[发明专利]激光定位传感器在AGV小车中位置标定方法

权利要求书

1.一种激光定位传感器在AGV小车中位置标定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在平坦的地面，控制AGV小车直行，标定激光定位传感器在小车坐标系中的姿态；

步骤2：在平坦的地面，控制AGV小车原地旋转，标定激光定位传感器在小车坐标系中的位置；

步骤3：将激光定位传感器输出的位置、姿态数据，转换为AGV小车控制点在世界坐标系下的绝对位置和姿态。

2.根据权利要求1所述的激光定位传感器在AGV小车中位置标定方法，其特征在于，所述步骤1中控制AGV小车直行时，激光定位传感器输出的定位数据记为(x,y,β)，其中：x表示激光定位传感器中心点o₂相对世界坐标系X轴的坐标，y表示激光定位传感器中心点o₂相对世界坐标系Y轴的坐标，β表示直行时激光定位传感器的方向矢量Ys与世界坐标系X轴的夹角，且β值保持不变，或者只在某一范围内变化。

3.根据权利要求1所述的激光定位传感器在AGV小车中位置标定方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤1.1：AGV小车直行过程中，记录激光定位传感器输出的定位数据(x,y,β)，直行2米后停止记录数据，停止小车移动；

步骤1.2：绘制激光定位传感器记录到的N组定位数据，用最小二乘法拟合这N组数据点为直线，计算出拟合直线的斜率角以及计算出激光定位传感器的方向矢量Ys与世界坐标系X轴的夹角的平均值，记为β_m，其中β_i表示第i组定位数据；

步骤1.3：计算激光定位传感器在AGV小车坐标系中的姿态δ，计算公式如下：

4.根据权利要求1所述的激光定位传感器在AGV小车中位置标定方法，其特征在于，所述步骤2中控制AGV小车原地旋转时，AGV小车控制点位置不变，车体围绕小车控制点作圆周运动。

5.根据权利要求1述的激光定位传感器在AGV小车中位置标定方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤2.1：AGV小车在原地旋转时，记录激光定位传感器输出的定位数据，待小车转动大约1.25圈后停止记录数据，停止小车转动；

步骤2.2：绘制激光定位传感器记录到的M组定位数据，用最小二乘法拟合这M组数据为圆的解析方程(x-A)²+(y-B)²＝R²；其中A表示圆心对应X轴的坐标值，B表示圆心对应Y轴的坐标值，x表示圆上一点对应X轴的坐标值，y表示圆上该点对应Y轴的坐标值，R表示圆的半径；

步骤2.3：找到记录的M组数据中x值最大的那组定位数据记为(x_l,y_l,β_l)，计算角度θ，其中δ为激光定位传感器在AGV小车坐标系中的姿态，θ表示激光定位传感器在AGV小车坐标系中的方位角；

这组数据中对应的β值记为β_l，β为传感器的方向矢量Ys与世界坐标系x轴的夹角；

步骤2.4：计算激光定位传感器在AGV小车坐标系中的位置，即(x₀,y₀)，其中

式中：x₀表示AGV小车坐标系中的X轴坐标值，y₀表示AGV小车坐标系中的Y轴坐标值，R表示最小二乘法拟合出圆的半径，θ表示激光定位传感器在AGV小车坐标系中的方位角。

6.根据权利要求1所述的激光定位传感器在AGV小车中位置标定方法，其特征在于，所述步骤3中将AGV小车在世界坐标系下的绝对位置和姿态记为：(x_r,y_r,β_r)，相应的计算公式如下：

式中：x_r表示AGV小车控制点o₁在世界坐标系下关于X轴的坐标值，y_r表示AGV小车控制点o₁在世界坐标系下关于Y轴的坐标值，β_r表示换算后激光定位传感器的方向矢量Ys与世界坐标系X轴的夹角；δ表示激光定位传感器在AGV小车坐标系中的姿态，即激光定位传感器的方向矢量Ys与AGV小车的方向矢量Yr的夹角；

β为传感器的方向矢量Ys与世界坐标系x轴的夹角；θ表示激光定位传感器在AGV小车坐标系中的方位角。