[发明专利]自动导引运输车最短环形路径导航方法及导引运输车

说明书

本发明公开了一种自动导引运输车最短环形路径导航方法及自动导引运输车，根据工作场所中节点坐标信息，生成包含工作场所路段实际信息邻接矩阵图；在邻接矩阵图中找出任务需求的最短单向环形路径；在工作场所设置一毫米波雷达，陀螺仪测量自动导引运输车速度、方向、加速度，并实时反馈给终控机；终控机根据毫米波雷达反馈信息，工控机控制驱动模块完成位置校正。本发明通过采用单向环形路径规划方法，采用迪杰斯特拉算法解决了最短路径算法中非负权值图中两点间最短路径搜索，提高自动导引运输车路径规划效率，从而简化了路径规划上难度，再借助毫米雷达波、陀螺仪的实时校正，确保自动导引运输车准备通过最短路径，到达目标位置。

技术领域

本发明涉及车辆自动导引领域，尤其涉及一种自动导引运输车最短环形路径导航方法及导引运输车。

背景技术

随着科技的发展，车辆的自动导引技术被广泛的应用，车辆能够按照规划好的路线自动运行，不需要人工操作，因而能大大提高工作效率，节约人工成本。

目前的自动导引方式主要是光学导引、电磁导引等方法。然而这些方法都有其局限性，随着技术的发展，也出现了一些新的导向技术，如视觉导引技术，此方法能有效降低导引难度，使车辆便于控制，但控制精度比较低，并且在长时间的工作后，容易产生积累误差，影响正常的作业。

自动导引运输车路径规划在运行过程中起着关键作用，虽然有关自动导引运输车路径规划的研究已经有几十年，但由于自动导引运输车所处的工作环境具有复杂程度高、避障困难、优化路径难度大的特点，所以仍然有许多值得研究探索的地方。路径规划方法是对路径规划的关键，它在自动导引运输车的运行过程中起着重要作用。

发明内容

本发明的目的是设计一种自动导引车最短环形路径导航方法，并设计了基于该方法的自动导引运输车。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种自动导引运输车最短环形路径导航方法及导引运输车，包括以下步骤：

步骤一，根据工作场所中节点坐标信息，节点关系信息，生成包含工作场所路段实际信息邻接矩阵图；

步骤二，通过迪杰斯特拉算法，在邻接矩阵图中找出任务需求的最短单向环形路径；

步骤三，在工作场所内设定一个地面坐标系，在工作场所设置一毫米波雷达，以毫米波雷达所在位置为地面坐标系的原点；在工作场所设置一终控机，终控机中设置一与所述地面坐标系具有点对应关系的空间坐标系；

步骤四、终控机通过无线通信模块与自动导引运输车的工控机建立无线桥接，工控机连接驱动模块、陀螺仪；在终控机内输入步骤二确定的最短单向环形路径，终控机将信息发送给工控机，工控机控制驱动模块驱动自动导引运输车移动；

步骤五、毫米波雷达测量自动导引运输车的在地面坐标系的位置，陀螺仪测量自动导引运输车速度、方向、加速度，并实时反馈给终控机；

步骤六、终控机根据毫米波雷达反馈信息，计算自动导引运输车实际移动轨迹，与最短单向环形路径进行比对；根据陀螺仪反馈信息，并与上次反馈数据比对，计算出自动导引运输车前进的位移、方向、偏向角；

步骤七、终控机根据自动导引运输车实际位置和运动状态，向工控机发出位置校正信息，工控机控制驱动模块完成位置校正，控制自动导引运输车按最短单向环形路径移动。

一种基于最短环形路径导航方法的自动导引运输车，包括车体，车体上安装有工控机，工控机通过驱动模块控制车体运动，车体上还安装有陀螺仪；还包括一设置在自动导引运输车工作场所内的地面坐标系，地面坐标系原点设有毫米波雷达；还包括一设置在自动导引运输车工作场所内的终控机、无线通信模块，终控机内还设有基于迪杰斯特拉算法的最短单向环形路径规划模块；所述无线通信模块建立终控机与工控机无线桥接，陀螺仪测量车体运动速度、运动方向、加速度，通过无线通信模块实时反馈至终控机。

本发明的有益效果是：