[发明专利]一种用于舵轮驱动型AGV的循迹控制方法

说明书

本发明公开了一种用于舵轮驱动型AGV的循迹控制方法，首先分析了磁导航传感器与导引磁条的位置关系，提出纠偏策略；建立关于速度的几何方程，计算AGV车体的运动控制量；通过逆运动学方程得到舵轮的转速和转角控制量。本发明的优点是能够协同控制多组舵轮使AGV精确地跟踪导引路径，不仅适用于直线和曲线路径，而且对AGV的行驶速度和负载具有动态适应能力。

技术领域

本发明属于AGV(自动导引车)运动控制技术领域，更具体的，是涉及一种可实现多舵轮驱动型AGV自动跟踪导引路径的循迹方法。

背景技术

AGV(自动导引车)是一种采用电磁或光电等导航传感器沿设定路径自动行驶的轮式移动机器人，常用的导引路径为磁条或者色带。多舵轮驱动型AGV 采用多组舵轮作为驱动机构，能够通过多组舵轮的协同运动实现期望的车体运动，其承载能力强，运动灵活，在航空航天、轨道交通等工业领域有广泛的需求。

现有的循迹控制方法主要针对差速驱动型AGV或两舵轮驱动型AGV，适用于多舵轮驱动型AGV的较少，在使用时容易受AGV车的型号、结构的局限。本发明的方法能够解决多舵轮驱动型AGV的循迹控制问题，使AGV在精确跟踪导引路径的同时保证舵轮满足运动学约束，能够有效避免轮组间的运动不协调或者干涉，提高AGV的运动效率和控制精度。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于舵轮驱动型AGV的循迹控制方法，提出传感器的纠偏策略，通过分析AGV运动学模型得到AGV车体的运动控制量，通过逆运动学模型得到了各舵轮的驱动和转向控制量，使得多舵轮AGV可以精确地跟踪导引路径。

舵轮驱动型AGV的循迹控制方法主要包括三个步骤：步骤1，基于传感器反馈的纠偏策略；步骤2，基于运动学分析得到AGV车体的运动控制量；步骤 3，通过逆运动学方程得到舵轮的转速和转角控制量。

优选地，上述控制方法中，正运动学和逆运动学分析均基于AGV车体的局部坐标系，变量间的数学关系与AGV状态独立，不受其影响。

优选地，上述控制方法中，传感器纠偏控制策略采用比例或比例积分控制函数。

与现有控制方法相比，本发明具有如下优点：该控制方法通过运动学分析和几何分析，能够精确地控制循迹偏差，通过调节参数适应不同的车速和负载，既可用于直线路径，也可用于圆弧等曲线路径。通过将AGV车体的循迹控制与舵轮的运动控制解耦，能够扩展到任意轮组数量的舵轮驱动型AGV。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明方法中建立的AGV小车局部坐标示意图；

图2至图4是本发明方法循迹过程中的AGV小车对应的状态坐标示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将以直线路径循迹为例对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供的用于舵轮驱动型AGV的循迹控制方法，所述控制方法基于 AGV车体的局部坐标系，提出传感器的纠偏策略，通过分析AGV运动学模型得到AGV车体的运动控制量，通过逆运动学模型得到了各舵轮的驱动和转向控制量，使得AGV可以精确地跟踪导引路径。