[发明专利]基于双目激光高精度AGV位置感知方法

说明书

本发明基于双目激光高精度AGV位置感知方法，具体步骤为：1)安装一个激光导航传感器；2)安装反光板；3)计算实时激光导航传感器A的在运动区域内的坐标和位姿角，并获得当前激光导航传感器A位置的坐标值；4)得到激光导航传感器B坐标和位姿角；5)获得滤波后的激光导航传感器A和激光导航传感器B的当前坐标和位姿角；6)得出车体中心当前坐标位置和姿态角；7)得出偏移距离Δl以及偏差角度Δθ；8)实时解算AGV的当前位姿与目标路径的偏差，根据偏移角Δθ和偏移距离Δl实时调整车体行驶的角速度ω和偏航角完成AGV的纠偏。

技术领域

本发明涉及一种基于双目激光高精度AGV位置感知方法，属于工业控制领域。

背景技术

AGV导航方式依据导引线的形式可以分为有线式和无线式。根据传感器原理进行划分，主要有：电磁导航、磁带导航、激光导航、惯性导航、视觉导航等。

电磁导航是最早应用于AGV的导航方式。该方式原理简单，技术成熟，直到目前依然有很多AGV厂家采用这种导航方式。电磁导航需要在AGV行走的路线下面埋设专门的电缆线，对电缆线通以一定频率的交流电，由AGV上的电磁感应传感器检测电磁信号实现导航。该方法可靠性高，经济实用，主要缺点在于AGV路径改变相对困难，地面施工成本较高，大大降低了系统的柔性。

磁带导航与电磁导航相近，区别是铺设在地面上的磁带替代埋设在地面一下的电缆线，通过磁传感器检测磁信号实现导航，此导航灵活性比电磁导航好，改变或扩充路径较容易，磁带铺设简单易行，但磁信号易受环境周围金属物质干扰，还因磁带外露，容易受到磨损、机械损伤和污染，导航的稳定性受环境影响较大。

惯性导航是在AGV上安装陀螺仪，在行驶地面上安装定位块，AGV可通过对陀螺仪偏差信号的计算及地面定位块信号的采集来确定自身的位置和方位。惯性导航AGV通过对已知地面地图路线进行比较来控制AGV的运动方向，实现自主导航，惯性导航方式定位准确，灵活性强，便于组合和兼容，适用领域广。缺点是陀螺仪对震动较敏感，地面条件对AGV的可靠性影响很大，后期维护成本较高，且需要校正定位。

视觉导航是对AGV行驶区域的环境进行图象处理和智能学习，实现自动导航行驶，视觉导航主要特点是精度较高，但对复杂环境的识别能力和学习能力有待提高，而且路径单一。

激光导航地面无需其它辅助定位设施；行驶路径可灵活多变，能够适合多种现场环境。缺点车型构造首先要满足激光传感器的视场范围，单一激光导航传感器无法满足多种车型导航和高精度定位的需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于双目激光高精度AGV位置感知方法，解决现有技术中大尺寸背覆式AGV高精度导航和定位的问题。

本发明的技术方案是：基于双目激光高精度AGV位置感知方法，步骤如下：

1)在自动导引运输车AGV车体中轴线前后两端各安装一个激光导航传感器；

2)在AGV行驶路径和激光扫描范围内安装反光板，确保任意一个激光导航传感器在任何时刻均扫到不低于3个反光板；

3)对激光导航传感器A进行标定，得到地图信息，设定初始原点和0度角；激光传感器的激光束照射在反光板上，根据反光板的距离得出实时激光导航传感器A的在运动区域内的坐标(x₁′,y₁′)和位姿角θ₁`，导航控制器通过串口实时采集传感器当前位姿信息，坐标均在第一象限，获得当前激光导航传感器A位置的坐标值；

4)将步骤3)得到的地图信息复制到激光导航传感器B中，使得激光导航传感器A和激光导航传感器B位于同一坐标系，得出激光导航传感器B坐标(x₂,y₂)和位姿角θ₂`；