[发明专利]一种基于磁带导引AGV的多传感器信息融合定位方法

摘要

一种基于磁带导引AGV的多传感器信息融合定位方法，该方法首先建立的磁带导引AGV的循迹误差模型；确定了编码器与磁导引传感器的信号来源及特点，建立了磁带导引AGV的数据融合定位方法与定位修正策略。该发明在保证AGV循迹精度的情况下，提供一种对AGV内部传感器信息和导引传感器信息进行数据融合，且利用特殊磁带信号修正里程累计误差的方法，提高了AGV的定位精度，大大降低了系统的硬件成本。

主权项

1.一种基于磁带导引AGV的多传感器信息融合定位方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1)建立磁带导引AGV自动导引的循迹误差模型，根据AGV小车与导引路径的位置关系，对AGV循迹误差系统的偏差角度和横向偏差距离进行分析，记eθ为AGV小车行进方向相对于磁带中心线的偏差角度，ed为AGV质心相对于磁带中心线的横向偏差距离，磁带导引AGV的循迹误差系统表示为：在AGV正常寻线运行的情况下，车体运行方向与磁带中心线的夹角始终保持小角度，因此，式(1)改写为：其中，w(t)为AGV移动角速度，vc(t)为AGV质心移动线速度；将式(2)改写成离散形式如下：即其中，T为系统采样时间，采样计数k∈N；步骤2)确定AGV小车质心位置与磁导引传感器的安装位置，记磁导引传感器中心点与质心之间的距离为L；步骤3)确定磁带导引路径以及特殊磁带信号的铺设方式；步骤4)令AGV的系统状态变量xk＝[eθ(k) ed(k)]T，控制输入量uk＝Δv，Δv为AGV左右驱动轮的速度差，则采用卡尔曼滤波对AGV左右驱动轮编码器的里程计信息和横向偏差距离信息进行融合，系统状态方程为：xk＝Fxk-1+Buk (5)其中，D为左右驱动轮轮距，F为作用在xk-1上的状态变换矩阵，B为作用在系统控制变量uk上的输入控制变换矩阵；步骤5)由磁导引传感器和左右驱动轮的里程计信息提取的偏差数据作为滤波器的观测值，则得到系统的状态观测方程：zk＝Hxk (8)其中，分别为带有噪声的实际观测值；步骤6)由左右驱动轮的里程计信息得到AGV沿磁带循迹移动的距离表示为：其中，Δsl,Δsr分别为左右驱动轮的转动距离；步骤7)在不同形式导引路径转换的节点处铺设横向磁带，以区别导引磁带路径，来修正AGV行进过程中里程计的累计误差。