CN109139893B

CN109139893B - 一种agv叉车颠簸路面识别方法

Info

Publication number: CN109139893B
Application number: CN201710504087.XA
Authority: CN
Inventors: 陆静平; 张玉将; 胡志远; 郑道岭; 徐文; 苟惠敏; 徐波
Original assignee: Guangxi University
Current assignee: Guangxi University
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2020-06-16
Anticipated expiration: 2037-06-27
Also published as: CN109139893A

Abstract

本发明公开了AGV叉车智能技术领域中一种AGV叉车颠簸路面识别方法，通过激光传感器和动态倾角传感器组合测量，计算AGV叉车行驶过程的两传感器的组合角度，通过组合角度的变化能够提前较准确估计出当前AGV叉车所在道路颠簸程度，据此综合AGV叉车行进中的档位、负载、刹车状态，从而判断AGV叉车是否需要换挡或者档位锁定，提高AGV叉车动力性能，从而避免出现颠簸路面频繁换挡和换挡时导致货物振落等问题。

Description

一种AGV叉车颠簸路面识别方法

技术领域

本发明涉及AGV叉车技术领域，特别是涉及一种AGV叉车颠簸路面识别方法。

背景技术

随着AGV叉车技术领域的发展与提高，叉车的智能化领域取得较大发展，AGV叉车代替传统人工驾驶的叉车，成为AGV叉车智能化发展的趋势，本文公布的AGV叉车颠簸路面识别方法，为本发明AGV行驶到颠簸路面换挡控制策略提供依据。目前对于AVG自动挡内燃叉车研究较少，AGV内燃叉车逐步推广还需要时间。通常情况下AGV叉车自动变速系统换档策略在平坦路面上行驶时具有较好的性能，但行驶到颠簸路面时会产生频繁换档和货物振落的问题，AGV叉车颠簸路面识别换挡控制策略可以良好的解决上述问题。

本发明鉴于上述问题而提出激光传感器和动态倾角传感器角度检测值识别出颠簸路面的角度，判断前方是否有颠簸路面，确保AGV叉车进入颠簸路面之前能够提前识别颠簸路面，避免了AGV叉车在颠簸路面中频繁换挡产生频繁换挡和货物振落问题，并且识别出在叉车行驶出颠簸路面，及时更换换挡策略。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种AGV叉车颠簸路面识别方法，能够较准确估计出当前AGV叉车所在道路是否为颠簸路面，为自动变速器换挡提供依据，提高AGV叉车动力性能，从而避免出现颠簸路面换挡货物振落和动力不足现象，以及传统AMT系统颠簸路面换挡频繁的问题。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：

本发明涉及一种AGV叉车颠簸路面识别方法，通过激光传感器和动态倾角传感器组合识别出颠簸路面，AGV叉车依据颠簸路面识别控制策略进行换挡。

所述的通过激光传感器和动态倾角传感器组合识别出颠簸路面，具体为：激光传感器和动态倾角传感器角度检测值识别出颠簸路面的角度，判断前方是否有颠簸路面，a1、a2、a3识别角度在(-0.2，0.2)之间时，认为叉车前方为平面。当a1＞0.2°或＜-0.2°的时候，连续检测6个a1、a2，a1、a2中有＞0.2°或＜-0.2°的识别角度且a2的变化范围大于0.2°，表示识别的路面是颠簸路面。由于颠簸路面起伏程度不定，因此a2是发散的。当a1、a2、a3范围在(-0.2，0.2)之内的时候，连续检测6个a1、a2、a3范围在(-0.2，0.2)，表示叉车已经行驶出了颠簸路面。

所述的动态倾角传感器，通过动态倾角传感器检测AGV叉车行驶过程中的俯仰角从而消除AGV叉车俯仰角对激光传感器角度检测值影响。

本发明的有益效果是：AGV叉车进入颠簸路面之前能够提前识别颠簸路面，根据颠簸路面识别控制策略，从而控制AGV叉车进行换挡或档位锁定，避免了在颠簸路面中换挡产生一系列问题。

与现有技术相比，本发明的突出优点在于：

一、安装3个激光传感器来检测颠簸路面，AGV叉车行使过程中存在自身振动和叉车俯仰运动，如果安装2个激光传感器只能够识别出平面和非平面，无法识别AGV叉车是否行驶出颠簸路面因此采用3个激光传感器。

二、提出基于激光传感器和动态倾角传感器组合角度的颠簸路面识别方法。激光传感器和动态倾角传感器组合识别AGV叉车颠簸路面，通过动态倾角传感器检测AGV叉车行驶过程中的俯仰角从而消除叉车俯仰角对激光传感器角度检测值影响，能够更加准确的识别颠簸路面。

附图说明

图1是本发明所述的激光传感器和动态倾角传感器叉车前部位置安装图

图2是本发明所述的激光传感器和动态倾角传感器安装俯视图

图3是本发明所述的激光传感器角度安装

图4是本发明所述的激光传感器和动态倾角传感器组合识别颠簸路面图

图5是本发明所述的颠簸路面状况识别控制流程图

具体实施方式

为详细说明本专利的技术内容，下面结合附图对本发明实施例作进一步说明。如图1所示：其中(1)为AGV叉车，(2)激光传感器(3)动态倾角传感器(4)第一个激光传感器光束与地面的夹角为an＝26°，(5)第二个激光传感器光束，(6)第三个激光传感器光束(7)护顶架顶部，(8)为叉车高度，(9)表示颠簸路面。本发明的关键构思在于激光传感器和动态倾角传感器组合识别颠簸路面。

如图1至图2为激光传感器的安装原理图。护顶架顶部四边都安装激光传感器和动态倾角传感器，每边安装3个激光传感器为一个组合识别叉车路况信号。三个激光传感器组合识别AGV叉车前方颠簸路面和紧急情况等特殊路况，由于叉车行驶过程中存在俯仰角，激光传感器检测受到干扰，通过动态倾角传感器消除。第一与第二个激光传感器的角度检测值减去动态倾角传感器检测角度组合后的识别角度为a1，第二个与第三个激光传感器的角度检测值减去动态倾角传感器检测角度组合后的识别角度为a2，第一个和第三个激光传感器的角度检测值减去动态倾角传感器检测角度为a3。a1、a2、a3为前方路面识别角度。a1、a2、a3识别角度在(-0.2，0.2)之间时，认为叉车前方为平面。

如图4为基于组合角度的颠簸路面识别原理图。如图4(a)为凸起的颠簸路面，当识别角度a1＞0.2°的时候，第二个激光点在颠簸路面上，此时a2＜-0.2°。如图4(b)为凹下去的颠簸路面，当识别角度a1＜-0.2°的时候，第二个激光点在颠簸路面上，此时a2＞0.2°，颠簸路面的长度未知，可能很长可能很短，因此a3不一定有颠簸路面的检测值。前文分析可知，第一个和第二个激光传感器之间的距离可以让识别角度识别7个数据，因此当a1＞0.2°或＜-0.2°的时候，连续检测6个a1、a2，a1、a2中有＞0.2°或＜-0.2°的识别角度且a2的变化范围大于0.2°，表示识别的路面是颠簸路面。由于颠簸路面起伏程度不定，因此a2是发散的。当a1、a2、a3范围在(-0.2，0.2)之内的时候，连续检测6个a1、a2、a3范围在(-0.2，0.2)，表示叉车已经行驶出了颠簸路面。

如图5为叉车颠簸路面识别控制策略流程图。当C₂＞C₁×cos(a)，且C₃＞C₂cos(a)时，表示叉车前方没有紧急情况，然后再判断叉车前方是否有颠簸路面。当a1＞0.2°或＜-0.2°时，连续检测6个a1、a2，其中a1、a2中有＞0.2°或＜-0.2°的识别角度且a2的变化范围大于0.2°，并求取，表示识别的是颠簸路面，当识别出颠簸路面后，在一定的速度和载重下，结合AGV叉车自身的速度和加速度设定阈值，以保证AGV叉车在颠簸路面上行驶的稳定性。当叉车2档状态，对a1、a2已记录的6组数据处理，方差超过阈值，表示前方颠簸路面颠簸程度比较大，叉车在颠簸路面上不能稳定行驶，需要换挡减速，换挡完成后保持档位锁定。如果对a1、a2已记录的6组数据处理，方差未超过设定的阈值，表示前方颠簸路面颠簸程度比较小，不需要换挡减速，此时叉车保持档位锁定状态。当叉车1档状态，此时AGV叉车需要保持档位锁定，不让叉车在颠簸路面上频繁换挡。当检测到识别角度-0.2°＜a1、a2、a3＜0.2°，连续检测6个a1，a2，a3，-0.2°＜a1、a2、a3＜0.2°的时候，表示叉车行驶出了颠簸路面，叉车解除档位锁定状态。上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.一种AGV叉车颠簸路面识别方法，其特征在于：在AGV叉车行驶过程中，通过激光传感器和动态倾角传感器组合检测出颠簸路面，根据AGV叉车行进中的档位、负载、刹车状态，从而判断AGV叉车是否需要换挡或者档位锁定，提高AGV叉车动力性能，从而避免出现颠簸路面换挡货物振落和动力不足以及传统AMT系统颠簸路面频繁换挡的问题；

所述的激光传感器和动态倾角传感器的安装位置、数量、组合方法如下：AGV叉车护顶架顶部四边都安装激光传感器，每边安装3个激光传感器，动态倾角传感器安装在护顶架顶部，将激光传感器和动态倾角传感器组合识别颠簸路面；

每组3个激光传感器最合理的安装角度如下：第一个激光传感器的安装角度为26°，所述安装角度为与水平面的夹角，剩余两个传感器与第一个成一定角度安装，激光传感器和动态倾角传感器组合角度即为激光传感器的角度检测值减去动态倾角传感器的检测角度；第一与第二个激光传感器的角度检测值减去动态倾角传感器检测角度组合后的识别角度为a1，第二个与第三个激光传感器的角度检测值减去动态倾角传感器检测角度组合后的识别角度为a2，第一个和第三个激光传感器的角度检测值减去动态倾角传感器检测角度为a3；a1、a2、a3为前方路面识别角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：激光传感器和动态倾角传感器角度检测值识别出颠簸路面的角度，判断前方是否有颠簸路面，a1、a2、a3识别角度在(-0.2，0.2)之间时，认为叉车前方为平面；当a1＞0.2°或＜-0.2°的时候，连续检测6个a1、a2，a1、a2中有＞0.2°或＜-0.2°的识别角度且a2的变化范围大于0.2°，表示识别的路面是颠簸路面；由于颠簸路面起伏程度不定，因此a2是发散的；当a1、a2、a3范围在(-0.2，0.2)之内时，连续检测6个a1、a2、a3范围在(-0.2，0.2)，表示叉车已经行驶出了颠簸路面。