[发明专利]融合多种定位传感器数据的AGV定位方法

说明书

本发明涉及一种融合多种定位传感器数据的AGV定位方法，属于导航与控制技术领域。本发明提出的定位方法，融合了激光传感器加反光条、相机识别码带、电机编码器反馈值三种传感器的数据实现AGV的定位。AGV在自主导航过程中，通过设置优先级的方式综合利用三种传感器的优点进行定位，最终形成了一种数据稳定，精度高的定位方法。

技术领域

本发明涉及导航与控制技术领域，具体涉及一种融合多种定位传感器数据的AGV定位方法。

背景技术

AGV自主导航过程中，定位是核心问题。特别是在精确对接领域，单个定位传感器通常会因为数据不稳定、精度低或者具有累计误差等因素影响，而不能满足自主导航与对接要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何一种数据稳定性好、精确度高，能满足精确对接的AGV定位方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种融合多种定位传感器数据的AGV定位方法，包括以下步骤：

S1、将相机传感器2和激光传感器5安装在AGV本体4上，将相机传感器2中心坐标作为AGV的位置坐标，所述AGV本体4由电机3驱动麦克纳姆轮1转动，实现AGV的全向移动；

S2、在AGV使用现场安装多个反光条6，并且使得所有反光条6的安装高度与激光传感器5高度一致；在激光传感器5使用前，先建立现场坐标系；激光传感器5进入定位模式，若检测到3个或以上反光条6，则再检测激光传感器5与各个反光条6之间的连线距离7，并检测3个或以上反光条6的坐标，保存在激光传感器5内部，然后根据各连线距离7、各反光条6的坐标推算出激光传感器5在现场坐标系下的坐标(x_l,y_l)和航向θ_l，然后根据激光传感器5中心到相机传感器2之间的距离将激光传感器5的坐标转化为AGV的位置坐标(x,y)和航向θ；

S3、在AGV使用现场粘贴经过标定好的码带8，粘贴后码带8的坐标(x_m,y_m)和角度θ_m与AGV在现场坐标系下的坐标(x,y)和航向θ一一对应；使AGV行驶到码带8上方，若能够使相机传感器2拍摄区域内包含码带8，则得到码带8在相机传感器坐标系下的坐标(x_m,y_m)和角度θ_m，根据相机传感器坐标系与现场坐标系的对应关系推算AGV的位置坐标(x,y)和航向θ；

S4、根据电机3自带的电机编码器的反馈值推算出AGV的移动量，再将AGV的移动量转化为现场坐标系下AGV的坐标增量；

AGV在启动状态下，若相机传感器2拍摄到码带8，则以码带8数据作为定位数据；如果没有拍摄到码带8，则以激光传感器5的数据作为定位数据；一旦激光传感器5出现遮挡或者数据无效，则使用电机编码器的反馈值作为定位数据。

优选地，步骤S2中，按照公式(1)将激光传感器5的坐标转化为AGV的位置坐标(x,y)和航向θ：

式(1)中，l是激光传感器5中心到相机传感器2之间的距离。

优选地，步骤S4中，所述电机3自带的电机编码器的反馈值反应了麦克纳姆轮1的转动量(1/nε)(Δω₁,Δω₂,Δω₃,Δω₄)^T，通过公式(2)推算出AGV的移动量：