点，其特征在于，主要步骤如下( I)确定参考点与目标路径的偏差值⑶确定AGV系统的参考点当前实际位置与目标路径上的最接近位置值的偏差值；(2)采用分段式PI调整方式计算得到控制转角值谷根据偏差值的具体数值通过查表格得到当前对应的调整参数P和I因子的具体数值，通过参数运算得到车轮的控制转角值；(3)完成导引控制采用对应的转角控制值控制车轮转动到相应的位置，完成一个周期的导引控制。AGV系统的导引是指根据AGV导航所得到AGV的位置信息即参考点的当前实际位置，同时按AGV的路径所提供的目标路径值计算出当前的AGV系统参考点位置到目标路径上的最接近位置的偏差值CD，根据偏差值CD的具体数值通过查找预设的PI调整方式的查询表格，对应查询到当前路段上最佳的PI调整控制方式上的调整参数P和I因子值，根据查表已知对应的P、I值通过参数运算得到该偏差值对应的车轮的控制转角值3，且得到AGV系统的实际控制命令值，即给出AGV系统的转向角。采用对应的转角控制值控制车轮转动到相应的位置，完成一个周期的导引控制。且步骤实时进行周期性运算，在一周期的导引控制后当前实际位置和目标路径上的最近位置的偏差值发生变化，则查表后的PI调整控制方式上的调整参数P和I值也会进行相应调整，经过多个周期性的连续控制即实现了 AGV系统在直线路径和弯道路径上的导引。在上述的激光导引的SD型AGV系统的导引方法中，所述的步骤(2)中直线型导引控制方式下的分段式PI调整方式计算得到控制转角值3的具体公式是d= *( 'D\ + Y*;其中CD1为当前参考点与目标路径的偏差值，CD2为上一时刻参考点与目标路径的偏差值，其中30为将转弯的目标弯道半径对应的车轮转角，根据车体的尺寸和转弯目标弯道半径可以得到m=arciani其中，Rx为车体驱动轮到后面两个 八 滚动轮的连线的中点的尺寸，R为目标路径弯道的半径。在AGV导航所得到AGV当前位置和目标路径为经过弯道型目标路径时，通过上述的PI调整公式直接计算出控制转角值为δ，该控制转角值公式中比直线型目标路径上的控制转角公式多了一个目标转弯弯道半径对应的车轮转角90，由于车体尺寸和目标弯道半径是已知参数，运算过程实现了大优化，大大降低算法的运算量，能够缩短算法处理周期。在上述的激光导引的SD型AGV系统的导引方法中，所述的步骤(2)中通过查表确定当前调整参数P和I因子值，其中P为比例因子，I为积分因子，其中上述表格的制定通过类比模拟导引控制过程中的PI调整参数并自我调整后得到。这里说明AGV系统的PI调整方式是带有自校正功能的PI控制器进行实现，在多次循环导引控制后，控制过程和控制结果会更加完美。在上述的激光导引的SD型AGV系统的导引方法中，所述的步骤(I)中的参考点当前实际位置在直线型控制方式下通过反馈编码器计算得到当前车体的导引参考点坐标数据，此时AGV系统的参考点当前实际位置与目标路径上的最接近位置的偏差值为参考点到目标路径的垂直距离。在直线型控制方式下，只要知道实际参考点的位置坐标和目标路径上的任意点，就能得出参考点到目标路径的垂直距离即得到了偏差值，该简便的计算方法很好的给PI调整控制方式提供数据支持。在上述的激光导引的SD型AGV系统的导引方法中，所述的步骤(I)中的参考点当前实际位置在弯道型控制方式下通过反馈编码器计算得到当前车体的导引参考点坐标数据和车身方位值。在上述的激光导引的SD型AGV系统的导引方法中，所述的步骤(I)在弯道型控制方式下通过公式计算当前AGV系统参考点和弯道圆心的连线切线方向，然 Yl-Yo后判断目标路径圆弧所在象限是第几象限和当前AGV系统的转弯方向是逆时针还是顺时针a，如果是在第2象限顺时针转弯或第4象限逆时针转弯，则此时车体理想方位值为β ；b，如果是第2象限逆时 针转弯、第4象限顺时针转弯，则此时车体理想方位值为180° +β ；c，如果是第I象限顺时针转弯、第3象限逆时针转弯，则此时车体理想方位值为360° -β ；d，如果是第I象限逆时针转弯、第3象限顺时针转弯，则此时车体理想方位值为180° -β ；其中弯道圆心坐标为(Χ0，Υ0),车体当前坐标为(XI，Υ1)0计算得到当前车体到目标路径的方位值，即当前车体参考点和弯道圆心的连线切线方向，为计算弯道型控制方式下的参考点与目标路径的偏差值提供数据支持。在上述的激光导引的SD型AGV系统的导引方法中，所述的步骤(I)中确定弯道型控制方式下确定参考点与目标路径的偏差值通过公式CD =#乂2 -Xp2)+ (Yd2-Yp2)-R^现，其中CD表示参考点与目标路径的偏差值，其中D为AGV系统的参考点，D点的坐标为(XD，YD)，Ρ点为目标路径的圆心坐标为(XP，YP)，R表示目标路径的半径。通过这里的算法得到在弯道型控制方式下参考点到目标路径的最短距离即得到了偏差值，该简便的计算方法很好的给弯道型PI调整控制方式提供数据支持。在上述的激光导引的SD型AGV系统的导引方法中，所述的导引控制过程中当前位置反馈与给定目标路径的比较运算实时进行，且形成一PI闭环控制流程。闭环控制进行调整实现周期性循环控制。在上述的激光导引的SD型AGV系统的导引方法中，所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光导引的SD型AGV系统的导引方法，包括直线型和弯道型导引控制方式，把AGV系统的运动看成一个质点即参考点，其特征在于，主要步骤如下：（1）确定参考点与目标路径的偏差值CD确定AGV系统的参考点当前实际位置与目标路径上的最接近位置值的偏差值；（2）采用分段式PI调整方式计算得到控制转角值根据偏差值的具体数值通过查表格得到当前对应的调整参数P和I因子的具体数值，通过参数运算得到车轮的控制转角值；（3）完成导引控制采用对应的转角控制值控制车轮转动到相应的位置，完成一个周期的导引控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，雷必成，陈红，吴文昭，范堃，
申请(专利权)人：台州清华机电制造有限公司，浙江大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：