[发明专利]基于二维码导航的四轮转向AGV轨迹纠偏方法

说明书

本发明公开了一种基于二维码导航的四轮转向AGV轨迹纠偏方法，包括：获取二维码中的AGV姿态偏差数据；计算AGV控制转向电机进行偏角矫正时的第一角度偏移和位移矫正时的第一位移偏移；判断AGV姿态偏差数据和第一角度偏移判断是否保持转盘最大角度预设时间后转回，生成偏角纠正电机速度控制曲线；根据AGV姿态偏差数据和第一位移偏移判断是否保持转盘最大角度预设时间后转回，生成偏移纠正电机速度控制曲线；利用转向电机和驱动电机的速度曲线和偏移纠正电机速度控制曲线对电机进行速度控制。该方法能够根据初始偏移和AGV的固有参数规划一条合适的纠偏路径，并得到四个驱动电机和四个驱动电机的速度曲线，完成运动纠偏。

技术领域

本发明涉及移动机器人运动控制技术领域，特别涉及一种基于二维码导航的四轮转向AGV轨迹纠偏方法。

背景技术

目前AGV(Automated Guided Vehicle,自动引导小车)凭借其机动性强、可控性强、工作效率高、节约时间和人力资源等优势，已经广泛应用于仓储物流、智能泊车等领域。根据其转向驱动方式可分为差速驱动AGV、麦克拉姆轮AGV，舵轮驱动转向AGV等，其中舵轮驱动转向AGV与汽车转向方式相似，可分为前轮转向、后轮转向和四轮转向等方式，通过转动轮组来实现转向，由于AGV运动过程中角速度无法突变，其控制难度较大，尤其四轮转向四轮驱动AGV，其运动学模型复杂，运动控制难度更大。

而AGV常用的定位导航方式通常有磁导航、二维码导航、色带导航、激光雷达导航等，除二维码外，其他的导航方式基本可以连续获得导航数据，可通过PID反馈调节等方式来进行运动控制，而二维码导航方式只能通过布置的二维码点阵获得位置信息，其获得的位置信息不连贯，需要在二维码之间的无反馈区域对AGV进行运动纠偏，防止AGV走出下一个二维码视野丢失位置信息。

相关技术中，公开了一种基于二维码导航共线双舵轮AGV路线纠偏方法及系统，其采用前后两舵轮转向方式，通过先纠正偏角后纠正偏移的方式进行反馈纠正，其反馈数据为前后舵轮的速度和舵角，通过反馈数据得到AGV实时的角速度和速度，从而推算出AGV的运动情况，实时反馈完成纠偏。但此种方式对于四轮转向四轮驱动AGV并不适用，由于可能产生滑移，已知四轮状态也难以准确推算AGV的运动状态，故此种反馈矫正并不适用。

因此，四轮转向四轮驱动AGV采用二维码导航且无法实时且精确地得到位置信息反馈时，如何有效地完成运动纠偏，成为运动控制的一大难题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于二维码导航的四轮转向AGV轨迹纠偏方法，该方法能够在无法实时获得位置信息反馈的情况下，得到某时刻的位置偏置信息，开环完成运动纠偏。

为达到上述目的，本发明实施例提出了基于二维码导航的四轮转向AGV轨迹纠偏方法，包括以下步骤：步骤S101，获取二维码中的AGV姿态偏差数据，其中，所述AGV姿态偏差数据包括第一角度偏角Δα和第一位置偏角Δd；步骤S102，采用五次曲线作为转向电机控制曲线，根据所述转向电机控制曲线计算出AGV控制转向电机进行偏角矫正产生的第一角度偏移α₀和位移矫正产生的第一位移偏移d₀；步骤S103，根据所述第一角度偏角Δα和所述第一角度偏移α₀判断是否需要保持转盘最大角度θ_max预设时间后转回，生成相应的偏角纠正电机速度控制曲线，并计算偏角纠正后的第二位置偏移Δd'；步骤S104，根据所述第二位置偏移Δd'和所述第一位移偏移d₀判断是否需要保持转盘最大角度θ_max预设时间后转回，生成相应的偏移纠正电机速度控制曲线；步骤S105，利用所述转向电机和驱动电机的速度曲线和所述偏移纠正电机速度控制曲线对电机进行速度控制，完成运动纠偏。