[发明专利]自动导引运输车定位方法、定位系统及自动导引运输系统

说明书

本发明公开一种自动导引运输车定位方法、定位系统及自动导引运输系统。本发明根据导航仪的最新采样时间和驱动轮传感器的最新采样时间的大小关系确定导航仪的期望位置。最终获得的导航仪位置的输出频率为驱动轮传感器采样频率与导航仪采样频率之和，由于驱动轮传感器的采样频率远高于导航仪的采样频率，因此，采用本发明提供的定位方法及定位系统能够有效提高AGV导航数据的更新频率，从而提高AGV控制算法频率，进而提高AGV整车控制精度，尤其在高速运动状态下，其优势尤其明显。本发明提供的自动导引运输系统，预测器的输出频率高，能够有效提高自动导引运输车的控制精度，尤其在高速运动状态下，其高精度的优势尤为突出。

技术领域

本发明涉及自动导引运输技术领域，特别是涉及一种自动导引运输车定位方法、定位系统及自动导引运输系统。

背景技术

自动导引运输车(Automated GuidedVehicle，AGV)激光导航仪的定位原理，是通过自转扫描其周边一定数量的反光桶获取位置信息，并计算当前坐标和角度。其数据输出频率主要受限于扫描仪的物理自转频率，目前行业内主流导航仪如sick 2-2NAV350最高输出频率均低于8HZ。AGV对于定位精度要求较高，而低频的导航仪数据使得控制器往往无法将AGV控制在允许精度范围内，尤其在高速运动过程中。

因此，如何提高AGV的定位精度，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动导引运输车定位方法、定位系统及自动导引运输系统，能够有效提高AGV导航数据的更新频率，从而提高AGV控制算法频率，进而提高AGV整车控制精度，尤其在高速运动状态下，其优势尤其明显。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种自动导引运输车的定位方法，所述定位方法包括：

根据目标自动导引运输车的轴距、导航仪的位姿角、驱动轮转向角和驱动轮转速确定所述目标自动导引运输车的状态预测模型，其中，所述目标自动导引运输车包括所述导航仪和所述驱动轮，所述状态预测模型的状态向量包括驱动轮位置和导航仪位姿角；

获取第k-1个采样周期的所述驱动轮的位置坐标、第k-1个采样周期的位姿角、第k个采样周期的驱动轮实测转速、第k个采样周期的驱动轮转向角；

将第k-1个采样周期的所述驱动轮的位置坐标、第k-1个采样周期的位姿角、第k个采样周期的驱动轮实测转速、第k个采样周期的驱动轮转向角输入所述状态预测模型，获得第k个采样周期的状态向量预测值；

判断所述导航仪的最新采样时间是否小于所述驱动轮传感器的最新采样时间，获得判断结果；

当所述判断结果表示所述导航仪的最新采样时间小于所述驱动轮传感器的最新采样时间时，则根据所述状态向量预测值、所述导航仪与所述驱动轮的距离确定所述导航仪的期望位置；

当所述判断结果表示所述导航仪的最新采样时间大于或者等于所述驱动轮传感器的最新采样时间时，根据所述状态向量预测值、第k个采样周期的位姿角、第k个采样周期的导航仪实测位置确定所述导航仪的期望位置。

可选的，所述状态预测模型为：

其中，表示第k个采样周期的状态向量预测值，表示驱动轮的横坐标预测值，表示驱动轮的纵坐标预测值，表示导航仪位姿角预测值，Δt表示驱动轮传感器的采样周期，v表示驱动轮的实测转速，表示驱动轮的加速度估值，θ_k表示驱动轮转向角，

可选的，所述根据所述状态向量预测值、所述导航仪与所述驱动轮的距离确定所述导航仪的期望位置，具体包括：

获取所述导航仪与所述驱动轮的距离和所述导航仪与所述驱动轮的位置变换关系式，所述位置变换关系式为：