[发明专利]一种一般MEMS陀螺在AGV应用上的模型系统

说明书

本发明公开了一种一般MEMS陀螺在AGV应用上的模型系统，包括：陀螺数据采集模块：用于采集AGV上安装的MEMS陀螺的角速度数据；陀螺数据补偿模块：对采集的陀螺数据进行补偿，补偿方法依次包括温度补偿、标定以及减去零偏；状态判断模块：将补偿后的陀螺数据与动静状态切换阈值A进行比较，如果大于动静状态切换阈值A，判定AGV为运动状态，判定AGV为静止状态；航向角YAW计算模块：采用动态航向角YAW计算方法和静态航向角YAW计算方法分别计算运动状态下的航向角YAW和静止状态下的航向角YAW。本发明使一般MEMS陀螺也能在AGV上应用，且性能与高价格的陀螺相当甚至更优，大大的降低了AGV应用开发的成本。

技术领域

本发明涉及MEMS技术领域，具体涉及一般MEMS陀螺在AGV的应用。

背景技术

AGV小车是自动搬运小车的简称，在智能化程度越来越高的今天，AGV小车已成为现代智能物流、移动和仓储的重要设备之一也逐步被接受且引进。

室内AGV小车导航方式有多种，包括视觉导航、激光导航、电磁导航、惯性导航。这些导航方式可以单独使用也可配合使用，完成测量精度高、导航准确的任务。视觉和激光导航方式精度高但价格贵，在4000～几万元不等；传统的惯性导航需要高精度陀螺提供精确导航，但价格在千元以上，此类陀螺供应商较少，无论是在价格或是稳定供货上都是个问题；电磁导航的导航特点一般需要配合惯性导航共同使用。

市面上较为容易得到的一般MEMS陀螺价格低廉，售价不到百元，供应商选择余地大，供货充足。但此类陀螺在性能上存在着零偏大、零偏重复性差、温漂大、非线性差等缺点，导致其在AGV应用上会出现角度漂移、航向角度不准确使AGV小车无法准确定位，因此尚未被AGV行业采用。

由上综述，现今的导航技术在提供高精度导航的应用中价格非常昂贵，严重的影响了使用和推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种一般MEMS陀螺在AGV应用上的模型系统，通过一般MEMS陀螺实现AGV小车准确定位。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种一般MEMS陀螺在AGV应用上的模型系统，包括：

陀螺数据采集模块：用于采集AGV上安装的MEMS陀螺的角速度数据；

陀螺数据补偿模块：对采集的陀螺数据进行补偿，补偿方法依次包括温度补偿、精度标定以及减去零偏；

状态判断模块：将补偿后的陀螺数据与动静状态切换阈值A进行比较，如果大于动静状态切换阈值A，判定AGV为运动状态，判定AGV为静止状态；

航向角YAW计算模块：采用动态航向角YAW计算方法和静态航向角YAW计算方法分别计算运动状态下的航向角YAW和静止状态下的航向角YAW。

优选的，上电时陀螺零偏计算方法如下：

第一步，系统上电采集静态的20个陀螺数据且存入缓存GyroBuff；

第二步，对缓存GyroBuff进行排序处理，得到GyroBuff1；

第三步，取缓存GyroBuff1中间16个数据进行均值处理得到陀螺的零偏BIAS。

优选的，对陀螺进行-40℃～85℃的全温温度补偿：

第一步，对采集的全温陀螺数据与温度进行二阶最小二乘法拟合：

Gyro＝AtTemp²+Bt·Temp+Ct

其中，Gyro为陀螺数据，Temp为温度数据，At为二阶系数，Bt为一阶系数，Ct为常数；

通过拟合计算出At、Bt和Ct的数值；