[发明专利]一种激光叉车的路径跟踪方法

说明书

本发明适用于自动控制技术领域，提供了一种激光叉车的路径跟踪方法，该方法包括如下步骤：S1、将行驶路径分割成预瞄点序列，即构成预瞄点路径；S2、定时获取行驶方向上距激光导航AGV车身最近的预瞄点，称为目标预瞄点；S3、控制激光叉车朝行目标预瞄点行驶。行驶路径进行分割，分割成预瞄点序列，控制激光叉车朝当前行驶方向上最近的预瞄点行驶，将基于路径曲线的跟踪转变成基于目标预瞄点的跟踪，简化跟踪计算，因此可以用于复杂路径的跟踪。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，提供了一种激光叉车的路径跟踪方法。

背景技术

随着物料输送系统、柔性制造系统、自动化立体仓库等的发展，AGV(AutomatedGuided Vehicle)作为物料输送系统和柔性制造系统中的重要组成部分，可以解决传统物流系统的弊端，在制造业输送环节得到了广泛的应用。激光叉车AGV相比于其他导航方式AGV具有明显的优势，表现在只需安装反光板和布置网络简单的施工、转弯半径小、路径更改方便、定位极度高等方面，激光叉车AGV能够根据计算机所规划的路径行驶，广泛的被应用在机械、电子、纺织、食品等行业。

路径跟踪控制是激光叉车AGV系统中的关键环节之一，其控制精度和质量直接关系到AGV小车运行的精确性及安全可靠性。在通过路径规划后，选择合适的路径跟踪方法，消除激光叉车AGV在行驶过程中实际行驶路径与参考轨迹之间产生的跟踪偏差，实现路径的准确跟踪显得尤其重要。现有的激光AGV路径跟踪方法是基于AGV当前的参考坐标和预设跟踪路径曲线上采用四分法划分的最近点的坐标，计算出横向偏差值及偏差角，将两者加权求和后修正舵轮的偏转角，从而使AGV完成跟踪的预设路径，方法是基于路径曲线进行跟踪，无法适合复杂的路线，具有局限性。

发明内容

本发明实施例提供一种激光叉车的路径跟踪方法，将跟踪路径进行分割，分割成预瞄点序列，控制激光叉车朝当前行驶方向上最近的预瞄点行驶，将基于路径曲线的跟踪转变成基于目标预瞄点的跟踪，简化跟踪计算。

为了实现上述目的，本发明提供了一种激光叉车的路径跟踪方法，该方法包括如下步骤：

S1、将行驶路径分割成预瞄点序列，即构成预瞄点路径；

S2、定时获取行驶方向上距激光导航AGV车身最近的预瞄点，称为目标预瞄点；

S3、控制激光叉车朝行目标预瞄点行驶。

进一步的，所述步骤S1具体包括如下步骤：

S11、提取行驶路径中的转折点，相邻两转折点之间构成一个路段；

S12、将路段分割成子路段，保存子路段的端点坐标，形成端点路径；

S13、对端点路径进行平滑处理，平滑处理后的端点即为预瞄点。

进一步的，所述步骤S12包括如下步骤：

S121.计算路段的欧式距离，即两个转折点间的距离；

S122、若两转折点间的距离大于距离阈值，则按照设定的步长对路径进行分段，分割成子路段，若两转折点间的距离小于或等于距离阈值，则将路段等分成两个子路段，保存各子路段端点。

进一步的，基于模糊PID控制器控制激光叉车朝目标预瞄点行驶，即将横向位置偏差l_d及车辆当前行驶方向与期望行驶方向的夹角偏差α作为输入模糊控制器，利用模糊控制算法在线对参数进行修改后得到K_p，K_i，K_d参数值，再通过PID控制器得出控制前轮偏角量，从而引导激光AGV朝目标预瞄点行进。

进一步的，在步骤S1之前还包括：