[发明专利]一种地下物流舱体定位装置及方法

权利要求书

1.一种地下物流舱体定位装置，其特征在于，包括：

若干个磁钉，沿着物流舱体运行轨道顺次安装；

接近开关，在随物流舱体车身运动的过程中与各磁钉进行应答；

增量式编码器，获取物流舱体车身的位置增量；

偏航传感器，获取物流舱体车身的偏航角度；

定位控制器，分别与所述增量式编码器、偏航传感器和接近开关相连；

定位控制器将接近开关从磁钉处获得的位置坐标作为物流舱体车身位置的初始值，并利用物流舱体运行过程中的位置增量和偏航角度计算出物流舱体车身在运行轨道沿横轴和纵轴的位置分量，对物流舱体车身的位置进行实时更新，完成地下物流舱体定位。

2.根据权利要求1所述的一种地下物流舱体定位装置，其特征在于：所述若干个磁钉以阵列形式，每隔固定距离L安装在物流舱体运行轨道处，形成阵列磁钉表示为MNs＝[MN₁,MN₂,…,MN_l]，经人工精确测量标定获得每个磁钉的坐标为MN_i＝[mx_i,my_i]。

3.根据权利要求2所述的一种地下物流舱体定位装置，其特征在于：在物流舱体运行轨道的固定距离L之间，每个时刻物流舱体车身在运行轨道沿横轴的位置分量表示为：

在物流舱体运行轨道的固定距离L之间，每个时刻物流舱体车身在运行轨道沿纵轴的位置分量表示为：

式中，θ＝[θ₁,θ₂,…,θ_m]，表示物流舱体运行固定距离L之间偏航传感器每个时刻测得与横轴的角度；s＝[s₁,s₂,…,s_m]，表示物流舱体运行固定距离L之间增量式编码器每个时刻测得的物流舱体对应的车轮旋转圈数，r为物流舱体车轮半径。

4.根据权利要求1所述的一种地下物流舱体定位装置，其特征在于：以磁钉坐标MN_i为物流舱体车身位置的初始值，所述物流舱体车身的位置通过以下公式计算：

物流舱体运行固定距离L之间物流舱体车身的实时横坐标为：

物流舱体运行固定距离L之间物流舱体车身的实时纵坐标为：

其中，θ＝[θ₁,θ₂,…,θ_m]，表示物流舱体运行固定距离L之间偏航传感器每个时刻测得与横轴的角度；s＝[s₁,s₂,…,s_m]，表示物流舱体运行固定距离L之间增量式编码器每个时刻测得的物流舱体对应的车轮旋转圈数，r为物流舱体车轮半径，[mx_i,my_i]为磁钉MN_i的坐标。

5.一种地下物流舱体定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用安装在物流舱体车身上的接近开关，在随物流舱体车身运动的过程中与沿着物流舱体运行轨道顺次安装的各磁钉进行应答；

利用安装在物流舱体车身上的增量式编码器，获取物流舱体车身的位置增量；

利用安装在物流舱体车身上的偏航传感器，获取物流舱体车身的偏航角度；

利用定位控制器将接近开关从磁钉处获得的位置坐标作为物流舱体车身位置的初始值，并利用物流舱体运行过程中的位置增量和偏航角度计算出物流舱体车身在运行轨道沿横轴和纵轴的位置分量，对物流舱体车身的位置进行实时更新，完成地下物流舱体定位。

6.根据权利要求5所述的一种地下物流舱体定位方法，其特征在于：各个磁钉以阵列形式每隔固定距离L安装在物流舱体运行轨道处，形成阵列磁钉表示为MNs＝[MN₁,MN₂,…,MN_l]，经人工精确测量标定获得每个磁钉的坐标为MN_i＝[mx_i,myi]。