CN106292674A - 一种实时监控定位agv的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及实时监控定位AGV的方法，包括以下步骤：(1)录入数据库：在AGV的工作场所中需预先安置若干个地标卡，并在数据库中提前录入地标卡的卡号及其相对于起始点的坐标，保存处在相应地标卡时AGV的车体方向，还需预先将AGV的运行路线保存在数据库中；(2)位置信息获取：通过UDP协议获取AGV所在的卡号、AGV移动的距离及AGV自身错误类型信息，根据当前的卡号获取AGV的运行路线，并得到下一张卡号的坐标；(3)位置计算：根据当前的卡号、下一张卡号及移动的距离，计算出AGV的当前坐标，结合AGV错误类型完成在监控界面的动态显示。本发明的AGV定位精度高、累计误差小、数学模型简单、计算量小。

Description

一种实时监控定位AGV的方法

技术领域

本发明涉及自动搬运机器人的控制方法技术领域，具体的说是实时监控定位AGV的方法。

背景技术

AGV是自动引导小车的简称，具体是装备有电磁或光学等自动引导装置，能够沿规定的导引路径行使，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，具有自动化程度高、运行路线可变等特点，通常AGV与控制计算机(控制台)、导航设备、充电设备以及周边附属设备组成AGV系统，控制计算机的主要目的是对AGV实时监控以及发送调度命令。

为了在监控界面中实时显示AGV的位置，目前各大厂商利用的主要方法是当AGV读到某张卡时，只是动态的在该卡的位置上闪烁，在读到下一张卡之前，该AGV在监控界面中的位置将不会改变，因此操作者无法得知AGV实时的位置，这将影响操作者精准的实施调度AGV的命令。为了解决这一问题，需要提高AGV的定位精度。

发明内容

本发明目的在于提供实时监控定位AGV的方法，在无需借助外界传感器的情况下，即可完成AGV在监控界面的动态显示。

为解决上述问题，本发明提供了监控AGV的方法，包括如下步骤：

(1)录入数据库：在AGV的工作场所中需预先安置若干个地标卡，并在数据库中提前录入地标卡的卡号及其相对于起始点的坐标，保存处在相应地标卡时AGV的车体方向，还需预先将AGV的运行路线保存在数据库中；

(2)位置信息获取：通过UDP协议获取AGV所在的卡号、AGV移动的距离及AGV自身错误类型信息，根据当前的卡号获取AGV的运行路线，并得到下一张卡号的坐标；

(3)位置计算：根据当前的卡号、下一张卡号及移动的距离，计算出AGV 的当前坐标，结合AGV错误类型完成在监控界面的动态显示。

所述的AGV是基于寻磁的导航方式，AGV通过UDP协议以心跳包的形式不断向控制计算机发送自身信息。

所述的AGV的运行路线是指AGV行驶的每条保存有地标卡卡号的闭环路线。

所述的AGV移动的距离是指AGV读到某张地标卡后所走的距离，直至读取下一张卡后将清零此数据并重新计算输出该数据。

所述AGV的错误类型分为三种，即无错误、有错误、离线；无错误时控制计算机上显示车体的颜色为正常颜色，有错误则控制计算机显示车体颜色为红色，若检测出AGV离线，则车体显示为灰色。

本发明步骤(3)中计算AGV当前坐标的方法是：

所述AGV当前的卡号记为A，卡号A的下一张卡号记为B，移动的距离记为distance，其中卡号A的坐标记为(x₁，y₁)，卡号B的坐标记为(x₂，y₂)，根据卡号A和卡号B坐标点的关系，将AGV所处的区域划分为3种：即直行水平区域①、直行竖直区域②及转弯区域③，若|x₁-x₂|＜1则AGV处在区域①位置，若|y₁-y₂|＜1则AGV处在区域②位置，其他情况则认为AGV处在区域③位置；

根据所处的区域位置，通过建立的数学模型得出计算结果：

在区域①时，

在区域②时，

选取区域③中的情况(x₁＜x₂y₁＞y₂)，此时distance为所走的圆弧长，根据圆弧的半径R计算出扇形圆心角θ＝distance/R，从而得出Δx＝R·sin(θ)，Δy＝R·cos(θ)，计算出：

x₀＝x₁+Δx，y₀＝y₁-Δy (3)

其他情况的计算方式与该情况类似；

式(1)、(2)、(3)中Δx为AGV移动的水平距离；Δy为AGV移动的竖直距离，(x₀，y₀)为AGV的当前坐标，(x₁，y₁)为卡号A的坐标，(x₂，y₂)为卡号B的坐标。

本发明的优点为：

1、本发明的AGV定位精度高、计算式设计采用分段方式，可有效回避累计误差，保证定位数据的可靠性和真实性；

2、本发明所建立的AGV位置判断数学模型简单、计算量小，一方面降低了对控制计算机性能要求，另一方面在连续不断的计算进程中，简单的计算式能够大大提高计算结果反馈速度，提高对AGV位置判断灵敏度；

3、本发明进行采用非区域性显示，在各种路径下均可实时的进行AGV位置动态显示。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的控制方法流程图；

图2为本发明的数据库数存储信息原理示意图；

图3为本发明的数学模型中AGV运行路径图；

图4为本发明的AGV位置在转弯情况下的计算原理图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图4所示，本发明是实时监控定位AGV的方法，在监控界面中显示AGV精准的位置能够提高操纵AGV的效果。下面参照附图并结合实例对本发明作进一步详细描述。

第一步，参照图2，需预先将AGV的运输场地中所贴的所有地标卡信息(卡号、x坐标、y坐标，AGV车体在该位置是横线或竖向)以及每条闭环线路包含的卡号均存储在数据库中，所述的数据库可以为.xsl格式、.db格式或其他的数据库，只要控制计算机能够对文件进行读写均可。

第二步，AGV通过UDP协议以特定的数据格式将车体的信息传输至控制计算机，控制计算机同样以UDP协议对接收到的数据进行解析，若数据格式正确，可获取该AGV当前所在卡号(A)、移动距离(distance)以及AGV自身错误类型信息，若数据格式不正确，则不做处理。所述的UDP协议是无连接的传输协议，具有传输速度快、占用资源少的特点，适合在对高速传输和实时性有较高要求的通信或广播通信场合中应用。

第三步，根据当前所在卡号(A)，从数据库中读取AGV在该位置的坐标、方向及该卡号所在的路线。每获取到AGV的卡号后，均会实时读取数据库获取该卡号的坐标(x₁,y₁)，方向(direction)，路线(line)。

第四步，根据所在路线，获取该卡号的下一张卡号(B)，并读取卡号(B)的坐标(x₂,y₂)。

第五步，根据卡号(A)、卡号(B)及移动的距离(distance)，判断AGV所处的位置区域，通过建立的数学模型计算出AGV当前的坐标(x₀，y₀)。

AGV每读取一张卡，便把之前的移动距离清零。参照图3，将AGV运行的路线划分为3个区域，分别为：直行水平区域①、直行竖直区域②及转弯区域③，若|x₁-x₂|＜1则AGV处在区域①位置，若|y₁-y₂|＜1则AGV处在区域②位置，其他情况则认为AGV处在区域③位置。

经过数学模型得到计算模型：

在区域①时，

在区域②时，

图4为所在区域③中的情况(x₁＜x₂y₁＞y₂)，此时distance为所走的圆弧长，根据圆弧的半径R计算出扇形圆心角θ＝distance/R，从而得出Δx＝R·sin(θ)，Δy＝R·cos(θ)，计算出：

x₀＝x₁+Δx，y₀＝y₁-Δy (3)

式(1)、(2)、(3)中Δx为AGV移动的水平距离；Δy为AGV移动的竖直距离，(x₀，y₀)为AGV的当前坐标，(x₁，y₁)为卡号A的坐标，(x₂，y₂)为卡号B的坐标。

第六步，根据AGV自身的错误类型，用不同的颜色加以区分，以快速提示使用者AGV的运行状况。将AGV的错误类型分为三种，即无错误、有错误、离线；无错误时控制计算机显示车体的颜色为正常颜色，有错误则显示为红色，若检测出AGV离线，则车体显示为灰色。

第七步，在监控界面中实时显示AGV的位置。根据AGV当前的坐标(x₀,y₀)以及错误类型，完成在监控界面中的实时显示。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.实时监控定位AGV的方法；其特征在于：包括以下步骤：

(1)录入数据库：在AGV的工作场所中需预先安置若干个地标卡，保存处在相应地标卡时AGV的车体方向，还需预先将AGV的运行路线保存在数据库中；

(2)位置信息获取：根据当前的卡号获取AGV的运行路线，并得到下一张卡号的坐标；

(3)位置计算：计算出AGV的当前坐标，结合AGV错误类型完成在监控界面的动态显示。

2.根据权利要求1所述的实时监控定位AGV的方法，其特征在于：所述的AGV是基于寻磁的导航方式，AGV通过UDP协议以心跳包的形式不断向控制计算机发送自身信息。

3.根据权利要求1所述的实时监控定位AGV的方法，其特征在于：所述的AGV的运行路线是指AGV行驶的每条保存有地标卡卡号的闭环路线。

4.根据权利要求1所述的实时监控定位AGV的方法，其特征在于：所述的AGV移动的距离是指AGV读到某张地标卡后所走的距离，直至读取下一张卡后将清零此数据并重新计算输出该数据。

5.根据权利要求1所述的实时监控定位AGV的方法，其特征在于：所述AGV的错误类型分为三种，即无错误、有错误、离线；无错误时控制计算机上显示车体的颜色为正常颜色，有错误则控制计算机显示车体颜色为红色，若检测出AGV离线，则车体显示为灰色。

6.根据权利要求1所述的实时监控定位AGV的方法，其特征在于：根据当前的卡号、下一张卡号及移动的距离，以计算出AGV的当前坐标。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的实时监控定位AGV的方法，其特征在于：计算AGV当前坐标的方法是：

AGV当前的卡号记为A，卡号A的下一张卡号记为B，移动的距离记为distance，其中卡号A的坐标记为(x₁,y₁)，卡号B的坐标记为(x₂,y₂)，Δx为AGV移动的水平距离；Δy为AGV移动的竖直距离，(x₀,y₀)为AGV的当前坐标，根据卡号A和卡号B坐标点的关系，将AGV所处的区域划分为3种：即直行水平区域①、直行竖直区域②及转弯区域③；

根据所处的区域位置，通过建立的数学模型得出计算结果。

8.根据权利要求7所述的实时监控定位AGV的方法，其特征在于：若|x₁-x₂|＜1则AGV处在区域①位置，若|y₁-y₂|＜1则AGV处在区域②位置，其他情况则认为AGV处在区域③位置。

9.根据权利要求8所述的实时监控定位AGV的方法，其特征在于：若在区域①时，建立的数学模型得出计算结果见式(1)：

$\left\{\begin{array}{cc}{x}_0=x_1+dis\tan ce,y_0=y_1& (x_2>x_1)\\ x_0=x_1-dis\tan ce,y_0=y_1& (x_2<x_1)\end{array}\right.---\left(1\right)$

若在区域②时，建立的数学模型得出计算结果见式(2)：

$\left\{\begin{array}{cc}{x}_0=x_1,y_0=y_1+dis\tan ce& (y_2>y_1)\\ x_0=x_1,y_0=y_1-dis\tan ce& (y_2<y_1)\end{array}\right.---\left(2\right).$

10.根据权利要求8所述的实时监控定位AGV的方法，其特征在于：选取区域③中的情况(x₁＜x₂ y₁＞y₂)，此时distance为所走的圆弧长，根据圆弧的半径R计算出扇形圆心角θ＝distance/R，从而得出Δx＝R·sin(θ)，Δy＝R·cos(θ)，计算结果见式(3)：

x₀＝x₁+Δx，y₀＝y₁-Δy (3)。