[发明专利]港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及港口集装箱水平搬运无人车导航控制领域，具体而言，涉及一种港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法及一种港口集装箱搬运无人车轨迹控制装置。

背景技术

在港口环境中，集装箱搬运无人车常常需要在卸船位与堆场位之间来回穿梭，由于两个位置之间的姿态不一致、位置不一致，造成无人车必须进行转向才能到达目标位置和姿态；在此情况下，转向多时，将会加速轮胎的磨损，造成无人车轮胎使用寿命短，且造成港口地面轮胎痕迹重，对无人车识别路面造成影响。

发明内容

本发明为了解决现有技术中无人车转向轮胎损耗重，对港口路面造成污染的问题，提出了一种港口集装箱搬运无人车轨迹控制方法，包括如下步骤：

S110、获取所述无人车的目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息；

S120、判断所述目标姿态信息与当前姿态信息角度差值D小于阈值T时，根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息，以满足所述目标位置信息、目标姿态信息和所述当前位置信息、当前姿态信息位于共切圆上；

S130、根据所述差速转动信息控制所述无人车运行直至到达目标位置。

进一步地，在所述步骤S130前还包括如下步骤：

S141、判断所述目标姿态信息与当前姿态信息角度差值D大于所述阈值T时，控制所述无人车原地转动角度D-T，重新获取当前位置信息、当前姿态信息；

S142、根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息，以满足所述目标位置信息、目标姿态信息和所述当前位置信息、当前姿态信息位于共切圆上。

进一步地，所述根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息的步骤包括：采用如下公式获取所述无人车内外侧车轮的速度，其中，v_in表示内侧车轮的速度，v_out表示外侧车轮的速度，V表示行车速度，a表示左右轮之间的距离，转弯半径距离(X2,Y2)表示目标位置，(X1,Y1)表示当前位置，B表示目标姿态角，A为当前姿态角。

进一步地，所述步骤S130包括，根据所述无人车的内侧车轮的速度信息和外侧车轮的速度信息设定所述无人车的左右轮速度。

进一步地，所述阈值T为90度。

另一方面，还提供了一种港口集装箱搬运无人车轨迹控制装置，包括获取装置、差速转动信息生成装置和控制装置；

所述获取装置用于获取所述无人车的目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息；

所述差速转动信息生成装置用于判断所述目标姿态信息与当前姿态信息角度差值D小于阈值T时，根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息，以满足所述目标位置信息、目标姿态信息和所述当前位置信息、当前姿态信息位于共切圆上；

所述控制装置用于根据所述差速转动信息控制所述无人车运行直至到达目标位置。

进一步地，所述差速转动信息生成装置还用于判断所述目标姿态信息与当前姿态信息角度差值D大于所述阈值T时，控制所述无人车原地转动角度D-T，重新获取当前位置信息、当前姿态信息，根据所述目标位置信息、目标姿态信息和当前位置信息、当前姿态信息生成差速转动信息，以满足所述目标位置信息、目标姿态信息和所述当前位置信息、当前姿态信息位于共切圆上。

进一步地，所述差速转动信息生成装置具体采用如下公式获取所述无人车内外侧车轮的速度，其中，v_in表示内侧车轮的速度，v_out表示外侧车轮的速度，V表示行车速度，转弯半径距离(X2,Y2)表示目标位置，(X1,Y1)表示当前位置，B表示目标姿态角，A为当前姿态角。

进一步地，所述阈值T为90度。

进一步地，所述获取装置为GPS系统与惯性导航系统的组合系统。

本发明中的装置和方法通过增加转向时的转弯半径，能够减小无人车在港口环境中运行时由于转向带来的轮胎损耗，增加了轮胎的使用寿命。同时判断目标姿态角和当前姿态角的角度差大于阈值时，为了防止行车路径较大的问题出现，提前原地转动，然后取最大转弯半径运行，兼顾了行车效率和保障了港口运行的有序性。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：