[发明专利]一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法

说明书

一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法，首先建立了AGV左右驱动轮移动线速度与AGV质心旋转半径之间的运动关系；分析AGV、磁导引传感器与圆周路径的位置关系并建立其几何关系式，选取临界信号值(临界角)保证了磁带导引AGV的直线循迹精度，通过建立磁导引传感器信号值与偏差距离S_i之间的映射关系，保证了磁带导引AGV对不同曲率圆周路径的循迹能力。本发明在保证循迹精度及快速反应能力的前提下，有效降低了AGV转弯所花费的时间，提高了AGV的运行效率，此外，提升了AGV对实际应用环境的适应能力及灵活性。

技术领域

本发明涉及自动导航车控制领域，尤其是一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法。

背景技术

在自动导航车控制领域，AGV(Automated Guided Vehicle)，即自动导引小车，是指配备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿设定的导引路径行驶，具有安全保护和各种移载功能且在实际应用中不需要驾驶员的运输车。近几年，随着电子商务的迅速发展，仓储物流自动化越来越受到重视，而AGV在自动仓储中占据了相当重要的位置。AGV按导引方式的不同，可分为固定路径导引和自由路径导引，其中，固定路径导引方式有：电磁导引、磁带导引、光学导引等，自由路径导引方式有：激光导引、惯性导引、视觉导引、GPS导引等。磁带导引作为固定路径导引中应用最广泛的一种导引方式，普遍应用在仓储物流、汽车生产、柔性制造及装配等行业。

磁带导引AGV采用在地面上粘贴磁带的方式，通过安装在AGV上的磁导引传感器感应磁带的磁场信号实现小车的自动导引功能。在磁带导引AGV的转弯控制策略中，一般采用直角路径或多次路径调整等方法实现AGV的转弯，直角路径转弯策略使得AGV转弯运行时间过长，多次路径调整转弯策略使AGV在路径调整处会出现抖动的现象。为了提高磁带导引AGV的运行效率，以及提升循迹的平稳性，提出基于圆周路径实现磁带导引AGV的转弯，但由于AGV车体结构和磁导引传感器安装位置的影响，使得AGV转弯时出现抖动的现象，在此基础上，继续提出了一种多曲率圆周路径循迹控制方法，即分析AGV姿态与圆周路径的位置关系，得出磁导引传感器、AGV与圆周路径的几何关系，通过调整磁导引传感器中心点相对于圆周路径中心线的距离值，来实现磁带导引AGV对不同曲率圆周路径的循迹控制。

发明内容

为了克服已有磁带导引AGV转弯控制中运行效率低、循迹抖动的不足，本发明在保证AGV循迹精度及快速响应能力的前提下，提出了一种基于多曲率圆周路径循迹的控制方法，该方法可操作性强、易实现，可提高磁带导引AGV运行效率、以及其转弯平稳性和灵活性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于磁带导引AGV的多曲率圆周路径循迹控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1)针对两轮差速驱动AGV，当AGV差速运动时，AGV质心运动轨迹为圆周轨迹，建立AGV左右驱动轮移动线速度与圆周轨迹半径之间的运动关系；

步骤2)根据选取的磁导引传感器和磁带，确定磁导引传感器安装位置，并采集AGV中轴线相对于磁带中心线左右不同程度偏转下磁导引传感器的信号值，且AGV中轴线相对于磁带左偏或右偏均有m个信号值，即共有2m个信号值；

步骤3)建立磁导引传感器中心点与AGV质心的距离L、磁导引传感器中心点相对于磁带中心线的偏差距离S与圆周路径半径R之间的几何关系；

步骤4)根据铺设的不同曲率的圆周路径，设互不相同的圆周路径半径有z个，由圆周路径的半径R_i得出对应的偏差距离S_i，i∈N+,i≤z；

步骤5)在所有的磁导引传感器信号值中选取临界信号值，作为直线路径循迹控制与圆周路径循迹控制的临界点；