CN107390691B - 一种agv路径跟踪方法 - Google Patents

一种agv路径跟踪方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107390691B
CN107390691B CN201710628585.5A CN201710628585A CN107390691B CN 107390691 B CN107390691 B CN 107390691B CN 201710628585 A CN201710628585 A CN 201710628585A CN 107390691 B CN107390691 B CN 107390691B
Authority
CN
China
Prior art keywords
agv
path
point
closest
curve equation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710628585.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107390691A (zh
Inventor
胡政
钟杰辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Jaten Robot and Automation Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Jaten Robot and Automation Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Jaten Robot and Automation Co Ltd filed Critical Guangdong Jaten Robot and Automation Co Ltd
Priority to CN201710628585.5A priority Critical patent/CN107390691B/zh
Publication of CN107390691A publication Critical patent/CN107390691A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107390691B publication Critical patent/CN107390691B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0217—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory in accordance with energy consumption, time reduction or distance reduction criteria

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

本发明的一种AGV路径跟踪方法，(a)在AGV的导航机构内预设路径地图、路径点和直角坐标系；根据设置的路径点生成路径曲线方程S；(b)AGV按照路径曲线方程S行进；(c)导航机构以参考点O跟踪路径曲线方程S；(d)计算出当前参考点O的坐标以及车体当前航向角α；(e)计算出当前参考点O到路径曲线方程S上的最近点P的坐标；(f)计算出AGV的理论航向转角β；(g)计算横向偏差值e；(h)计算出偏差角δ；(i)判断AGV车体是否脱轨；(j)计算出舵轮转角A，驱动机构根据舵轮转角A修正行驶路线，完成一个路径跟踪周期。本发明的AGV路径跟踪方法，使AGV以较少的偏差沿着预设的路径曲线方程S行进。

Description

一种AGV路径跟踪方法
技术领域
本发明涉及AGV控制方法领域，尤其是指一种AGV路径跟踪方法。
背景技术
随着国内制造业的快速发展，人们对自动化物料输送系统的需求也越来越大，而AGV 因其自动化程度高，可大大减少生产成本而被广泛应用到自动化物料输送系统中。
常见的AGV包括车体、导航机构，以及设置在车体底部的驱动机构，驱动机构根据导航机构所得到的位置信息驱动车体沿着预设的运动路径，在负载的情况下自动在出发地和目的地之间多次往返。特别在AGV转向时，使导航机构按照的运动路径所提供的目标路径点准确计算出AGV的车体转向角，是AGV控制技术的关键。
现有的AGV转向控制技术包括追踪导引算法，即假设在车体前方有一个目标路径点，然后通过计算当前车体与目标路径点的关系，从而得到车体转向角。但由于导航机构的传感器计算出的AGV的位置存在随机偏差，以及在预设的运动路径的某个位置，驱动机构的实际控制角度和速度与预设值存在偏差和延时，造成AGV沿着预设的运动路径行进时，其实际运动路径与预设运动路径之间存在较大偏差，降低了AGV的行进效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种AGV路径跟踪方法，具有控制精度高，运算速度快等优点。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种AGV路径跟踪方法，包括以下步骤：
(a)在AGV的导航机构内预设路径地图，并在路径地图上设置AGV的路径点和直角坐标系；根据设置的路径点生成路径曲线方程S；
(b)AGV内的驱动机构驱动AGV按照预设的路径曲线方程S行进，并且以AGV车体两后轮之间的中心点为参考点O跟踪路径曲线方程S；
(c)导航机构进行航位推算并根据AGV车体的定位装置计算出当前参考点O的坐标以及车体当前航向角α；
(d)根据当前参考点O的坐标和路径曲线方程S，提取出当前参考点O到路径曲线方程S上的最近点P的坐标；
(e)根据路径曲线方程S计算出AGV位于最近点P时的理论航向转角β；
(f)根据参考点O计算出AGV当前位置与最近点P的横向偏差值e；
(g)根据车体当前航向角α和最近点P的理论航向转角β之间的差值得出偏差角δ；
(h)根据横向偏差值e和偏差角δ，判断AGV车体是否脱轨，若是，AGV停止行进；若否，进入步骤(i)；
(i)将理论航向转角β、偏差角δ和横向偏差值e加权求和，得出舵轮转角A，驱动机构根据舵轮转角A修正行驶路线，驱动AGV靠近或使回到路径曲线方程S上，完成一个路径跟踪周期。
优选的，所述步骤(c)中，所述航位推算为：AGV导航机构通过获取编码器增量，得出当前AGV车体的位置坐标；
所述车体定位装置包括两个车轮定位传感器，所述两个车轮定位传感器分别设置在所述AGV两个后轮上，导航机构根据当前AGV车体的位置坐标和两个车轮定位传感器的数据，得出参考点O的坐标。
优选的，所述步骤(d)中最近点P的具体计算方式为：
最近点P的坐标关系符合路径曲线方程S，路径曲线方程S在最近点P处的切线的斜率为K1；
经过参考点O和最近点P的直线OP的斜率为K2；
路径曲线方程S在最近点P处的切线与直线OP相互垂直，即-1＝K1*K2；
根据路径曲线方程S和-1＝K1*K2计算出最近点P的坐标；
该最近点P的计算方式的运算步骤少，运算速度快，能减少导航机构的运算压力。
优选的，所述步骤(d)中最近点P的具体计算方式为：
提取当前AGV的参考点0到路径曲线方程S上的最近路径点M0，根据最近路径点M0，枚举出距离当前AGV的参考点0较近的附近路径点M1，M2，…，Mn；
所述附近路径点M1，M2，…，Mn的选取方法为：计算最近路径点M0与参考点O的欧氏距离d0，将d0加一任意余量Y得出长度R，Y∈(0cm，200cm)，选取路径曲线方程S上所有与参考点O的欧氏距离不大于R的路径点，分别记录为M1，M2，…，Mn；
以附近路径点Mi(i＝1，…，n)为起始端点或结束端点，分别截取路径曲线方程S上的两个曲线段；并使用四分法将每个曲线段平均分为四分段；
分别提取任一曲线段中的端点Q1、Q2和Q3,计算参考点O分别到端点Q1、Q2、Q3以及该曲线段的起始端点和结束端点的欧氏距离，提取距离参考点O最近的端点，选取距离参考点O最近的端点，并且以该最近的端点为参照，选取该端点的的前一个端点和后一个端点；通过前一个端点和后一个端点重新截取路径曲线方程S上的一个曲线段；
重复上述步骤直至曲线段的长度小于精度误差θ，θ为10-1mm的数量级；输出此时距离参考点O最近的端点，该端点为该曲线段中的最近点Pi；
对另一曲线段重复上述步骤，计算出该曲线段中的最近点Pi’；
按照上述步骤，计算出所有分别以附近路径点M1，M2，…，Mn为端点的曲线段的最近点；比较各曲线段的最近点，提取距离参考点O距离最短的最近点，则该最近点为最近点P。
优选的，所述步骤(e)中理论航向转角β的具体计算方式：
模拟AGV车体在无偏差情况下沿路径曲线方程S行进，参考点O与最近点P重合；
在AGV的导航机构内设置车辆直角坐标系；
AGV的舵轮的虚拟中心点N’在车辆直角坐标系中的坐标为(a，b)，最近点P在路径曲线方程S上的曲率半径为ρ；
Figure GDA0002340002280000031
。
优选的，所述步骤(f)中横向偏差值e为参考点O与最近点P之间的直线距离。
优选的，所述步骤(g)中偏差角δ为AGV车体当前航向角α与理论航向转角β之间的差值。
优选的，所述步骤(h)中判断AGV车体是否脱轨的方法具体如下：
判断偏差角δ是否不大于C，且横向偏差值e是否不大于D；若两个判断结果均为是，进入步骤(j)，若任一判断结果为否，AGV停止行进,C∈(0°，20°)，D∈(0cm，20cm)。
优选的，所述步骤(i)中理论航向转角β、偏差角δ和横向偏差值e加权求和的具体过程如下：
理论航向转角β、偏差角δ和横向偏差值e加权求和得出跟踪偏差error，所述跟踪偏差error＝δ*Wδ+e*We；再根据跟踪偏差error和理论航向转角β得出舵轮转角A，所述舵轮转角A＝β+error。
优选的，步骤(i)中，所述路径跟踪周期为f，f∈(1Hz，1000Hz)；下一周期从步骤(c)开始循环。
与现有技术相比，本发明的一种AGV路径跟踪方法，将追踪导引算法和偏差修正的相关运算结合，使AGV的导航机构平稳控制AGV车体，以较少的偏差沿着预设的路径曲线方程S行进，提高AGV的行进效率，同时使AGV准确到达预设的目标位置。
附图说明
图1是AGV行进轨迹的第一示意图；
图2是AGV行进轨迹的第二示意图；
图3是AGV行进轨迹的第三示意图；
图4是AGV行进轨迹的第四示意图；
图5是AGV理论行进轨迹的模拟图；
图6是AGV行进轨迹的第五示意图；
图7是AGV行进轨迹的第六示意图；
图8是AGV路径跟踪方法的流程图；
图9是AGV权重值调整的流程图。
具体实施方式
以下结合附图说明本发明的实施方式：
参见图1至图5,AGV包括车体、导航机构和驱动机构，驱动机构包括设置在车体前部用于控制AGV行进方向的舵轮，以及设置在车体后部用于驱动AGV行进方向的两后轮；点N为舵轮的中心点。
本实施例的一种AGV路径跟踪方法，包括以下步骤：
(a)在AGV的导航机构内预设路径地图，并在路径地图上设置AGV的路径点和直角坐标系；根据设置的路径点生成路径曲线方程S；
(b)AGV内的驱动机构驱动AGV按照预设的路径曲线方程S行进，并且以AGV车体两后轮之间的中心点为参考点O跟踪路径曲线方程S；
(c)导航机构进行航位推算并根据AGV车体的定位装置计算出当前参考点O的坐标以及车体当前航向角α；
(d)根据当前参考点O的坐标和路径曲线方程S，提取出当前参考点O到路径曲线方程S上的最近点P的坐标；
(e)根据路径曲线方程S计算出AGV位于最近点P时的理论航向转角β；
(f)根据参考点O计算出AGV当前位置与最近点P的横向偏差值e；
(g)根据车体当前航向角α和最近点P的理论航向转角β之间的差值得出偏差角δ；
(h)根据横向偏差值e和偏差角δ，判断AGV车体是否脱轨，若是，AGV停止行进；若否，进入步骤(i)；
(i)将理论航向转角β、偏差角δ和横向偏差值e加权求和，得出舵轮转角A，驱动机构根据舵轮转角A修正行驶路线，驱动AGV靠近或使回到路径曲线方程S上，完成一个路径跟踪周期。
优选的，所述步骤(c)中，所述航位推算为AGV导航机构通过获取编码器增量，得出车体在两个路径点之间位移量，将AGV自出发地行进到当前位置时的多个位移量叠加，得出当前AGV车体的位置坐标；
所述车体定位装置包括两个车轮定位传感器，所述两个车轮定位传感器分别设置在所述AGV两个后轮上，导航机构根据当前AGV车体的位置坐标和两个车轮定位传感器的数据，得出参考点O的坐标。
优选的，所述步骤(d)中最近点P的具体计算方式为：
最近点P的坐标关系符合路径曲线方程S，路径曲线方程S在最近点P处的切线的斜率为K1；
经过参考点O和最近点P的直线OP的斜率为K2；
路径曲线方程S在最近点P处的切线与直线OP相互垂直，即-1＝K1*K2；
根据路径曲线方程S和-1＝K1*K2计算出最近点P的坐标；
最近点P的坐标具体计算过程如下：
设参考点O的坐标为(x0，y0)；
路径曲线方程S：
Figure GDA0002340002280000051
；
最近点P的坐标为(f(c)，g(c))；
路径曲线方程S在最近点P处的切线的斜率为K1，
Figure GDA0002340002280000052
经过参考点O和最近点P的直线OP的斜率为K2,
Figure GDA0002340002280000053
由于路径曲线方程S在最近点P处的切线与直线OP相互垂直，即-1＝K1*K2；
综合上述所有方程：
Figure GDA0002340002280000054
；
计算得出c的数值，并将c分别代入f(c)和g(c)，得出最近点P的坐标；
作为一种改进方案，所述步骤(f)中最近点P的具体计算方式为：
设参考点O的坐标为(x0，y0)；
路径曲线方程S为：
Figure GDA0002340002280000055
；
路径曲线方程S上任一点的坐标为(f(c)，g(c))；
根据欧几里得度量在二维空间的表示公式，路径曲线方程S任一点上与参考点O的欧氏距离为：
Figure GDA0002340002280000056
。
列举路径曲线方程S上所有坐标点，代入上述欧氏距离公式，比较得出路径曲线方程S 上与参考点O的欧氏距离最短的点，则该点即为最近点P。
参见图3至图4，作为另一种改进方案，所述步骤(d)中最近点P的具体计算方式为：
枚举出路径曲线方程S上所有路径点，并计算得出距离参考点O最近的路径点，则该点为最近路径点M0；
计算最近路径点M0与参考点O的欧氏距离d0，计算方法如下：
路径曲线方程S为：
Figure GDA0002340002280000057
；
路径曲线方程S任一点上与参考点O的欧氏距离为：
Figure GDA0002340002280000058
；
最近路径点M0的坐标为(f(n)，g(n))，则最近路径点M0参考点O的欧氏距离为：
Figure GDA0002340002280000061
；
提取当前AGV的参考点0到路径曲线方程S上的最近路径点M0，根据最近路径点M0，枚举出距离当前AGV的参考点0较近的附近路径点M1，M2，…，Mn；
所述附近路径点M1，M2，…，Mn的选取方法为：计算最近路径点M0与参考点O的欧氏距离d0，将d0加一任意余量Y得出长度R，Y∈(0cm，200cm)，选取路径曲线方程S上所有与参考点O的欧氏距离不大于R的路径点，分别记录为M1，M2，…，Mn；
余量Y可根据曲线的弯曲程度而定，本实施例中余量Y为100cm；通过将d0加一任意余量Y，可避免由于与最近点P相邻的路径点不是与参考点O距离最短的路径点，而不属于可选取的路径点，导致无法计算出最近点P。
参见图4，以附近路径点M2为结束端点，以附近路径点M1为起始端点，截取路径曲线方程S上的一个曲线段，并使用四分法将该曲线段平均分为四分段；
提取曲线中的端点Q1、Q2和Q3,计算参考点O分别到端点Q1、Q2、Q3以及该曲线段的起始端点M1和结束端点M2的欧氏距离，提取距离参考点O最近的端点，选取距离参考点O最近的端点，并且以该最近的端点为参照，选取该端点的前一个端点和后一个端点；通过前一个端点和后一个端点重新截取路径曲线方程S上的一个曲线段；
重复上述步骤直至曲线段的长度小于精度误差θ，θ为10-1mm的数量级；输出此时距离参考点O最近的端点，该端点为该曲线段中的最近点Pi；
再以附近路径点M2为起始端点，以附近路径点M3为结束端点，截取路径曲线方程S上的一个曲线段，并使用四分法将该曲线段平均分为四分段；
提取曲线中的端点Q4、Q5和Q6,计算参考点O分别到端点Q4、Q5和Q6以及该曲线段的起始端点M2和结束端点M3的欧氏距离，提取距离参考点O最近的端点，选取距离参考点O 最近的端点，并且以该最近的端点为参照，选取该端点的前一个端点和后一个端点；通过前一个端点和后一个端点重新截取路径曲线方程S上的一个曲线段；
重复上述步骤直至曲线段的长度小于精度误差θ，θ为10-1mm的数量级；输出此时距离参考点O最近的端点，该端点为该曲线段中的最近点Pi’；
按照上述步骤，计算出所有分别以附近路径点M1，M2，…，Mn为端点的曲线段的最近点；计算比较各曲线段的最近点，提取距离参考点O距离最短的最近点，则该最近点为最近点P。
上述最近点P的计算方式的运算步骤少，运算速度快，能减少导航机构的运算压力。
优选的，所述步骤(e)中理论航向转角β的具体计算方式：
模拟AGV车体在无偏差情况下沿路径曲线方程S行进，参考点O与最近点P重合；
在AGV的导航机构内设置车辆直角坐标系；
由于已知AGV车体的尺寸大小，在确定参考点O的坐标位置后即可得出舵轮的中心点所在的位置；AGV的舵轮的虚拟中心点N’在车辆直角坐标系中的坐标为(a，b)，最近点P在路径曲线方程S上的曲率半径为ρ；
Figure GDA0002340002280000071
。
优选的，所述步骤(f)中横向偏差值e为参考点O与最近点P之间的直线距离。
优选的，所述步骤(g)中偏差角δ为AGV车体当前航向角α与理论航向转角β之间的差值。
优选的，所述步骤(h)中判断AGV车体是否脱轨的方法具体如下：
判断偏差角δ是否不大于C，且横向偏差值e是否不大于D；若两个判断结果均为是，进入步骤(j)，若任一判断结果为否，AGV停止行进,C∈(0°，20°)，D∈(0cm，20cm)。
优选的，所述步骤(i)中理论航向转角β、偏差角δ和横向偏差值e加权求和的具体过程如下：
理论航向转角β、偏差角δ和横向偏差值e加权求和得出跟踪偏差error，所述跟踪偏差error＝δ*Wδ+e*We；其中Wδ为偏差角δ的权重值，其中We为横向偏差值e的权重值；
再根据跟踪偏差error和理论航向转角β得出舵轮转角A，所述舵轮转角A＝β+error。
优选的，权重值Wδ和We的调整具体方法如下：
在导航机构内设置权重值Wδ和We的初始值；
导航机构采集AGV实际运动路径的数据并实时对舵轮转角A进行调整；
当AGV从当前路径点前进至下一个路径点的过程中，AGV跟踪偏差的修正时间大于F时，则增大Wδ和We的数值；Wδ的单次增量为G,We的单次增量为H；F∈(5s，60s)，G∈(0， 1)，H∈(0，1)；
当AGV从当前路径点前进至下一个路径点的过程中，AGV舵轮震荡幅度大于I时，则减少Wδ和We的数值；Wδ的单次减少量为J,We的单次减少量为K；I∈(5°，10°)，J∈ (0，1)，K∈(0，1)；
计算后得出Wδ和We的基本数值；
对Wδ和We的基本数值进行微调；
导航机构采集AGV若干时间内的实际运动数据进行实时计算，计算该段时间内实际运动路径中所有横向偏差值e和偏差角δ并进行判断；
判断δ是否不大于2°，且e是否不大于20mm；若是，采用该Wδ和We，若否，则增大Wδ的数值和/或We的数值；Wδ的单次增量为L,We的单次增量为M，L∈(0，0.1)，M ∈(0，0.1)；若增大Wδ的数值和/或We的数值，下一时刻起AGV的横向偏差值e和偏差角δ减少；
上述权重值的调整方式能够确保AGV在行进过程中具有良好的稳定性和行进精度。
优选的，步骤(i)中，所述路径跟踪周期为f，f∈(1Hz，1000Hz)；下一周期从步骤(c)开始循环。
与现有技术相比，本发明的一种AGV路径跟踪方法，将追踪导引算法和偏差修正的相关运算结合，使AGV的导航机构平稳控制AGV车体，以较少的偏差沿着预设的路径曲线方程S行进，提高AGV的行进效率，同时使AGV准确到达预设的目标位置。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种AGV路径跟踪方法，其特征在于：包括以下步骤：
(a)在AGV的导航机构内预设路径地图，并在路径地图上设置AGV的路径点和直角坐标系；根据设置的路径点生成路径曲线方程S；
(b)AGV内的驱动机构驱动AGV按照预设的路径曲线方程S行进，并且以AGV车体两后轮之间的中心点为参考点O跟踪路径曲线方程S；
(c)导航机构进行航位推算并根据AGV车体的定位装置计算出当前参考点O的坐标以及车体当前航向角α；
(d)根据当前参考点O的坐标和路径曲线方程S，提取当前参考点O到路径曲线方程S上的最近点P的坐标；
(e)根据路径曲线方程S计算出AGV位于最近点P时的理论航向转角β；
(f)根据参考点O计算出AGV当前位置与最近点P的横向偏差值e；
(g)根据车体当前航向角α和最近点P的理论航向转角β之间的差值得出偏差角δ；
(h)根据横向偏差值e和偏差角δ，判断AGV车体是否脱轨，若是，AGV停止行进；若否，进入步骤(i)；
(i)将理论航向转角β、偏差角δ和横向偏差值e加权求和，得出舵轮转角A，驱动机构根据舵轮转角A修正行驶路线，驱动AGV靠近或使回到路径曲线方程S上，完成一个路径跟踪周期；
所述步骤(d)中最近点P的具体计算方式为：
提取当前AGV的参考点0到路径曲线方程S上的最近路径点M0，根据最近路径点M0，枚举出距离当前AGV的参考点0较近的附近路径点M1，M2，…，Mn；
所述附近路径点M1，M2，…，Mn的选取方法为：计算最近路径点M0与参考点O的欧氏距离d0，将d0加一任意余量Y得出长度R，Y∈(0cm，200cm)，选取路径曲线方程S上所有与参考点O的欧氏距离不大于R的路径点，分别记录为M1，M2，…，Mn；
以附近路径点Mi(i＝1，…，n)为起始端点或结束端点，分别截取路径曲线方程S上的两个曲线段；并使用四分法将每个曲线段平均分为四分段；
分别提取任一曲线段中的端点Q1、Q2和Q3，计算参考点O分别到端点Q1、Q2、Q3以及该曲线段的起始端点和结束端点的欧氏距离，提取距离参考点O最近的端点，选取距离参考点O最近的端点，并且以该最近的端点为参照，选取该端点的前一个端点和后一个端点；通过前一个端点和后一个端点重新截取路径曲线方程S上的一个曲线段；
重复上述步骤直至曲线段的长度小于精度误差θ，θ为10-1mm的数量级；输出此时距离参考点O最近的端点，该端点为该曲线段中的最近点Pi；
对另一曲线段重复上述步骤，计算出该曲线段中的最近点Pi’；
按照上述步骤，计算出所有分别以附近路径点M1，M2，…，Mn为端点的曲线段的最近点；比较各曲线段的最近点，提取距离参考点O距离最短的最近点，该最近点为最近点P。
2.根据权利要求1所述的一种AGV路径跟踪方法，其特征在于：所述步骤(c)中，所述航位推算为：AGV导航机构通过获取编码器增量，得出当前AGV车体的位置坐标；
所述车体定位装置包括两个车轮定位传感器，所述两个车轮定位传感器分别设置在所述AGV两个后轮上，导航机构根据当前AGV车体的位置坐标和两个车轮定位传感器的数据，得出参考点O的坐标。
3.根据权利要求1所述的一种AGV路径跟踪方法，其特征在于：所述步骤(d)中最近点P的具体计算方式为：
最近点P的坐标关系符合路径曲线方程S，路径曲线方程S在最近点P处的切线的斜率为K1；
经过参考点O和最近点P的直线OP的斜率为K2；
路径曲线方程S在最近点P处的切线与直线OP相互垂直，即-1＝K1*K2；
根据路径曲线方程S和-1＝K1*K2计算出最近点P的坐标。
4.根据权利要求1所述的一种AGV路径跟踪方法，其特征在于：所述步骤(e)中理论航向转角β的具体计算方式：
模拟AGV车体在无偏差情况下沿路径曲线方程S行进，参考点O与最近点P重合；
在AGV的导航机构内设置车辆直角坐标系；
AGV的舵轮的虚拟中心点N’在车辆直角坐标系中的坐标为(a，b)，最近点P在路径曲线方程S上的曲率半径为ρ；
Figure FDA0002340002270000021
5.根据权利要求1所述的一种AGV路径跟踪方法，其特征在于：所述步骤(f)中横向偏差值e为参考点O与最近点P之间的距离。
6.根据权利要求1所述的一种AGV路径跟踪方法，其特征在于：所述步骤(g)中偏差角δ为AGV车体当前航向角α与理论航向转角β之间的差值。
7.根据权利要求1所述的一种AGV路径跟踪方法，其特征在于：所述步骤(h)中判断AGV车体是否脱轨的方法具体如下：
判断偏差角δ是否不大于C，或横向偏差值e是否不大于D；若两个判断结果均为是，进入步骤(j)，若任一判断结果为否，AGV停止行进,C∈(0°，20°)，D∈(0cm，20cm)。
8.根据权利要求1所述的一种AGV路径跟踪方法，其特征在于：所述步骤(i)中理论航向转角β、偏差角δ和横向偏差值e加权求和的具体过程如下：
先对偏差角δ和横向偏差值e进行加权求和得出跟踪偏差error，所述跟踪偏差error＝δ*Wδ+e*We；再根据跟踪偏差error和理论航向转角β得出舵轮转角A，所述舵轮转角A＝β+error。
9.根据权利要求1所述的一种AGV路径跟踪方法，其特征在于：步骤(i)中，所述路径跟踪周期为f，f∈(1Hz，1000Hz)；下一周期从步骤(c)开始循环。
CN201710628585.5A 2017-07-28 2017-07-28 一种agv路径跟踪方法 Active CN107390691B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710628585.5A CN107390691B (zh) 2017-07-28 2017-07-28 一种agv路径跟踪方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710628585.5A CN107390691B (zh) 2017-07-28 2017-07-28 一种agv路径跟踪方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107390691A CN107390691A (zh) 2017-11-24
CN107390691B true CN107390691B (zh) 2020-09-04

Family

ID=60342680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710628585.5A Active CN107390691B (zh) 2017-07-28 2017-07-28 一种agv路径跟踪方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107390691B (zh)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108052102B (zh) * 2017-12-08 2021-09-28 成都全景智能科技有限公司 机器人行进路线的确定方法、装置及机器人
CN108144302B (zh) * 2017-12-27 2021-01-26 福建省天奕网络科技有限公司 一种调整触发盒位置的方法及终端
CN108180911B (zh) * 2017-12-29 2020-02-28 广东嘉腾机器人自动化有限公司 一种agv自动生成修正路径方法
CN109991972A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 长城汽车股份有限公司 控制车辆行驶的方法、装置、车辆及可读存储介质
CN108304964A (zh) * 2018-01-08 2018-07-20 深圳市易成自动驾驶技术有限公司 Agv最短路径规划方法、装置及计算机可读存储介质
CN110162029B (zh) * 2018-02-12 2022-11-25 北京欣奕华科技有限公司 一种基于规划路径的运动控制方法及装置、机器人
WO2020000127A1 (zh) * 2018-06-25 2020-01-02 深圳市大疆创新科技有限公司 一种导航路径跟踪控制方法、设备、移动机器人及系统
CN108994838A (zh) * 2018-08-21 2018-12-14 智久(厦门)机器人科技有限公司上海分公司 机器人位置与规划路径的关系计算方法及系统
CN110370267B (zh) * 2018-09-10 2021-08-20 北京京东尚科信息技术有限公司 用于生成模型的方法和装置
CN109341716B (zh) * 2018-09-12 2020-12-04 广东嘉腾机器人自动化有限公司 基于模拟退火的agv惯性导航修正方法
CN109062080B (zh) * 2018-11-01 2019-05-17 浙江明度智控科技有限公司 一种基于agv的仿真控制方法和系统
CN109279543B (zh) * 2018-11-07 2020-10-30 上海大学 一种叉车式agv磁导轨跟踪控制系统及方法
CN109656250A (zh) * 2018-12-26 2019-04-19 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 一种激光叉车的路径跟踪方法
CN109683616B (zh) * 2018-12-26 2021-07-09 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 一种单舵轮后置驱动移动平台的直线路径引导方法
CN111521181A (zh) * 2019-02-01 2020-08-11 北京京东尚科信息技术有限公司 一种行驶偏差的确定方法和装置
CN109557929B (zh) * 2019-02-18 2019-07-05 深兰人工智能芯片研究院（江苏）有限公司 移动机器人的运动控制方法及装置
CN110118558A (zh) * 2019-04-25 2019-08-13 芜湖智久机器人有限公司 一种agv叉车的包络构建方法、装置及存储器
CN110030932B (zh) * 2019-05-24 2020-12-15 广东嘉腾机器人自动化有限公司 Agv偏移测量方法及agv偏移测量装置
CN110515385A (zh) * 2019-09-09 2019-11-29 金鹏电子信息机器有限公司 一种移动机器人的路径跟踪方法及装置
CN110703783B (zh) * 2019-11-11 2021-07-27 上海交通大学 一种无人驾驶轨迹跟踪中实时判别当前参考轨迹点的算法
CN110806218B (zh) * 2019-11-29 2021-09-07 北京京东乾石科技有限公司 泊车路径规划方法、装置和系统
CN111007861B (zh) * 2019-12-24 2023-11-17 北京旷视机器人技术有限公司 轨迹跟踪控制方法、装置、系统及移动机器人
CN111309041B (zh) * 2020-03-05 2022-05-10 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种弹射起飞拉起控制方法
CN111273551B (zh) * 2020-03-12 2021-03-16 山东大学 双舵轮自动导引车轨迹追踪控制方法及系统
CN111533051B (zh) * 2020-05-08 2021-12-17 三一机器人科技有限公司 托盘位姿检测方法、装置、叉车和货运系统
CN111538334B (zh) * 2020-05-13 2023-08-29 合肥卓科智能技术有限公司 一种agv小车的路径跟踪系统
CN112180925B (zh) * 2020-09-28 2023-02-17 广东嘉腾机器人自动化有限公司 Agv轨迹跟随方法、装置及处理设备
CN112678726B (zh) * 2020-12-18 2022-07-29 江苏智库智能科技有限公司 基于叉车式agv运动学模型的取货定位方法及系统
CN113093743B (zh) * 2021-03-30 2022-08-30 西北农林科技大学 基于虚拟雷达模型和深度神经网络的导航控制方法
CN113252040B (zh) * 2021-05-08 2022-10-18 云南财经大学 一种改进的agv小车二维码弧线导航方法
CN113587938B (zh) * 2021-09-28 2022-01-04 智道网联科技(北京)有限公司 一种车辆定位方法、装置及存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6721638B2 (en) * 2001-05-07 2004-04-13 Rapistan Systems Advertising Corp. AGV position and heading controller
CN101713999A (zh) * 2009-11-18 2010-05-26 北京矿冶研究总院 地下自主铲运机的导航控制方法
CN102890511A (zh) * 2012-10-31 2013-01-23 台州清华机电制造有限公司 一种激光导引的sd型agv系统的导引方法
CN105511464A (zh) * 2015-12-01 2016-04-20 南京长峰航天电子科技有限公司 一种船舶自主航行控制系统及控制方法
CN105737838A (zh) * 2016-02-22 2016-07-06 广东嘉腾机器人自动化有限公司 一种agv路径跟踪方法
CN106527438A (zh) * 2016-11-11 2017-03-22 航天科工智能机器人有限责任公司 机器人导航控制方法和装置
CN106950959A (zh) * 2017-04-01 2017-07-14 武汉理工大学 新型的船舶视距制导方法
CN106970629A (zh) * 2017-05-22 2017-07-21 北京京东尚科信息技术有限公司 无人搬运车的控制方法和装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8131415B2 (en) * 2005-05-24 2012-03-06 Trimble Navigation, Ltd Method and apparatus for automatic vehicle guidance using continuous 2-D poly-point path
JP4297123B2 (ja) * 2006-03-14 2009-07-15 トヨタ自動車株式会社 移動体の軌道追従制御システム及び軌道追従制御方法
JP5278850B2 (ja) * 2008-07-16 2013-09-04 学校法人神奈川大学 ３次元経路制御方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6721638B2 (en) * 2001-05-07 2004-04-13 Rapistan Systems Advertising Corp. AGV position and heading controller
CN101713999A (zh) * 2009-11-18 2010-05-26 北京矿冶研究总院 地下自主铲运机的导航控制方法
CN102890511A (zh) * 2012-10-31 2013-01-23 台州清华机电制造有限公司 一种激光导引的sd型agv系统的导引方法
CN105511464A (zh) * 2015-12-01 2016-04-20 南京长峰航天电子科技有限公司 一种船舶自主航行控制系统及控制方法
CN105737838A (zh) * 2016-02-22 2016-07-06 广东嘉腾机器人自动化有限公司 一种agv路径跟踪方法
CN106527438A (zh) * 2016-11-11 2017-03-22 航天科工智能机器人有限责任公司 机器人导航控制方法和装置
CN106950959A (zh) * 2017-04-01 2017-07-14 武汉理工大学 新型的船舶视距制导方法
CN106970629A (zh) * 2017-05-22 2017-07-21 北京京东尚科信息技术有限公司 无人搬运车的控制方法和装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AGV车载控制原理研究;朱江;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20061015;20-30,32 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107390691A (zh) 2017-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107390691B (zh) 一种agv路径跟踪方法
CN107544520B (zh) 一种用于四轮载具自动驾驶的控制方法
CN110262495B (zh) 可实现移动机器人自主导航与精确定位的控制系统及方法
CN108673496B (zh) 一种基于纯追踪模型的工业机器人路径跟踪方法
CN106080598B (zh) 实时预期速度控制
CN104571112B (zh) 基于转弯曲率估计的无人车横向控制方法
CN113204236B (zh) 一种智能体路径跟踪控制方法
CN108180911B (zh) 一种agv自动生成修正路径方法
US10860035B2 (en) Travel history storage method, method for producing travel path model, method for estimating local position, and travel history storage device
CN110286672A (zh) 机器人及其导航控制方法、导航控制装置以及存储介质
CN109388140B (zh) 一种改进的用于地面车辆路径跟踪的纯追踪控制方法
CN108168560B (zh) 一种用于全向agv的复合导航控制方法
CN103149937A (zh) 一种基于曲率补偿的横侧向曲线航迹跟踪方法
CN110928290B (zh) 五次曲线路径规划方法及车道中心线维护方法
CN101713999A (zh) 地下自主铲运机的导航控制方法
CN111487976B (zh) 一种倒车轨迹跟踪方法
CN109813305B (zh) 基于激光slam的无人叉车
CN109656250A (zh) 一种激光叉车的路径跟踪方法
US20220351011A1 (en) Printing systems
CN110320906A (zh) 一种基于麦克纳姆轮的四驱agv小车差速直线行驶姿态调整方法
CN103048997A (zh) 一种无缆自治水下航行体的航迹控制方法
CN115542899A (zh) 车辆路径跟踪的方法、装置、车辆、电子设备及介质
JPS6233607B2 (zh)
CN112925327B (zh) 一种二维码惯导导航控制算法
JP4269170B2 (ja) 軌道追従制御方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant