[发明专利]一种麦克纳姆轮AGV的任意姿态导航方法

说明书

本发明涉及一种麦克纳姆轮AGV的任意姿态导航方法，涉及AGV自动导航技术领域。本发明提出的麦克纳姆轮AGV的任意姿态导航方法，用于麦克纳姆轮AGV在规定路径上以任意姿态进行自动寻迹行驶，解决了麦克纳姆轮AGV在特定情况下需要以某种姿态沿规定路线行进的问题。同现有技术相比，本发明实现了麦克纳姆轮AGV以任意姿态沿规定路线行进，增加了麦克纳姆轮AGV应用模式。

技术领域

本发明涉及AGV自动导航技术领域，具体涉及一种麦克纳姆轮AGV的任意姿态导航方法。

背景技术

目前的麦克纳姆轮AGV基于磁条、磁钉或色带的导航方案较为常见，AGV可沿规定路线前行。但往往只应用到麦克纳姆轮AGV的横移与零半径旋转特性，其具备的平面内全向移动特性并未发挥到极致。在当前柔性制造应用中，AGV灵活性的增加能够大大提升生产效率、降低生产成本。例如大型设备组装过程中，由于大型部件的安装导致设备外形的变化，就对AGV贴近设备过程中的姿态提出了更高要求，传统固定姿态的AGV寻迹方法已不能满足应用。

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：如何解决麦克纳姆轮AGV在特定情况下需要以某种姿态沿规定路线行进的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种麦克纳姆轮AGV的任意姿态导航方法，包括以下步骤：

S1、将导航轨迹贴于地面，使可被麦克纳姆轮AGV识别；

S2、麦克纳姆轮AGV采集地面导航轨迹信息并沿导航路径寻迹前行；

S3、麦克纳姆轮AGV在接收到要求按照一种规定姿态沿路径导航的指令后，进行车体位置、姿态的实时调整，并保持规定姿态沿导航路径寻迹前行。

优选地，步骤S2中，还将麦克纳姆轮AGV自身所拥有的坐标系称之为车体坐标系；将导航轨迹自身所拥有的坐标系称之为路径坐标系；麦克纳姆轮AGV在行驶时能够利用纵移速度v_y1、横移速度v_x1与水平面旋转速度v_ω的矢量合成实现全向移动，其中纵移速度v_y1与横移速度v_x1的合成实现麦克纳姆轮AGV在水平面内的位置移动，水平面旋转速度v_ω1实现麦克纳姆轮AGV在水平面内的姿态变换。

优选地，步骤S2中，还规定纵移速度矢量与车体坐标系的纵坐标轴平行，即矢量处于车体坐标系y轴上；横移速度矢量与车体坐标系的横坐标轴平行，即矢量处于车体坐标系x轴上。

优选地，步骤S2中，给定沿路径坐标系的坐标轴方向的纵向移动速度v_y2、横向移动速度v_x2，使得麦克纳姆轮AGV沿导航轨迹行驶，其中只有一个速度为沿路径方向的主行驶速度，另一速度为正交调整速度；

优选地，步骤S3中，麦克纳姆轮AGV在接收到要求按照一种规定姿态沿路径导航的指令后，利用速度分解合成算法进行车体位置、姿态的实时调整，并保持规定姿态沿导航路径寻迹前行。

优选地，步骤S3中，利用速度分解合成算法进行车体位置、姿态的实时调整具体为：当车体坐标系的x轴正向与路径坐标系的x轴正向成0度夹角时，顺时针旋转车体坐标系，旋转角度为给定角度ω₀，使得麦克纳姆轮AGV在导航轨迹上呈现预期姿态，那么就相当于纵向移动速度v_y2、横向移动速度v_x2分别对应的速度矢量在车体坐标系中逆时针旋转了给定角度ω₀，将速度抽象于车体坐标系、路径坐标系中；

假设纵移速度矢量在路径坐标系中为(0,y₂)，横移速度矢量在路径坐标系中为(x₂,0)；