一種agv機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法
【專利摘要】一種AGV機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法，屬于機(jī)器人【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明AGV機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法包括步驟1，采集第N個(gè)二維碼標(biāo)簽信息和第N個(gè)RFID標(biāo)簽信息；步驟2，讀取、解析第N個(gè)二維碼標(biāo)簽信息和第N個(gè)RFID標(biāo)簽信息；步驟3，確認(rèn)機(jī)器人當(dāng)前地理位置：步驟4，確認(rèn)機(jī)器人偏移情況，若不存在偏移情況再次從步驟1開始；步驟5，調(diào)整機(jī)器人路徑，以控制所述伺服電機(jī)系統(tǒng)校正機(jī)器人行走方向，當(dāng)機(jī)器人校正后行駛到第N+1個(gè)二維碼標(biāo)簽或第N+1個(gè)RFID標(biāo)簽時(shí)，再次從步驟1開始。本發(fā)明導(dǎo)引偏差校正方法用于包括多個(gè)二維碼標(biāo)簽、多個(gè)RFID標(biāo)簽、二維碼圖像采集系統(tǒng)、RFID閱讀系統(tǒng)、伺服電機(jī)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和嵌入式工控板的AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，方法簡單且容易實(shí)施，還可自動(dòng)校正機(jī)器人行走方向，確保機(jī)器人沿自身路徑順利行進(jìn)。
【專利說明】-種AGV機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)器人【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種AGV機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 無人搬運(yùn)車(簡稱AGV機(jī)器人)，是指具備電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定 路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車。對于擁有自主路徑規(guī)劃功能的AGV 機(jī)器人來說，確認(rèn)自己在地圖中的位置非常重要，并且實(shí)時(shí)校正機(jī)器人行進(jìn)方向，有利于提 高運(yùn)輸行業(yè)的高效性。一般，AGV機(jī)器人僅用RFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)路徑導(dǎo)航，如實(shí)用新型專利CN 203405960 U，則RFID標(biāo)簽的無方向性使得路徑導(dǎo)航系統(tǒng)無法獲得機(jī)器人偏移角度和機(jī)器 人偏移RFID中心點(diǎn)距離；而AGV機(jī)器人僅用二維碼標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)路徑導(dǎo)航，如發(fā)明專利申請CN 103268119 A，則二維碼標(biāo)簽在AGV高速運(yùn)行時(shí)得到錯(cuò)誤的機(jī)器人位置信息。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種同時(shí)具有RFID標(biāo)簽和二維碼標(biāo)簽作 用的導(dǎo)引偏差校正方法，并且方法簡單、運(yùn)行高效且可自動(dòng)校正機(jī)器人行走方向。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種導(dǎo)引偏差校正方法，用于包括多個(gè)二維碼標(biāo)簽、多 個(gè)RFID標(biāo)簽、二維碼圖像采集系統(tǒng)、RFID閱讀系統(tǒng)、伺服電機(jī)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和嵌入式工控 板的AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，在嵌入式工控板內(nèi)初始設(shè)定機(jī)器人參考偏移 角度a Mf、機(jī)器人驅(qū)動(dòng)輪間距D、相鄰二維碼標(biāo)簽中心距離LDM， 步驟1，機(jī)器人沿預(yù)設(shè)路徑行駛，所述二維碼圖像采集系統(tǒng)和所述RFID閱讀系統(tǒng)分別 采集第N個(gè)二維碼標(biāo)簽信息和第N個(gè)RFID標(biāo)簽信息；第N個(gè)二維碼標(biāo)簽信息包括機(jī)器人二 維碼位置信息和機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信息，第N個(gè)RFID標(biāo)簽信息包括機(jī)器人RFID位置 f曰息，N=I, 2，... n ; 步驟2,所述二維碼圖像采集系統(tǒng)和所述RFID閱讀系統(tǒng)分別讀取第N個(gè)二維碼標(biāo)簽信 息和第N個(gè)RFID標(biāo)簽信息，并經(jīng)所述通訊系統(tǒng)送入嵌入式工控板解析第N個(gè)二維碼標(biāo)簽 信息和第N個(gè)RFID標(biāo)簽信息； 步驟3,確認(rèn)機(jī)器人當(dāng)前地理位置：所述嵌入式工控板比較解析后的第N個(gè)機(jī)器人二維 碼位置信息和解析后的第N個(gè)機(jī)器人RFID位置信息以確認(rèn)機(jī)器人地理位置； 步驟4,確認(rèn)機(jī)器人偏移情況：所述嵌入式工控板比較解析后的第N個(gè)機(jī)器人二維碼狀 態(tài)圖像信息以確認(rèn)機(jī)器人偏移情況； 步驟5,調(diào)整機(jī)器人路徑：所述嵌入式工控板根據(jù)解析后的第N個(gè)機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖 像信息，判斷選擇步驟5. 1的差速調(diào)整或步驟5. 2的停車調(diào)整，以控制所述伺服電機(jī)系統(tǒng)校 正機(jī)器人行走方向，當(dāng)機(jī)器人校正后行駛到第N+1個(gè)二維碼標(biāo)簽或第N+1個(gè)RFID標(biāo)簽時(shí)， 再次從步驟1開始。
[0005] 該方法采用二維碼疊加 RFID標(biāo)簽，使機(jī)器人丟失位姿的概率大大降低，利用RFID 的高速性和無方向性彌補(bǔ)二維碼的不足，得到機(jī)器人的位置信息，提高采用所述方法的AGV 導(dǎo)航系統(tǒng)的穩(wěn)定性；同時(shí)利用二維碼的方向性彌補(bǔ)RFID的不足，簡單快速得到AGV機(jī)器人 偏移角度以及偏移中心點(diǎn)距離。該方法可自動(dòng)識別、確認(rèn)機(jī)器人自身在行走環(huán)境中的具體 位姿(位置和角度)，根據(jù)測得的角度和偏移距離，經(jīng)過多重判斷進(jìn)行差速調(diào)整或停車調(diào)整， 自動(dòng)校正機(jī)器人行走方向，以確保機(jī)器人行進(jìn)順利。
[0006] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述步驟3 :當(dāng)解析后的第N個(gè)機(jī)器人二維碼位置信息=解析 后的第N個(gè)機(jī)器人RFID位置信息，確認(rèn)機(jī)器人地理位置為解析后的第N個(gè)機(jī)器人二維碼位 置信息或解析后的第N個(gè)機(jī)器人RFID位置信息；當(dāng)解析后的第N個(gè)機(jī)器人二維碼位置信 息尹解析后的第N個(gè)機(jī)器人RFID位置信息，確認(rèn)機(jī)器人地理位置為解析后的第N個(gè)機(jī)器人 RFID位置信息。
[0007] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，解析后的機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信息包括用以構(gòu)建機(jī)器人與 二維碼位置關(guān)系的二維坐標(biāo)系信息、機(jī)器人偏移二維碼角度a和機(jī)器人偏移二維碼中心 距離AL。
[0008] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述步驟4 :當(dāng)機(jī)器人偏移二維碼角度a =0度時(shí)，機(jī)器人保持 原來狀態(tài)行進(jìn)，直到機(jī)器人行駛到第N+1個(gè)二維碼標(biāo)簽和第N+1個(gè)RFID標(biāo)簽處，再次從步 驟1開始；當(dāng)機(jī)器人偏移二維碼角度a尹〇度時(shí)，執(zhí)行步驟5。
[0009] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述步驟5 :所述嵌入式工控板比較第N個(gè)機(jī)器人偏移二位碼 角度a和機(jī)器人參考偏移角度aMf，當(dāng)a彡時(shí)，進(jìn)入步驟5. 2停車調(diào)整；當(dāng)a〈a 時(shí)，所述嵌入式工控板判斷機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置情況，進(jìn)而選擇進(jìn)入步驟5. 1差速調(diào)整 或步驟5. 2停車調(diào)整。
[0010] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置情況包括八種，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向 預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第一象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中 心位于第二象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第三象限；機(jī)器人 行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第四象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左 方且機(jī)器人中心位于第一象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第二 象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第三象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏 向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第四象限。
[0011] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，當(dāng)所機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置情況為以下任意一種時(shí)，進(jìn)入步 驟5. 1差速調(diào)整：機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第一象限，機(jī)器人 行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第四象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左 方且機(jī)器人中心位于第二象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第三 象限；當(dāng)所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置情況為以下任意一種時(shí)，進(jìn)入步驟5. 2停車調(diào)整：機(jī)器 人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第二象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑 右方且機(jī)器人中心位于第三象限，機(jī)器人車行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于 第一象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第四象限。
[0012] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述步驟5. 1差速調(diào)整：當(dāng)機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右 方時(shí)，調(diào)整VK>\，VK，= V W*D，W= JI * a /180 ;當(dāng)機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方時(shí)，調(diào)整 VK〈H =Vk+W*D，W= * a /180,其中W為機(jī)器人中心點(diǎn)角速度，\為機(jī)器人左輪線速度，Vk為機(jī)器人右輪線速度，'，為調(diào)整后機(jī)器人左輪線速度，Vk，為調(diào)整后機(jī)器人右輪線速度。
[0013] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述步驟5. 2停車調(diào)整： 步驟5.2. I，校正偏移角度： 步驟5. 2. 1. 1，機(jī)器人停止當(dāng)前運(yùn)動(dòng)并原地旋轉(zhuǎn)a角度； 步驟5. 2. 2,校正偏移中心點(diǎn)距離： 步驟5.2.2. 1，小機(jī)器人停止當(dāng)前運(yùn)動(dòng)并原地向二維碼 中心所在方向旋轉(zhuǎn)P角度，機(jī)器人中心在第一、第二象限時(shí)，

【權(quán)利要求】
1. 一種AGV機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法，用于包括多個(gè)二維碼標(biāo)簽、多個(gè)RFID標(biāo)簽、二維 碼圖像采集系統(tǒng)、RFID閱讀系統(tǒng)、伺服電機(jī)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和嵌入式工控板的AGV機(jī)器人路 徑導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，在嵌入式工控板內(nèi)初始設(shè)定機(jī)器人參考偏移角度aMf、機(jī)器人驅(qū) 動(dòng)輪間距D、相鄰二維碼標(biāo)簽中心距離Ldm， 步驟1，機(jī)器人沿預(yù)設(shè)路徑行駛，所述二維碼圖像采集系統(tǒng)和所述RFID閱讀系統(tǒng)分別 采集第N個(gè)二維碼標(biāo)簽信息和第N個(gè)RFID標(biāo)簽信息；第N個(gè)二維碼標(biāo)簽信息包括機(jī)器人二 維碼位置信息和機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信息，第N個(gè)RFID標(biāo)簽信息包括機(jī)器人RFID位置 f曰息，N=l，2，? ? ?n; 步驟2,所述二維碼圖像采集系統(tǒng)和所述RFID閱讀系統(tǒng)分別讀取第N個(gè)二維碼標(biāo)簽信 息和第N個(gè)RFID標(biāo)簽信息，并經(jīng)所述通訊系統(tǒng)送入嵌入式工控板解析第N個(gè)二維碼標(biāo)簽 信息和第N個(gè)RFID標(biāo)簽信息； 步驟3,確認(rèn)機(jī)器人當(dāng)前地理位置：所述嵌入式工控板比較解析后的第N個(gè)機(jī)器人二維 碼位置信息和解析后的第N個(gè)機(jī)器人RFID位置信息以確認(rèn)機(jī)器人地理位置； 步驟4,確認(rèn)機(jī)器人偏移情況：所述嵌入式工控板比較解析后的第N個(gè)機(jī)器人二維碼狀 態(tài)圖像信息以確認(rèn)機(jī)器人偏移情況； 步驟5,調(diào)整機(jī)器人路徑：所述嵌入式工控板根據(jù)解析后的第N個(gè)機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖 像信息，判斷選擇步驟5. 1的差速調(diào)整或步驟5. 2的停車調(diào)整，以控制所述伺服電機(jī)系統(tǒng)校 正機(jī)器人行走方向，當(dāng)機(jī)器人校正后行駛到第N+1個(gè)二維碼標(biāo)簽或第N+1個(gè)RFID標(biāo)簽時(shí)， 再次從步驟1開始。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGV機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法，其特征在于，所述步驟3 :當(dāng) 解析后的第N個(gè)機(jī)器人二維碼位置信息=解析后的第N個(gè)機(jī)器人RFID位置信息，確認(rèn)機(jī)器 人地理位置為解析后的第N個(gè)機(jī)器人二維碼位置信息或解析后的第N個(gè)機(jī)器人RFID位置 信息；當(dāng)解析后的第N個(gè)機(jī)器人二維碼位置信息尹解析后的第N個(gè)機(jī)器人RFID位置信息， 確認(rèn)機(jī)器人地理位置為解析后的第N個(gè)機(jī)器人RFID位置信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGV機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法，其特征在于，解析后的機(jī)器人 二維碼狀態(tài)圖像信息包括用以構(gòu)建機(jī)器人與二維碼位置關(guān)系的二維坐標(biāo)系信息、機(jī)器人偏 移二維碼角度a和機(jī)器人偏移二維碼中心距離AL。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的AGV機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法，其特征在于，所述步驟4 :當(dāng) 機(jī)器人偏移二維碼角度a=〇度時(shí)，機(jī)器人保持原來狀態(tài)行進(jìn)，直到機(jī)器人行駛到第N+1個(gè) 二維碼標(biāo)簽和第N+1個(gè)RFID標(biāo)簽處，再次從步驟1開始；當(dāng)機(jī)器人偏移二維碼角度a尹0 度時(shí)，執(zhí)行步驟5。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的AGV機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法，其特征在于，所述步驟5 : 所述嵌入式工控板比較第N個(gè)機(jī)器人偏移二位碼角度a和機(jī)器人參考偏移角度aMf，當(dāng) a彡時(shí)，進(jìn)入步驟5. 2停車調(diào)整；當(dāng)a〈a時(shí)，所述嵌入式工控板判斷機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方 向和位置情況，進(jìn)而選擇進(jìn)入步驟5. 1差速調(diào)整或步驟5. 2停車調(diào)整。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的AGV機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法，其特征在于，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向 和位置情況包括八種，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第一象限；機(jī) 器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第二象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路 徑右方且機(jī)器人中心位于第三象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于 第四象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第一象限；機(jī)器人行進(jìn)方 向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第二象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī) 器人中心位于第三象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第四象限。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的AGV機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法，其特征在于，當(dāng)所述機(jī)器人運(yùn) 動(dòng)方向和位置情況為以下任意一種時(shí)，進(jìn)入步驟5. 1差速調(diào)整：機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè) 路徑右方且機(jī)器人中心位于第一象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位 于第四象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第二象限，機(jī)器人行進(jìn) 方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第三象限；當(dāng)所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置情況為 以下任意一種時(shí)，進(jìn)入步驟5. 2停車調(diào)整：機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中 心位于第二象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第三象限，機(jī)器人 行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第一象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左 方且機(jī)器人中心位于第四象限。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的AGV機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法，其特征在于，所述步驟5. 1差 速調(diào)整：當(dāng)機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方時(shí)，調(diào)整VK>\，VK，=VW*D，W=Ji*a/180 ;當(dāng) 機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方時(shí)，調(diào)整V/八，'，=VK+W*D，W= *a/180,其中W為機(jī)器 人中心點(diǎn)角速度，'為機(jī)器人左輪線速度，VK為機(jī)器人右輪線速度，'，為調(diào)整后機(jī)器人左 輪線速度，VK，為調(diào)整后機(jī)器人右輪線速度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的AGV機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法，其特征在于，所述步驟5. 2停 車調(diào)整： 步驟5.2. 1，校正偏移角度： 步驟5.2.1. 1，機(jī)器人停止當(dāng)前運(yùn)動(dòng)并原地旋轉(zhuǎn)a角度； 步驟5. 2. 2,校正偏移中心點(diǎn)距離： 步驟5.2.2. 1，機(jī)器人停止當(dāng)前運(yùn)動(dòng)并原地向二維碼中 心所在方向旋轉(zhuǎn)0角度，機(jī)器人中心在第一、第二象限時(shí)，
，機(jī)器人中心在第三、第四象限時(shí)，
步驟5. 2. 2. 2,保持'=VK，機(jī)器人中心在第一、二象限時(shí)
，機(jī) 器人中心在第三、四象限
步驟5. 2. 2. 3,機(jī)器人停止當(dāng)前運(yùn)動(dòng)并原地向二維碼中心所在方向反向旋轉(zhuǎn)0角度； 其中為機(jī)器人偏移二維碼中心距離AL的X軸方向距離，也f為機(jī)器人偏移二維碼 中心距離AL的Y軸方向距離，'為機(jī)器人左輪線速度，VK為機(jī)器人右輪線速度為機(jī)器 人行走距離。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGV機(jī)器人導(dǎo)引偏差校正方法，其特征在于，所述二維碼標(biāo) 簽為DM碼標(biāo)簽。
【文檔編號】G05D1/02GK104407615SQ201410607249
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】何瑤瑤, 趙永勝, 余淵, 陳云雷, 曹克江, 施穎涌, 張穎, 潘吉亮 申請人:上海電器科學(xué)研究所（集團(tuán)）有限公司, 湖州上電科電器科學(xué)研究有限公司, 上海賽晶機(jī)電設(shè)備工程有限公司, 上電科湖州電器科學(xué)研究院