[发明专利]一种基于磁钉的导引车导航方法及调度系统

说明书

本发明提供一种基于磁钉的导引车导航方法，包括如下步骤：A、将磁钉阵列铺设在导引车行驶的场地；B、将磁传感器阵列安装在导引车上；C、通过里程计测量的导引车的线速度和角速度，得到导引车当前时刻的第一位姿信息；D、当检测到的磁场强度大于预先设置的阈值时，进入步骤F；否则，进入步骤E；E、根据步骤C所得的导引车当前的第一位姿信息进行导航；F、根据该误差函数得到距离引导车最近的磁钉的相对状态信息；G、计算导引车当前时刻的第二位姿信息；H、采用最优的加权因子对步骤C所得的第一位姿信息和步骤G所得的第二位姿信息进行加权融合，根据融合后的最终位姿信息进行导航。本发明实现了精确的定位与导航，且成本低，易维护。

技术领域

本发明涉及一种基于磁钉的导引车导航方法及调度系统。

背景技术

随着我国电商行业的迅速发展崛起，对物流分拣、配送、运输的要求也越来越高。为了追求高效率自动导引车AGV已经成为智能制造、智能物流以及数字化工厂的重要设备，在方便工厂货物运输、提高生产效率上具有重要作用。因此，找到一种高精度、鲁棒性好的导航技术尤为重要。

目前研究利用磁钉导航的方式有很多，如中国专利文献CN111208816A公开了一种基于磁钉导航的驾驶系统，将磁钉导航应用到新能源汽车的驾驶系统，提高驾驶系统的稳定性；如中国专利文献CN210852627U公开了一种可自动控制行驶的车辆，该专利利用磁钉导航仪来辅助实现自动驾驶功能，实现车辆的道路方向识别和动作识别帮助修正车辆导航定位的误差。这些方法的不足之处在于：仅仅利用磁钉来辅助实现导航，且使用了大量其他传感器，定位精度也比较低。

发明内容

本发明提出一种基于磁钉的导引车导航方法及调度系统，将基于里程计获得的信息与基于磁钉获得的信息进行融合，从而实现精确的定位与导航，且成本低，易维护。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于磁钉的导引车导航方法，包括如下步骤：

A、将N个磁钉阵列铺设在导引车行驶的场地，以第一个磁钉为零点建立全局坐标系；

B、将磁传感器阵列安装在导引车上，该磁传感器阵列由至少三个磁传感器组成；将里程计设置在导引车中心，设置导引车的初始位置位于一磁钉正上方；

C、导引车行驶过程中，通过里程计测量的导引车的线速度和角速度，得到导引车当前时刻的第一位姿信息，该第一位姿信息包括导引车当前时刻在全局坐标系中的坐标和转向角；

D、磁传感器阵列检测磁场强度，当检测到的磁场强度大于预先设置的阈值时，进入步骤F；否则，进入步骤E；

E、根据步骤C所得的导引车当前的第一位姿信息进行导航；

F、建立磁偶极子模型，根据所检测到的磁场强度，利用毕奥-萨伐尔定律创建误差函数，并根据该误差函数得到距离引导车最近的磁钉的相对状态信息，并进入步骤G；

G、根据该相对状态信息、磁传感器阵列中心与导引车中心的距离以及步骤C所得到的导引车第一位姿信息，计算导引车当前时刻的第二位姿信息，该第二位姿信息包括导引车当前时刻在全局坐标系中的坐标和转向角，并进入步骤H；

H、采用最优的加权因子对步骤C所得的第一位姿信息和步骤G所得的第二位姿信息进行加权融合，根据融合后的最终位姿信息进行导航；

步骤H包括如下步骤：