[发明专利]一种麦克纳姆轮平台的平面定位及里程计量方法

说明书

本发明提供了一种麦克纳姆轮平台的平面定位及里程计量方法，通过编码器采集平台在平台坐标上的脉冲增量，而后转换到空间坐标系上的脉冲增量，计算出平台在空间坐标系中的坐标，实现对麦克纳姆轮平台的平面定位。通过编码器采集每一周期内平台的移动距离，而后对平台的移动里程并不删档的累计，从而得出平台从使用之初至今的全部里程，实现对麦克纳姆轮使用寿命的监控。该计算方法十分的简单，定位成本性价比高，并且计算结果精确，配置成本低，在实际使用中性价比较高。

技术领域

本发明涉及移动平台定位领域，特别涉及一种麦克纳姆轮平台的平面定位及里程计量方法。

背景技术

麦克纳姆轮依靠其全方位移动的特性已应用在众多领域，例如AGV移动平台、全方位移动叉车等。

在物联时代，对机器实时监控的需求在日益增加，因此对AGV移动平台、全方位移动叉车等机器在厂区内工作的实时位监控需求在不断加大。室内蓝牙、UWB等空间定位技术的成本非常高，且安装实施麻烦，基站损坏将会影响整个空间的定位，并且麦克纳姆轮因其方向的分解性，其里程数很难直接测量。

有鉴于此，一种高性价比的麦克纳姆轮平台里程计量及其室内平面定位技术的具体实现方法亟待研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种麦克纳姆轮平台的平面定位与里程计量方法。

本发明要解决的是现有麦克纳姆轮移动平台的定位方法较为复杂且里程计量不易的问题。

为了解决上述问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种麦克纳姆轮平台的平面定位方法，包括以下步骤：建立空间坐标系及平台坐标系；通过编码器采集平台每一麦克纳姆轮的脉冲数；单次采集周期内，平台坐标系的X轴和Y轴上的脉冲增量分别为P_x_increment和P_y_increment；将P_x_increment和P_y_increment转换到空间坐标系上，得到空间坐标系上X1轴和Y1轴上的脉冲增量Psyn_x1_increment和Psyn_y1_increment；根据空Psyn_x1_increment和Psyn_y1_increment得到空间坐标系上X1轴和Y1轴的累计脉冲数Psyn_x1和Psyn_y1；根据Psyn_x1和Psyn_y1得到平台的空间坐标X1和Y1，X1＝Psyn_x1/N*D*π，Y1＝Psyn_y1/N*D*π，其中，N为编码器单圈脉冲总数，D为麦克纳姆轮的外径；将X1和Y1发送至用户界面实时监控。

进一步地，单次采集周期内，平台坐标系的X轴和Y轴上的脉冲增量分别为：

P_x_increment＝(P_c+P_a)/2；

P_y_increment＝(P_b-P_d)/2；

其中，所述P_a，P_b，P_c，P_d依次为位于平台坐标系中四个麦克纳姆轮的脉冲计数，a轮位于第一象限，b轮位于第四象限，c轮位于第二象限，d轮位于第三象限里的。

进一步地，空间坐标系上X轴和Y轴上的脉冲增量分别为：

Psyn_x1_increment＝P_x_increment*cos(Yaw)-P_y_increment*sin(Yaw)；

Psyn_y1_increment＝P_x_increment*sin(Yaw)+P_y_increment*cos(Yaw)；

其中，所述Yaw为平台坐标系与空间坐标系的夹角，所述Yaw通过麦克纳姆轮平台控制系统内部嵌入的陀螺仪获取。

进一步地，空间坐标系的X轴和Y轴上的累计脉冲数为：

Psyn_x1＝Psyn_x1_last+Psyn_x1_increment；