CN110806749A - 一种差速驱动agv的精确定位方法及系统 - Google Patents

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徐兵
徐宁波
顾瀚戈
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Abstract

本发明公开了一种差速驱动AGV的精确定位方法及系统，其中为仓储货位建立坐标系，设置二维码对每一个货位进行标识，所述定位方法包括以下步骤：扫描二维码获取AGV当前位置坐标以及目标位置坐标；根据所述当前位置坐标以及目标位置坐标之间的关系，确定AGV姿态调整方向；按预设周期计算AGV的坐标，调整姿态角；任一坐标参数无偏差后，按预设收敛条件向另一坐标参数收敛，完成定位。本申请所述AGV实现在货架中实现仓储自动化，完成自动上下料的精度大大提升，提高仓储管理效率。

Description

一种差速驱动AGV的精确定位方法及系统
技术领域
本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种差速驱动AGV的精确定位方法及系统。
背景技术
目前AGV(自动引导小车)已经成为智能制造、先进物流以及数字化工厂中的重要设备，在仓储领域的传统应用，AGV搬运料架到拣选台附近，而物料的上下料动作仍然是人工。随着工厂效率提升、降低成本要求，在仓储自动化诉求要求越来越高，可在AGV平台加装货叉从而实现自动移载功能，达到自动上下料目的。但是当前行业内AGV的定位精度±10mm，如图1所示，这很难满足仓储自动化自动上下料的精度要求。为了满足AGV精度指标，传统的做法在地面安装地位孔，通过机械式方式，而这样的方式对地面破坏较大，而且安装要求高，运行时间长久且难以满足精度要求，基于上述问题而难以被广泛采用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种差速驱动AGV的精确定位方法，为仓储货位建立坐标系，设置二维码对每一个货位进行标识，所述定位方法包括以下步骤：
扫描二维码获取AGV当前位置坐标以及目标位置坐标；
根据所述当前位置坐标以及目标位置坐标之间的关系，确定AGV姿态调整方向；
按预设周期计算AGV的坐标，调整姿态角；
任一坐标参数无偏差后，按预设收敛条件向另一坐标参数收敛，完成定位。
优选的，所述货位还对应设置有RFID标签，AGV识别到RFID标签后进入低速运行，准备进行精准定位。
优选的，AGV进行低速运行后，开启二维码识别功能。
优选的，所述坐标包括坐标轴参数和姿态角。
优选的，所述收敛条件为坐标参数重合精度。
本发明还提出了一种差速驱动AGV的精确定位装置，仓储货位建立有对应坐标系，每一个货位设置有二维码进行标识，所述系统包括二维码采集单元、姿态调整单元和位置计算和调整单元，其中：
二维码采集单元用于扫描二维码获取AGV当前位置坐标以及目标位置坐标；
位置计算单元用于根据所述当前位置坐标以及目标位置坐标之间的关系，确定AGV姿态调整方向；
姿态调整单元用于按预设周期计算AGV的坐标，调整姿态角；任一坐标参数无偏差后，按预设收敛条件向另一坐标参数收敛，完成定位。
优选的，还包括RFID数据采集单元，用于识别货位对应设置的RFID标签，使AGV低速运行，准备进行精准定位。
本发明的有益效果在于：本申请所述AGV实现在货架中实现仓储自动化，完成自动上下料的精度大大提升，提高仓储管理效率。
附图说明
图1是现有技术中定位误差示意图；
图2是AGV理想定位示意图；
图3是本发明定法方式示意图；
图4是AGV姿态调整过程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
如图1所示，当前行业内AGV的定位精度±10mm，这很难满足仓储自动化自动上下料的精度要求；如图2所示，为AGV理想状态下的定位精度，其中，α、β、θ为AGV在货架间角度状态，AGV中心位置偏差引起θ的偏差，无法满足工作要求。
为提高定位精度，本发明提出了一种差速驱动AGV的精确定位方法，为仓储货位建立坐标系，设置二维码对每一个货位进行标识，如图3所示，所述定位方法包括以下步骤：扫描二维码获取AGV当前位置坐标以及目标位置坐标；根据所述当前位置坐标以及目标位置坐标之间的关系，确定AGV姿态调整方向；按预设周期计算AGV的坐标，调整姿态角；任一坐标参数无偏差后，按预设收敛条件向另一坐标参数收敛，完成定位。
在实施例中，所述货位还对应设置有RFID标签，AGV识别到RFID标签后进入低速运行，准备进行精准定位，同时启动二维码查询模式。
AGV姿态调整过程如图4所示，根据AGV当前位置坐标(xc,yc,θc)，AGV目标位置坐标(xG,yG,θG)，由于AGV差速驱动，因此无法姿态和坐标独立调整。调整参数输出位为AGV的左右轮差速，并将其编码为字节，以RS485总线方式输出，调整AGV姿态，AGV运行方向为arctan(yG-yc/xG-xc)，每一个采样周期动态计算和调整AGV姿态角，通过PID算法进行调整，直至偏差为0，即y坐标重合。通过调整，AGV的y坐标和姿态角θ与目标值无偏差，设定x方向收敛条件，即|xG-xc|<H，H根据定位精度设置。本发明定位精度x和y小于±3mm，θ小于±0.7°，由于国内大多数AGV定位指标
本发明还提出了一种差速驱动AGV的精确定位装置，仓储货位建立有对应坐标系，每一个货位设置有二维码进行标识，所述系统包括二维码采集单元、姿态调整单元和位置计算和调整单元，其中：二维码采集单元用于扫描二维码获取AGV当前位置坐标以及目标位置坐标；位置计算单元用于根据所述当前位置坐标以及目标位置坐标之间的关系，确定AGV姿态调整方向；姿态调整单元用于按预设周期计算AGV的坐标，调整姿态角；任一坐标参数无偏差后，按预设收敛条件向另一坐标参数收敛，完成定位。
在本实施中，还包括RFID数据采集单元，用于识别货位对应设置的RFID标签，通过RS232接口输出至姿态调整单元，驱动AGV低速运行，准备进行精准定位。
在本实施例中，二维码采集单元包括二维码视觉传感器，主要采集二维码的坐标信息，供位置计算单元进行偏差位置和姿态计算。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种差速驱动AGV的精确定位方法，其特征在于，为仓储货位建立坐标系，设置二维码对每一个货位进行标识，所述定位方法包括以下步骤：
扫描二维码获取AGV当前位置坐标以及目标位置坐标；
根据所述当前位置坐标以及目标位置坐标之间的关系，确定AGV姿态调整方向；
按预设周期计算AGV的坐标，调整姿态角；
任一坐标参数无偏差后，按预设收敛条件向另一坐标参数收敛，完成定位。
2.根据权利要求1所述的一种差速驱动AGV的精确定位方法，其特征在于，所述货位还对应设置有RFID标签，AGV识别到RFID标签后进入低速运行，准备进行精准定位。
3.根据权利要求2所述的一种差速驱动AGV的精确定位方法，其特征在于，AGV进行低速运行后，开启二维码识别功能。
4.根据权利要求1所述的一种差速驱动AGV的精确定位方法，其特征在于，所述坐标包括坐标轴参数和姿态角。
5.根据权利要求1所述的一种差速驱动AGV的精确定位方法，其特征在于，所述收敛条件为坐标参数重合精度。
6.一种差速驱动AGV的精确定位装置，其特征在于，仓储货位建立有对应坐标系，每一个货位设置有二维码进行标识，所述系统包括二维码采集单元、位置计算单元和姿态调整单元，其中：
二维码采集单元用于扫描二维码获取AGV当前位置坐标以及目标位置坐标；
位置计算单元用于根据所述当前位置坐标以及目标位置坐标之间的关系，确定AGV姿态调整方向；
姿态调整单元用于按预设周期计算AGV的坐标，调整姿态角；任一坐标参数无偏差后，按预设收敛条件向另一坐标参数收敛，完成定位。
7.根据权利要求6所述的一种差速驱动AGV的精确定位装置，其特征在于，还包括RFID数据采集单元，用于识别货位对应设置的RFID标签，使AGV低速运行，准备进行精准定位。
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