[发明专利]一种AGV陀螺仪导航传感器交互式漂移补偿方法及装置

说明书

本发明涉及一种AGV陀螺仪导航传感器交互式漂移补偿方法及装置，包括：三轴加速度计传感器单元，用于生成X、Y、Z三个矢量方向的加速度数据送至数据采集单元；数据采集单元，用来采集三轴加速度数据和陀螺仪传感器角速度、温度数据；数据处理单元，用于对采集的加速度数据进行滤波分析，判断AGV车体是否处于静止状态，执行漂移补偿数值计算并将漂移补偿值送至漂移补偿执行单元；漂移补偿执行单元，用于更新漂移补偿值并发送至陀螺仪传感器。本发明通过采取漂移补偿装置进行实时漂移补偿与上位机漂移补偿指令补偿两种方式结合的补偿方式，能够在AGV运行过程中给予陀螺仪传感器实时的，交互式的漂移补偿，最大限度的纠正偏移误差，提高陀螺仪设备的导航精度。

技术领域

本发明属于AGV陀螺仪导航领域。

背景技术

陀螺仪导航是AGV领域中近年来新兴的导航技术，陀螺仪导航是AGV导航中不易受到干扰的自主式导航系统。AGV车体通过陀螺仪传感器测量载体在惯性参考系的角速度，从而获得车体航偏角和位置等数据，适用于智能仓储物流、车间移动装配等各种复杂地理环境和外界干扰下的精确定向和定位。

但是由于陀螺仪传感器硬件特性限制，陀螺仪传感器芯片受外界环境，尤其是温度的影响较大，导致其输出精度下降，最终导致AGV运行稳定性下降。针对这种情况，陀螺仪厂商普遍采取温度标定方法对陀螺仪传感器进行温度漂移补偿，可以在一定程度上弥补陀螺仪对温度敏感所带来的漂移。但这种方法的局限性在于，温度标定是根据历史数据拟合标定的一组数据，在实际应用中仍受AGV运行环境的各种因素影响，如温度变化速率、振动、电场磁场、湿度、气压等，而陀螺仪传感器无法实时调整漂移补偿量，使得AGV在长时间、环境复杂情况下的导航精度和稳定性无法得到有效保证。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种AGV陀螺仪导航传感器交互式漂移补偿方法及装置，相较现有技术，在AGV运行过程中以多种方式与陀螺仪导航传感器进行实时的，交互式的漂移补偿，最大限度的纠正偏移误差，提高AGV陀螺仪导航设备的导航精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种AGV陀螺仪导航传感器交互式漂移补偿装置，包括：

三轴加速度计传感器单元，用于生成加速度数据送至数据采集单元；

数据采集单元，用来采集三轴加速度数据和陀螺仪传感器角速度、温度数据；

数据处理单元，用于对采集的加速度数据进行滤波分析，判断AGV车体是否处于静止状态，执行漂移补偿数值计算并将漂移补偿值送至漂移补偿执行单元；

漂移补偿执行单元，用于更新漂移补偿值并发送至陀螺仪传感器。

所述数据采集单元通过SPI总线连接三轴加速度计传感器单元，在AGV上电启动后实时采集三轴加速度数据、陀螺仪角速度、温度数据。

所述数据处理单元含有计数器，用于累加或清零。

一种AGV陀螺仪导航传感器交互式漂移补偿方法，包括以下步骤：

在AGV和陀螺仪传感器上电启动后，上位机控制陀螺仪传感器进行AGV运行前的第一次漂移补偿，补偿时间为若干秒；

在AGV运行过程中，漂移补偿装置通过实时采集三轴加速度计传感器单元数据，处理并判断当前AGV运行状态；当AGV车体处于静止状态时间达到设定时间时，则漂移补偿装置对陀螺仪导航传感器进行一次漂移补偿；

在AGV运行时，上位机根据AGV运行情况向陀螺仪传感器发送漂移指令，陀螺仪传感器进行漂移补偿。

所述上位机控制陀螺仪传感器进行AGV运行前的第一次漂移补偿，包括以下步骤：

上位机向陀螺仪传感器发送漂移补偿开始指令，此时数据采集单元以设定频率采集陀螺仪传感器输出的角速度数据并计数；