[发明专利]一种AGV惯性导航方法

摘要

本发明公开了一种AGV惯性导航方法，它包括如下子步骤：S1：导航系统搭建；S2：数据采集；S3：采集陀螺仪数据；S4：固定漂移处理；S5：卡尔曼滤波处理；S6：角度获取；S7：磁钉校准；S8：航迹推算；S9：PID调节；S10：运动控制。该方法通过查询方式获取陀螺仪采集的数据，同时能够有效滤除陀螺仪采集的数据的固定漂移和随机误差，能够获得陀螺仪准确的角度数据，精度为±0.1度，可准确推算出所有采样时刻的位置和姿态，精度达到±5mm，导航精度可达±10mm。

主权项

一种AGV惯性导航方法，其特征在于：它包括如下子步骤：S1：导航系统搭建，将陀螺仪设置在AGV小车上，磁传感器设置在小车车头底部中线上，磁钉铺设在AGV航道上，编码器、数据处理单元和运动控制单元设置在控制盒内；S2：数据采集，陀螺仪采集车轮的角速度，磁传感器采集航道上磁钉的位置，编码器采集单元根据外部中断计数编码器的脉冲，结合电机的极对数得到轮子的转动周数，根据轮子直径和减速比可以计算出里程；S3：采集陀螺仪数据，数据处理单元中的陀螺仪数据采集模块通过SPI接口定时发送查询协议到陀螺仪，获取陀螺仪测量的原始数据；S4：固定漂移处理，数据处理单元中的固定漂移处理模块将陀螺仪采集的原始数据，通过离线数据分析得到期望做补偿常量，使得数据成标准高斯分布；S5：卡尔曼滤波处理，将去除固定漂移的数据进行卡尔曼滤波，使数据变得平滑；S6：角度获取，将卡尔曼滤波后的数据进行积分得到角度信息；S7：磁钉校准，磁钉校准单元根据磁传感器采集的磁钉轨迹得到AGV当前运行方向和实际轨迹方向的偏差角度，如果偏差角度较小，则将陀螺仪采集角度积分初始点校准为校准角度，否则不校准；如果偏差角度太大，则认为AGV脱轨运行；S8：航迹推算，根据编码器的里程数据、校准后的陀螺仪角度数据形成极坐标关系，推算出所有采样时刻的位置和姿态，形成航迹；S9：PID调节，将当前时刻的位置点和给定位置点作为PID调节器的输入，得出增量角度作为输出；S10：运动控制，以增量角度转为运动输入，调整AGV的姿态。