[发明专利]麦克纳姆轮AGV自动寻迹行驶系统

说明书

本发明涉及一种麦克纳姆轮AGV自动寻迹行驶系统，涉及AGV自动导航技术领域。本发明实现了麦克纳姆轮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；具有系统兼容性好的优势，能够很好兼容当前已有算法，系统扩展难度低。

技术领域

本发明涉及AGV自动导航技术领域，具体涉及麦克纳姆轮AGV自动寻迹行驶系统。

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任意规定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自动寻迹行驶系统，包括导航轨迹、麦克纳姆轮AGV；

其中，所述导航轨迹贴于地面，使可被麦克纳姆轮AGV识别；

所述麦克纳姆轮AGV用于采集地面导航轨迹信息并沿导航路径寻迹前行；

所述麦克纳姆轮AGV还用于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，规定将麦克纳姆轮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；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；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，所述麦克纳姆轮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，所述麦克纳姆轮AGV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)；

速度矢量的合成矢量在车体坐标系的横纵坐标轴上的正交分量就为麦克纳姆轮AGV的实际运行速度；