[发明专利]一种基于后驱前转向的搬运汽车控制系统

说明书

本发明公开了一种基于后驱前转向的搬运汽车控制系统，涉及自动导引技术领域。该搬运汽车控制系统包括：供电系统、车体控制系统、调度系统、无线通讯系统、驱动转向系统、组合导航系统、激光测量定位系统、安全防撞系统。本发明技术方案中，在控制系统中转向系统基于阿克曼建立数学模型，转向角度可以实现0.1°分辨率，后轮驱动轮可以实现电子差速运动；通过转向和驱动差速运动实现AGV直线行驶姿态调节和不同转弯半径下转弯行驶；相比其他轮系结构，后驱前转向控制系统控制简单、定位精度高、可靠性高。

技术领域

本发明涉及自动导引技术领域，具体涉及一种基于后驱前转向的搬运汽车控制系统。

背景技术

近年来，搬运汽车(AGV)作为柔性的自动化搬运设备越来越受到各行各业的关注，从工厂车间的物料转运到智能停车，但AGV室内应用案例较多，随着需求的发展室外或半室外AGV技术将逐步完善并进入应用阶段，从需求行业来看，港口AGV、巡检AGV、汽车搬运AGV需求旺盛。

因此，针对港口、汽车厂等需要大量汽车转运的场合，我们提出一种想法：设计一款用于室外转运汽车AGV替代人工转运，解决人工转运效率低，成本高的难题。

AGV传统的导航方式主要为磁导航和视觉导航，由地面上铺设的磁条或色带作为参考，AGV在行进过程中不断动态修正其与预定轨迹的偏差。然而这种导航方式，虽然使得AGV可以不受人的控制自动行走，但固定的轨迹极大地限制了运动。近年来，无轨导航技术的发展十分迅速，特别是GPS+惯导技术在室外无人驾驶汽车的应用，使得室外AGV在某些领域已有实际的应用案例。

发明内容

一种基于后驱前转向的搬运汽车(AGV)控制系统，应用于室外港口，汽车制造厂等无人搬运，属于智能物流搬运领域；汽车搬运AGV车采用卫星(GPS、北斗)+惯导组合导航方式应用在室外复杂环境进行导航，辅助激光雷达及视觉系统实现末端二次定位，基于无人驾驶平台控制思路开发，选用汽车成熟硬件，速度提升到6m/s。

根据本发明，提供一种基于后驱前转向的搬运汽车控制系统，其特征在于，所述搬运汽车的车体采用4台驱动转向系统实现前端车轮转向、后端车轮驱动的车型架构，按照设定路线，搬运汽车从起点位置按照不同路线、不同转弯半径自主导航到达目标终点。

进一步的，所述驱动转向系统为舵轮驱动转向系统。

进一步的，所述搬运汽车控制系统包括：供电系统、车体控制系统、调度系统、无线通讯系统、驱动转向系统、组合导航系统、激光测量定位系统、安全防撞系统。

进一步的，所述供电系统用于为车体控制系统、调度系统、无线通讯系统、驱动转向系统、组合导航系统、激光测量定位系统、安全防撞系统提供电力。

进一步的，所述车体控制系统包括伺服运动控制器和信号扩展模块，其中，

信号扩展模块用于接收调度系统的路径命令信息、组合导航系统的反馈信息以及安全防撞系统的反馈信息；

运动控制器对信号扩展模块接收的信息进行数据接收并进行计算，根据计算结果向驱动转向系统发送运动指令，控制搬运汽车的运动。

进一步的，所述运动控制器计算过程如下所示：

左转情况下，左转差速：

左前轮转角度：θ1＝arccot(cotθ-0.65714)；

右前轮转角度：θ2＝θ；

左后轮转速度：

右后轮转速度：n4＝n，

右转情况下，右转差速：

左前轮转角度：θ1＝θ；

右前轮转角度：θ2＝arccot(cotθ-0.65714)；