[发明专利]非对称四舵轮AGV转向及平移运动的控制方法

权利要求书

1.一种非对称四舵轮AGV转向及平移运动的控制方法，其特征在于，四舵轮AGV包括AGV底盘、PLC控制系统、以及设置在AGV底盘前后方的四组舵轮机构，舵轮机构包括行走轮、行走电机、角度传感器、转向电机，通过设置的行走轮以及行走电机用于驱动AGV小车车身行走，转向电机用于控制单个行走轮相对于车体的旋转角度，同时，其转向角度值可以通过舵轮机构上安装的角度传感器获取，通过PLC控制系统来独立控制行走轮的速度和转向的角度，实现控制四舵轮AGV平移、转向运动，四舵轮AGV的运动控制包括以下步骤：步骤1，四组舵轮机构非对称设置在AGV底盘；

步骤2，确定一个圆心，AGV以较小的转弯半径绕该圆心转动，从而实现整车的转向控制，该转弯半径为AGV底盘的中心与圆心的垂线段距离，其数学表达式如下：

其中，B为前方两组舵轮机构中心点之间的横向距离，L为同侧前后方两舵轮机构中心点之间的距离，D为后方两舵轮机构中心点的垂直距离；

步骤3，给定左转或右转时前方一个行走轮的旋转角度及速度，给定前方左行走轮旋转角度和速度，且分别记作A1、V1，那么前方右行走轮旋转角度和速度分别记作A2、V2，后方左行走轮旋转角度和速度分别记作A3、V3，后方右行走轮旋转角度和速度分别记作A4、V4，根据以下数学表达式(一)、(二)、(三)、(四)、(五)、(六)及给定的A1和V1值计算出其他行走轮旋转的角度和速度，控制AGV的每个行走轮按计算出的角度和速度围绕圆心转动，来实现AGV整车的任意转向控制：

2.根据权利要求1所述的非对称四舵轮AGV转向及平移运动的控制方法，其特征在于，所述步骤3实现转向控制之前还包括AGV转向时发生偏移后的纠偏过程，具体为：设导引传感器能检测到的偏移量k的最大最小值为K_max和K_min，其需求的舵轮旋转角度对应为A_max和A_min，若当前偏移量为k，需求的当前舵轮旋转角度A1通过下述计算公式计算得出：

3.根据权利要求2所述的非对称四舵轮AGV转向及平移运动的控制方法，其特征在于，所述步骤3中，还包括如下控制过程：四组舵轮机构往右或往左旋转同样角度，同时给出相同的行走速度V1实现整车的平移控制过程。

4.根据权利要求1所述的非对称四舵轮AGV转向及平移运动的控制方法，其特征在于，所述PLC控制系统包括伺服驱动器、PLC控制器，伺服驱动器与PLC控制器通讯连接，伺服驱动器通过增量编码器检测行走电机的实时转速来实现速度的精确控制，伺服驱动器的需求控制速度由PLC控制器通过以太网接口给出；角度传感器可以实时获取每个转向轮相对于车体的绝对角度，其角度值通过以太网供PLC控制器读取。