[发明专利]一种用于全向AGV的复合导航控制方法

说明书

一种用于全向AGV的复合导航控制方法，该方法分为三个阶段：试教阶段、准备阶段和行进阶段，优点：继承了激光导航的优点，可实现任意路径自主导航，定位精确，不产生累计误差，无需特殊布置场地。试教与建图一次性完成，有效地提升了工作效率。在地图完整后，会对之前的试教路径进行补偿，保证了运行精度。可自主分析试教过程中各传感器反馈数据，对试教路径进行调整，滤除试教过程中的不规范操作和无效操作，使规划路径更加合理，运行更为平稳。可动态分析AGV运行状态，并能对下一步将要发生的情况进行前瞻，提前做出响应。采用多传感器复合导航，在某传感器在因环境等因素导致的某传感器数据异常时，仍能平稳运行。

技术领域

本发明涉及到AGV导航控制领域，具体地说是一种用于全向AGV的复合导航控制方法。

背景技术

随着科技水平的进步和人力成本的不断提高，AGV的应用领域正逐步扩大，导航方式也在不断的创新和完善。目前，较为常见的导航方式有色带导航、磁条导航、惯性导航、激光导航、视觉导航等，但每种方式都有一定的弊端和局限性。如色带和磁条导航需要布置场地且易磨损，惯性导航对传感器精度要求很高、成本较高，激光和视觉对应用场地的布置也有自身的要求。因此，多传感器复合导航方式十分必要，它可以克服单一传感器的一些限制，更全面地反映AGV的状态，使其在复杂的环境下依然能够保证稳定运行，降低了对工作环境的要求，极大地拓展了应用范围。

目前较为常见的复合导航方式是上述导航方式与二维码结合，通过二维码点的准确坐标消除累计误差，但二维码需要在地面铺设且容易污损，且AGV行驶路径也相对固定，在主导航传感器反馈不理想时，有找不到二维码脱轨的可能性。

复合导航方式还存在着许多弊端和不足，在控制方法上有很大的创新和提升空间。

发明内容

发明目的：

针对目前AGV行业的发展现状及在导航控制中存在的弊端和不足，本发明提出了一种用于全向AGV的复合导航控制方法，利用激光雷达、电机编码器、超声波等多种传感器的反馈数据，完成对麦克纳姆全向AGV的复合导航控制，实现AGV在复杂环境下的平稳运行。通过对激光SLAM地图的优化及运动规划轨迹的静态与动态修正，并利用激光雷达计算出的激光反馈位置和电机编码器计算出的里程计位置进行双反馈闭环，使AGV能够在因环境等因素导致的某传感器数据异常时，仍能安全、平稳地运行。本发明突破了激光导航、里程计导航等传统AGV导航控制方法中的弊端和限制，使AGV能够适应地面条件不理想、场地特征较少、空间狭窄等复杂环境，极大程度地提升了适用范围。

技术方案：

一种用于全向AGV的复合导航控制方法，其特征在于：该方法分为三个阶段：试教阶段、准备阶段和行进阶段，该方法中所述的复合导航控制是结合激光雷达、电机编码器、超声波等传感器的反馈结果，综合分析AGV的运行状态，并能对将要发生的情况进行预估，使AGV能够在因环境等因素导致的某传感器数据异常时，仍能平稳运行。

该方法包括以下步骤：

试教阶段：应用激光SLAM算法在试教过程中实时建图、实时定位，生成试教路径，并记录编码器、超声波等传感器的反馈数据；

准备阶段：优化激光SLAM地图，进行试教路径修正；再根据试教阶段采集的各传感器数据，结合优化的试教路径，完成规划路径静态修正；

行进阶段：根据行进阶段采集的各传感器数据，进行实时状态分析与路径前瞻，结合静态生成的规划路径，完成规划路径动态修正；再以激光位置反馈为主，里程计位置反馈为辅，完成双反馈闭环，实现对AGV的复合导航控制。

试教阶段：