CN110244729A - 一种间断性巡磁的agv导航方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于AGV磁条导航技术领域，具体涉及一种间断性巡磁的AGV导航方法。该间断性巡磁的AGV导航方法，包括以下步骤：1).将路面磁条线路进行重新部署,2).将路面磁条宽度控制在01mm‑50mm,由实线与虚线间隔的方式部署，3).路面弯道与离开弯道的部分将虚线进行加密，4).将传感器收集到的数据首先经过滤噪，接着用滤波算法计算出每一时刻的磁条指示路线的位置。其有益效果是：解决磁条污损问题，系统容错率提高，维护成本减小；使用本方法在部署磁条时可以跳过这些位置，但是AGV仍然可以通过，同时，可以去掉复杂路线部分的磁条，从而规避干扰信号，且部署成本降低50％到90％。
Description
技术领域
本发明属于AGV磁条导航技术领域，具体涉及一种间断性巡磁的AGV导航方法。
背景技术
当今AGV有多种导航方式，其中巡磁导航应用最为广泛。但是传统的磁条导航算法要求磁条部署为完整的实线，当出现：1.磁条污损，部分区域磁条无读数；2.磁条道路复杂,某处的磁条读数的数据无效；3.磁条传感器受到短暂干扰,瞬间读数无效；等原因失去磁传感器的读数时，传统算法无法奏效，同时，传统算法要求在磁条出现问题需要及时修复，维护成本高，并且AGV无法通过井盖，电缆沟等无法部署磁条的位置。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种间断性巡磁的AGV导航方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种间断性巡磁的AGV导航方法，包括以下步骤：1).将路面磁条线路进行重新部署，地面磁条为直线、虚线或块状；
2).将路面磁条宽度控制在01mm-50mm,由实线与虚线间隔的方式部署，实线长度为10mm-500mm,虚线长度为10mm-2000mm，特别是在100mm-600mm范围内，小车在直线部分行驶时前进方向被拉直，与期望相比，车头方向偏差不超过正负10度，其位置偏差不超过正负2cm；
3).路面弯道与离开弯道的部分将虚线进行加密，使其间隔小于1cm，或使用连续的磁条进行部署；
4).将传感器收集到的数据首先经过滤噪，接着用滤波算法计算出每一时刻的磁条指示路线的位置，即将间断信号转变为连续信号，接着根据运动学、动力学等进行控制，进而改变轮速。
进一步，所述滤噪的具体方法为，通过计算某一距离内的内、外传感器数值，进行判断和预测，若某一时间段内某信号大于阈值，如预测量的30％，则将其舍弃，采用预测值，针对污损磁条，只使用滤噪算法就可以解决90％的问题。
进一步，所述滤波算法包括多项式拟合算法、线性数字滤波算法和卡尔曼滤波算法，采用多项式拟合算法时输入为间断信号，实线磁条部分有数据，虚线部分无数据，根据一段时间内的这些数据，通过假设磁条信息满足以下多项式：
f(t)＝antn+an-1tn-1+...+a2t2+a1t+a0
得到一个连续的函数或得到一个更加密集的离散方程，与已知数据相吻合，从而可以获得无数据部分的估计值，其数值与实际情况的误差小于正负5％。
进一步，所述采用线性数字滤波法时，传感器采用线性数字滤波器，输入为间断信号，实线磁条部分有数据，虚线部分无数据，在一秒钟内进行10到20次采样，采样数值精度为正负1cm，数字滤波器可以将输入的间断信号转换为要求频率的离散时间信号，相应的Z域转移函数为：
其中H(Z)为转移函数，Z[x(n)]和Z[y(n)]为输出和输入磁条信号的Z变换ar和bk为数字滤波器系数，输出数字信号经数模转换、平滑后可以误差范围小于正负5％。
进一步，所述卡尔曼滤波算法，传感器采用卡尔曼滤波器，输入为间断信号，实线磁条部分有数据，虚线部分无数据，通过设置观测器，将磁传感器读到的观测数据与系统计算的数据结合，得到对AGV位置与道路位置的最佳估计，数值与实际情况的误差小于正负5％。
本发明的有益效果是：解决磁条污损问题，采用本方法可以将更换时间延长到半年到一年，系统容错率提高，维护成本减小；使用本方法在部署磁条时可以跳过这些位置，但是AGV仍然可以通过，同时，可以去掉复杂路线部分的磁条，从而规避干扰信号，且部署成本降低50％到90％。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图1为本发明的原理示意框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明一种间断性巡磁的AGV导航方法进行进一步说明。
附图1为本发明的一种具体实施例。该发明一种间断性巡磁的AGV导航方法，包括以下步骤：1).将路面磁条线路进行重新部署，地面磁条为直线、虚线或块状；
2).将路面磁条宽度控制在01mm-50mm,由实线与虚线间隔的方式部署，实线长度为10mm-500mm,虚线长度为10mm-2000mm，特别是在100mm-600mm范围内，小车在直线部分行驶时前进方向被拉直，与期望相比，车头方向偏差不超过正负10度，其位置偏差不超过正负2cm；
3).路面弯道与离开弯道的部分将虚线进行加密，使其间隔小于1cm，或使用连续的磁条进行部署；
4).将传感器收集到的数据首先经过滤噪，接着用滤波算法计算出每一时刻的磁条指示路线的位置，即将间断信号转变为连续信号，接着根据运动学、动力学等进行控制，进而改变轮速。
进一步，所述滤噪的具体方法为，通过计算某一距离内的内、外传感器数值，进行判断和预测，若某一时间段内某信号大于阈值，如预测量的30％，则将其舍弃，采用预测值，针对污损磁条，只使用滤噪算法就可以解决90％的问题。
进一步，所述滤波算法包括多项式拟合算法、线性数字滤波算法和卡尔曼滤波算法，采用多项式拟合算法时输入为间断信号，实线磁条部分有数据，虚线部分无数据，根据一段时间内的这些数据，通过假设磁条信息满足以下多项式：
f(t)＝antn+an-1tn-1+...+a2t2+a1t+a0
得到一个连续的函数或得到一个更加密集的离散方程，与已知数据相吻合，从而可以获得无数据部分的估计值，其数值与实际情况的误差小于正负5％。
进一步，所述采用线性数字滤波法时，传感器采用线性数字滤波器，输入为间断信号，实线磁条部分有数据，虚线部分无数据，在一秒钟内进行10到20次采样，采样数值精度为正负1cm，数字滤波器可以将输入的间断信号转换为要求频率的离散时间信号，相应的Z域转移函数为：
其中H(Z)为转移函数，Z[x(n)]和Z[y(n)]为输出和输入磁条信号的Z变换ar和bk为数字滤波器系数，输出数字信号经数模转换、平滑后可以误差范围小于正负5％。
进一步，所述卡尔曼滤波算法，传感器采用卡尔曼滤波器，输入为间断信号，实线磁条部分有数据，虚线部分无数据，通过设置观测器，将磁传感器读到的观测数据与系统计算的数据结合，得到对AGV位置与道路位置的最佳估计，数值与实际情况的误差小于正负5％。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (5)
1.一种间断性巡磁的AGV导航方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1).将路面磁条线路进行重新部署，地面磁条为直线、虚线或块状；
2).将路面磁条宽度控制在01mm-50mm,由实线与虚线间隔的方式部署，实线长度为10mm-500mm,虚线长度为10mm-2000mm，特别是在100mm-600mm范围内，小车在直线部分行驶时前进方向被拉直，与期望相比，车头方向偏差不超过正负10度，其位置偏差不超过正负2cm；
3).路面弯道与离开弯道的部分将虚线进行加密，使其间隔小于1cm，或使用连续的磁条进行部署；
4).将传感器收集到的数据首先经过滤噪，接着用滤波算法计算出每一时刻的磁条指示路线的位置，即将间断信号转变为连续信号，接着根据运动学、动力学等进行控制，进而改变轮速。
2.根据权利要求1所述的一种间断性巡磁的AGV导航方法，其特征在于：所述滤噪的具体方法为，通过计算某一距离内的内、外传感器数值，进行判断和预测，若某一时间段内某信号大于阈值，如预测量的30％，则将其舍弃。
3.根据权利要求1所述的一种间断性巡磁的AGV导航方法，其特征在于：所述滤波算法包括多项式拟合算法、线性数字滤波算法和卡尔曼滤波算法，采用多项式拟合算法时输入为间断信号，实线磁条部分有数据，虚线部分无数据，根据一段时间内的这些数据，通过假设磁条信息满足以下多项式：
f(t)＝antn+an-1tn-1+...+a2t2+a1t+a0
得到一个连续的函数或得到一个更加密集的离散方程，与已知数据相吻合，从而可以获得无数据部分的估计值，其数值与实际情况的误差小于正负5％。
4.根据权利要求3所述的一种间断性巡磁的AGV导航方法，其特征在于：所述采用线性数字滤波法时，传感器采用线性数字滤波器，输入为间断信号，实线磁条部分有数据，虚线部分无数据，在一秒钟内进行10到20次采样，采样数值精度为正负1cm，数字滤波器可以将输入的间断信号转换为要求频率的离散时间信号，相应的Z域转移函数为：
其中H(Z)为转移函数，Z[x(n)]和Z[y(n)]为输出和输入磁条信号的Z变换ar和bk为数字滤波器系数，输出数字信号经数模转换、平滑后可以误差范围小于正负5％。
5.根据权利要求3所述的一种间断性巡磁的AGV导航方法，其特征在于：所述卡尔曼滤波算法，传感器采用卡尔曼滤波器，输入为间断信号，实线磁条部分有数据，虚线部分无数据，通过设置观测器，将磁传感器读到的观测数据与系统计算的数据结合，得到对AGV位置与道路位置的最佳估计，数值与实际情况的误差小于正负5％。
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