[发明专利]一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法

说明书

本发明公开了一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法，包括以下步骤：步骤S1：获得AGV当前位置姿态；步骤S2：根据AGV当前位置姿态以及结合导航规划路径，得到导航速度控制指令；步骤S3：接收在线临时障碍物检测，并计算出障碍物威胁系数；步骤S4：根据障碍物威胁系数，通过导航速度控制指令，进行避障判断，如果需要避障，那么进行避障速度控制，本发明的方法基于AGV自身轮廓、AGV运动预测，并根据测距传感器的反馈数据，计算所得AGV当前运动状态下的障碍物威胁，使得AGV在运动过程中简单可靠的及时发现障碍物，检测速度和精度仅与AGV自身特性相关，可作为后续AGV自主避障的输入。

技术领域

本发明涉及AGV领域，具体为一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法。

背景技术

一般的，AGV、智能巡检车辆等无人智能车辆，在行走过程中需要实时监测临时障碍物，避免碰撞引起的安全事故。从避障方法而言，AGV一方面要保证与障碍物有足够的安全距离，以避免由于传感器误差或控制精度误差造成的误碰撞，另一方面不能由于过大的安全距离，而将原本开放的通道被安全距离而封闭，造成AGV路径规划的死锁。因此，在密集狭小环境下的AGV避障算法成为AGV导航算法的重要组成和核心技术。

临时障碍物的实时反馈信息一般由激光测距、声呐报警或红外测距传感器担当，而避障执行部分一般由AGV行走驱动部件负责。从信息反馈的角度来说，传感器有一定的测距误差。行走驱动部件一般是伺服电机等驱动装置，由于系统延迟、计算机离散精度、编码器误差等造成的误差也使得驱动部件与AGV实际行走存在一定的误差。上述两种误差在AGV高速行走的过程中表现尤为严重，补偿困难，而且，此种误差在不同环境下的影响表现不同，难以进行预标定。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法，本发明的方法基于AGV自身轮廓、AGV运动预测，并根据测距传感器的反馈数据，计算所得AGV当前运动状态下的障碍物威胁，使得AGV在运动过程中简单可靠的及时发现障碍物，检测速度和精度仅与AGV自身特性相关，可作为后续AGV自主避障的输入。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于AGV运动预测的障碍物碰撞威胁的检测方法，包括以下步骤：

步骤S1：获得AGV当前位置姿态；

步骤S2：根据AGV当前位置姿态以及结合导航规划路径，得到导航速度控制指令；

步骤S3：接收在线临时障碍物检测，并计算出障碍物威胁系数；

步骤S4：根据障碍物威胁系数，通过导航速度控制指令，进行避障判断，如果需要避障，那么进行避障速度控制。

优选的，所述步骤S3中障碍物威胁系数的计算具体包括：障碍物检测；障碍物碰撞预测。

优选的，所述障碍物检测包括：在AGV的每一执行周期行进过程中，通过测距传感器计算障碍物距离信息，以极坐标的形式表述：

P₀＝{p_0，i}＝(ρ_i，θ_i)，其中，下标i代表与传感器分辨率相关的障碍物点的索引，ρ_i为障碍物点到测距传感器的距离，θ_i为障碍物点与AGV车体坐标系的夹角；

将极坐标转换为车体坐标系的直角坐标；具体转换公式与测距传感器的安装位置有关，假设转换后的障碍物点集为：

P＝{p_i}＝(x_i，y_i)，经过测距传感器处理，获取到障碍物点集P，即为障碍物点集在AGV车体坐标系下的坐标。