專利名稱：三輪無軌agv定位停車控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種作業(yè)于自動化車間的智能機器人的定位停車控制方法。
背景技術(shù)：
目前，AGV已經(jīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)字化制造系統(tǒng)中，通常是與其他設(shè)備配合使用，所以 AGV的定位精度非常重要。AGV運行在數(shù)字化車間，作為自動運輸工具，其精確定位性能直接影響到整個車間的正常運行。只有AGV準(zhǔn)確?？吭谥付ǖ奈蛔?，才能很好地實現(xiàn)和其他設(shè)備的配合，完成運輸工作。目前，絕大部分研究都是直接通過路徑跟蹤控制來保證AGV的定位精度，當(dāng)AGV距離目標(biāo)位置的誤差較小時，可以快速調(diào)整實現(xiàn)目標(biāo)，但當(dāng)AGV與目標(biāo)位置相差較大，且方位角誤差較小時用這種控制方法耗時長，影響AGV的運行效率。另外，針對這種情況，有研究學(xué)者提出了一種兩輪驅(qū)動型AGV的定位停車方法，通過兩段圓弧路徑消除AGV的法向位置誤差，方位角誤差通過車體的原地轉(zhuǎn)向完成，但此種方法僅適用于兩輪驅(qū)動型AGV的定位停車控制，而無法應(yīng)用在三輪無軌AGV中。發(fā)明目的本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種三輪無軌AGV定位停車控制方法，以期更好地保證三輪無軌AGV的控制精度以及實現(xiàn)快速到達目標(biāo)位姿的目的。本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案本發(fā)明三輪無軌AGV定位停車控制方法的特點是所述控制方法是按以下方式使 AGV沿定位停車路徑L行走，消除起點位姿P和預(yù)定停車位姿P'之間的位置誤差(Δχ， Ay)和方位角誤差Δ α ；首先，使AGV轉(zhuǎn)過角度Ci1，車體到達法向誤差的中心位置Pm，消除法向位置誤差 Δ d 的 1/2 ；然后，將AGV向相反的方向轉(zhuǎn)過角度α2，使AGV運行到與預(yù)定停車方位角相同的第二位置P6，又一次消除法向位置誤差A(yù)d的1/2，剩余為切向位置誤差A(yù)t;最后，通過判斷預(yù)定停車位姿P ’與第二位置P6的位置關(guān)系，使AGV前進或后退以消除切向位置誤差A(yù)t，到達預(yù)定停車位姿P'。本發(fā)明三輪無軌AGV定位停車控制方法的特點也在于 所述定位停車路徑L由圓弧Α、圓弧B和直線1共三段路徑組成；所述圓弧A與圓弧B相切于AGV法向誤差的中心位置Pm ；所述圓弧B與直線1相切于第二位置P6 ；所述圓弧A與圓弧B的半徑相等均為r，且其圓心分別為C1和C2 ；所述AGV的定位停車路徑L、法向誤差的中心位置Pm和第二位置P6按照以下步驟求得在AGV運動所在平面的直角坐標(biāo)系中，將AGV的位姿表示為(x，y，α)，其中(χ， y)為AGV在所述直角坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，α為所述AGV的方位角，所述方位角α為AGV的中心軸線與χ軸正向的夾角，范圍為[-180°，180° )； 在直角坐標(biāo)系中，AGV的起點位姿P由位置傳感器檢測得到為( ，％，a(l)，AGV的預(yù)定停車位姿P'設(shè)置為(χ'，y'，α ‘)；
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定義圓弧A的圓心C1坐標(biāo)為(xa，ya)，圓心角的度數(shù)為Ci1 ； 圓弧B的圓心C2坐標(biāo)為(xC2，yC2)，圓心角的度數(shù)為α 2 ； 法向誤差的中心位置PmW坐標(biāo)為Um，ym，α J ； 第二位置PJ勺坐標(biāo)為( ，ye，ae)；
AGV的起點位姿P點所在的直線在y軸上的截距為ID1，在χ軸上的截距為bn ； AGV的預(yù)定停車位姿P'點所在的直線在y軸上的截距為Iv在Χ軸上的截距為
連接P點和圓心C1，過Pm點做垂直于PC1的直線PmF，垂足為F ； 連接Pe點和圓心C2，過Pm點做垂直于PeC2的直線PfflE,垂足為E ； 直線PmF和PmP之間的夾角為Q1 ; 直線PmE和PmPe之間的夾角為θ2;
有向線段戶^；與χ軸正向之間的夾角為0 ；
有向線段&02與χ軸正向之間的夾角為&
有向線段7^ 與χ軸正向之間的夾角為％ ；
有向線段&&與χ軸正向之間的夾角為& ；標(biāo)志符Ii1 = 1 或-1 ；a、計算AGV起點位姿和目標(biāo)位姿之間的位姿誤差(Δ χ，Δ y，Δ α )和法向位置誤差Δ d，圓弧A的圓心角度數(shù)Ci1、圓弧B的圓心角度數(shù)Ci2 ；
權(quán)利要求
1.一種三輪無軌AGV定位停車控制方法，其特征是所述控制方法是按以下方式使AGV 沿定位停車路徑L行走，消除起點位姿P和預(yù)定停車位姿P'之間的位置誤差(ΔΧ，Δγ)和方位角誤差Δ α ；首先，使AGV轉(zhuǎn)過角度Ci1，車體到達法向誤差的中心位置Pm，消除法向位置誤差A(yù)d的1/2 ；然后，將AGV向相反的方向轉(zhuǎn)過角度α2，使AGV運行到與預(yù)定停車方位角相同的第二位置P6，又一次消除法向位置誤差A(yù)d的1/2，剩余為切向位置誤差A(yù)t;最后，通過判斷預(yù)定停車位姿P'與第二位置Pe的位置關(guān)系，使AGV前進或后退以消除切向位置誤差A(yù)t，到達預(yù)定停車位姿P'。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三輪無軌AGV定位停車控制方法，其特征是所述定位停車路徑L由圓弧Α、圓弧B和直線1共三段路徑組成；所述圓弧A與圓弧B 相切于AGV法向誤差的中心位置Pm ；所述圓弧B與直線1相切于第二位置P6 ；所述圓弧A與圓弧B的半徑相等均為r，且其圓心分別為C1和C2 ；所述AGV的定位停車路徑L、法向誤差的中心位置Pm和第二位置Pe按照以下步驟求得 在AGV運動所在平面的直角坐標(biāo)系中，將AGV的位姿表示為(x，y，α)，其中(x，y)為 AGV在所述直角坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，α為所述AGV的方位角，所述方位角α為AGV的中心軸線與χ軸正向的夾角，范圍為[-180°，180° )；在直角坐標(biāo)系中，AGV的起點位姿P由位置傳感器檢測得到為( ，y(l，a》，AGV的預(yù)定停車位姿P'設(shè)置為(x'，y'，α ‘)；定義圓弧A的圓心C1坐標(biāo)為(xa，ya)，圓心角的度數(shù)為Ci1 ； 圓弧B的圓心C2坐標(biāo)為(xC2，yC2)，圓心角的度數(shù)為α 2 ； 法向誤差的中心位置PmW坐標(biāo)為(xm，ym，α J ； 第二位置Pe的坐標(biāo)為( ，ye, α e)；AGV的起點位姿P點所在的直線在y軸上的截距為ID1，在χ軸上的截距為bn ；AGV的預(yù)定停車位姿P'點所在的直線在y軸上的截距為Iv在Χ軸上的截距為1 ；連接P點和圓心C1，過Pm點做垂直于PC1的直線PmF，垂足為F ；連接P6點和圓心C2，過Pm點做垂直于P6C2的直線PmE，垂足為E ；直線PmF和PmP之間的夾角為Q1 ;直線PmE和PmPe之間的夾角為θ2;有向線段g與χ軸正向之間的夾角為0 ；有向線段@與χ軸正向之間的夾角為&；有向線段g與χ軸正向之間的夾角為％ ；有向線段@與χ軸正向之間的夾角為& ；標(biāo)志符Ii1 = 1或-1 ；a、計算AGV起點位姿和目標(biāo)位姿之間的位姿誤差(ΔΧ，Δγ, Δ α)和法向位置誤差 Δ d，圓弧A的圓心角度數(shù)Ci1、圓弧B的圓心角度數(shù)Ci2 ；
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三輪無軌AGV定位停車控制方法，其特征是首先使AGV轉(zhuǎn)過角度α1，車體到達法向誤差的中心位置pm，消除法向位置誤差Δd的1/2；然后將AGV向相反的方向轉(zhuǎn)過角度α2，使AGV運行到與預(yù)定停車方位角相同的第二位置pe，又一次消除法向位置誤差Δd的1/2，剩余為切向位置誤差Δt；最后通過判斷預(yù)定停車位姿P′與第二位置Pe的位置關(guān)系，使AGV前進或后退以消除切向位置誤差Δt，到達預(yù)定停車位置P′。本發(fā)明能夠更好地保證三輪無軌AGV的控制精度以及實現(xiàn)快速到達目標(biāo)位姿的目的。
文檔編號G05D1/02GK102231083SQ20111009572
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者吳焱明, 尹曉紅, 王軍, 王秋杰, 趙韓 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)