CN111452868A - 曲线转弯控制方法、装置、存储介质及车辆 - Google Patents

曲线转弯控制方法、装置、存储介质及车辆 Download PDF

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    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Abstract

本发明实施例公开了曲线转弯控制方法、装置、存储介质及车辆。该方法包括：在车辆进行曲线转弯过程中的当前采样时刻，获取当前剩余行驶时间、上一采样时刻的第一位姿和当前左右轮速度；计算所述当前采样时刻的第二位姿，基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度；根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度；控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进。本发明实施例通过采用上述技术方案，能够在转弯过程中使车辆保持速度连续性，并可以对车辆转弯时速度进行实时规划，具有灵活性。

Description

曲线转弯控制方法、装置、存储介质及车辆
技术领域
本发明实施例涉及车辆控制技术领域，尤其涉及曲线转弯控制方法、装置、存储介质及车辆。
背景技术
近些年来，随着国内外物流及电商等行业的快速发展，自动导引运输车(Automated Guided Vehicle,AGV)在智能无人仓库及无人配送等应用场景中得到广泛应用。在相关行业中，AGV的驱动模式主要为差分驱动。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下技术问题：AGV在行进过程中经常需要进行曲线转弯，然而现有的曲线转弯控制方案仍不够完善，如在进行曲线转弯时比较耗时、灵活性差等，需要改进。
发明内容
本发明实施例的目的是提供曲线转弯控制方法、装置、存储介质及车辆，可以优化现有的曲线转弯控制方案。
第一方面，本发明实施例提供了一种曲线转弯控制方法，包括：
在车辆进行曲线转弯过程中的当前采样时刻，获取当前剩余行驶时间、上一采样时刻的第一位姿和当前左右轮速度，其中，所述车辆包括差分驱动自动导引运输车AGV，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样时刻的第一位姿为所述车辆的初始位姿；
若所述当前剩余行驶时间大于零，则根据所述第一位姿和上一采样周期对应的左右轮真实规划速度，计算所述当前采样时刻的第二位姿，其中，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样周期对应的左右轮真实规划速度为所述车辆的初始速度；
基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度；
根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度；
针对所述当前采样周期，控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进。
第二方面，本发明实施例提供了一种曲线转弯控制装置，包括：
获取模块，用于在车辆进行曲线转弯过程中的当前采样时刻，获取当前剩余行驶时间、上一采样时刻的第一位姿和当前左右轮速度，其中，所述车辆包括差分驱动自动导引运输车AGV，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样时刻的第一位姿为所述车辆的初始位姿；
第二位姿计算模块，用于若所述当前剩余行驶时间大于零，则根据所述第一位姿和上一采样周期对应的左右轮真实规划速度，计算所述当前采样时刻的第二位姿，其中，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样周期对应的左右轮真实规划速度为所述车辆的初始速度；
期望规划速度计算模块，用于基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度；
真实规划速度计算模块，用于根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度；
控制模块，用于针对所述当前采样周期，控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进。
第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例提供的曲线转弯控制方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种自动导引运输车辆，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例提供的曲线转弯控制方法。
本发明实施例中提供的曲线转弯控制方案，在车辆进行曲线转弯过程中的当前采样时刻，获取当前剩余行驶时间、上一采样时刻的第一位姿和当前左右轮速度；计算所述当前采样时刻的第二位姿，基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度；根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度；控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进。本发明实施例通过采用上述技术方案，能够在转弯过程中使车辆保持速度连续性，并可以对车辆转弯时速度进行实时规划，具有灵活性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种曲线转弯控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的又一种曲线转弯控制方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种曲线转弯控制方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种曲线转弯控制装置的结构框图；
图5为本发明实施例提供的一种自动导引运输车辆的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
图1为本发明实施例提供的一种曲线转弯控制方法的流程示意图，该方法可以由曲线转弯控制装置执行，其中该装置可由软件和/或硬件实现，一般可集成在自动导引运输车辆中。如图1所示，该方法包括：
步骤101、在车辆进行曲线转弯过程中的当前采样时刻，获取当前剩余行驶时间、上一采样时刻的第一位姿和当前左右轮速度。
其中，所述车辆包括差分驱动自动导引运输车AGV，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样时刻的第一位姿为所述车辆的初始位姿。
示例性的，目前自动引导运输车AGV的驱动方式主要为差分驱动，差分驱动的运动模型为：
Figure BDA0001953628230000051
其中，VR,VL分别为AGV左右轮速度，B为AGV左右轮车轴的长度，θ为车头方向与地球坐标系X轴正方向的夹角。θ的方向为当车头方向逆时针旋转时为正，当车头方向顺时针旋转时为负，AGV的位姿可以表示为(x,y,θ)。具体的，获取当前剩余行驶时间t，上一采样时刻的第一位姿(x(i-1)0,y(i-1)0,θ(i-1)0)，以及当前左右轮速度(vLi0,vRi0)。其中，当前剩余时间t为AGV完成曲线转弯预计所需时间，可以由技术人员根据实际情况进行设定，例如根据AGV当前轨道与带切换轨道之间的距离进行设定。设定初始化的t＝λ1，表示完成整个曲线转弯过程所用时间。可选的，设置λ1＝1，则预设AGV的匀速转弯速度，此时的λ1则与时间无关。当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样时刻的第一位姿为所述车辆的初始位姿(x0,y0,θ0)。
步骤102、若所述当前剩余行驶时间大于零，则根据所述第一位姿和上一采样周期对应的左右轮真实规划速度，计算所述当前采样时刻的第二位姿。
其中，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样周期对应的左右轮真实规划速度为所述车辆的初始速度。
可选的，上一采样周期中车辆按照左右轮真实规划速度行驶时，则上一采样周期对应的左右轮真实规划速度
Figure BDA0001953628230000052
即为当前的左右轮速度(vLi0,vRi0)。
示例性的，若当前剩余时间大于零，则说明AGV未完成转弯，此时则根据第一位姿(x(i-1)0,y(i-1)0,θ(i-1)0)和上一采样周期对应的左右轮真实规划速度(vLplan(i-1),vRplan(i-1))，计算当前采样时刻的第二位姿(xi0,yi0,θi0)。可选的，根据龙格库塔法计算当前采样时刻的第二位姿(xi0,yi0,θi0)，可基于如下计算公式计算第二位姿(xi0,yi0,θi0)中的各参数：
xi0＝x(i-1)0+(1/6)×(k1x+4k2x+k4x)；
yi0＝y(i-1)0+(1/6)×(k1y+4k2y+k4y)；
θi0＝θ(i-1)0+ksit；
其中，参数k1x，k2x，k4x，k1y，k2y，k4y，ksit可以基于如下计算公式得出：
k1x＝T×cos(θ(i-1)0)×v；
k1y＝T×sin(θ(i-1)0)×v；
ksit＝T×w；
k2x＝T×cos(θ(i-1)0+0.5×ksit)×v；
k2y＝T×sin(θ(i-1)0+0.5×ksit)×v；
k4x＝T×cos(θ(i-1)0+ksit)×v；
k4y＝T×sin(θ(i-1)0+ksit)×v；
Figure BDA0001953628230000061
Figure BDA0001953628230000062
其中，T为控制周期，B为AGV左右轮的车轴长度。
步骤103、基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度。
示例性的，设定切换的目标轨道上的终端位姿为(xe,ye,θe)，根据第二位姿(xi0,yi0,θi0)和终点位姿(xe,ye,θe)计算当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，表示为(vLP,vRP)。可选的，根据第二位姿(xi0,yi0,θi0)和终点位姿(xe,ye,θe)，构造预设曲线，根据预设曲线的中第二位姿(xi0,yi0,θi0)和终点位姿(xe,ye,θe)之前的弧长S以及当前剩余行驶时间t计算当前采样周期对应的左右轮期望速度(vLP,vRP)，若AGV在切换轨道时，速率保持不变，则有
Figure BDA0001953628230000071
并根据
Figure BDA0001953628230000072
则可以计算出左右轮期望速度(vLP,vRP)。其中，预设曲线可以为第二位姿(xi0,yi0,θi0)、终点位姿(xe,ye,θe)以及控制点构造的不存在交点的光滑曲线。
步骤104、根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度。
可选的，本步骤具体包括：当所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度中的第一左轮期望规划速度大于第六数值时，将所述当前采样周期对应的第二左轮真实规划速度确定为所述第六数值；当所述第一左轮期望规划速度小于第七数值时，将所述第二左轮真实规划速度确定为所述七数值；否则，将所述第二左轮真实规划速度确定为所述第一左轮期望规划速度；
当所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度中的第一右轮期望规划速度大于第八数值时，将所述当前采样周期对应的第二右轮真实规划速度确定为所述第八数值；当所述第一右轮期望规划速度小于第九数值时，将所述第二右轮真实规划速度确定为所述第九数值；否则，将所述第二右轮真实规划速度确定为所述第一右轮期望规划速度；
其中，所述第六数值为所述当前左右轮速度中的左轮速度与预设速度变化阈值的和；所述第七数值为所述左轮速度与所述预设速度变化阈值的差；所述第八数值为所述当前左右轮速度中的右轮速度与所述预设速度变化阈值的和；所述第九数值为所述右轮速度与所述预设速度变化阈值的差。
示例性的，本发明实施例中，设定当前采样周期对应的左右轮期望规划速度(vLP,vRP)中的vLP为第一左轮期望规划速度vLP1，vRP为第一右轮期望规划速度vRP1，当前采样周期对应的左右轮真实规划速度(vLPlan,vRPlan)中的vLPlan为第二左轮真实规划速度vLPlan2，vRPlan为第二右轮真实规划速度vRPlan2。其中，预设速度变化阈值可以为左轮或右轮速度变化量的最大值的绝对值，左轮和右轮的速度变化量的最大值的绝对值相等，记为vLMC＝vRMC＝vMC。则有第六数值为vLi0+vMC，第七数值为vLi0-vMC，第八数值为vRi0+vMC，第九数值为vRi0-vMC。
示例性的，根据所述当前左右轮速度(vLi0,vRi0)和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度(vLP1,vRP1)，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度(vLPlan2,vRPlan2)具体为：当vLP1>vLi0+vMC，则vLPlan2＝vLi0+vMC；当vLP1<vLi0-vMC时，则vLPlan2＝vLi0-vMC；否则，vLPlan2＝vLP1。当vRP1>vRi0+vMC时，则vRPlan2＝vRi0+vMC；当vRP1<vRi0-vMC时，则vRPlan2＝vRi0-vMC；否则，vRPlan2＝vRP1。
步骤105、针对所述当前采样周期，控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进。
示例性的，在当前的采样周期内，控制车辆以左右轮真实规划速度行进，从而进行曲线转弯过程，而不需要将当前行驶速度降为零再进行轨道切换，减少了转弯所需切换时间，并且不存在速度突变的情况，车辆行驶具有连续性，使车辆在转弯过程中更具安全性和稳定性。
本发明实施例中提供的曲线转弯控制方法，在车辆进行曲线转弯过程中的当前采样时刻，获取当前剩余行驶时间、上一采样时刻的第一位姿和当前左右轮速度；计算所述当前采样时刻的第二位姿，基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度；根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度；控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进。本发明实施例通过采用上述技术方案，能够在转弯过程中使车辆保持速度连续性，并可以对车辆转弯时速度进行实时规划，具有灵活性。
图2为本发明实施例提供的又一种曲线转弯控制方法的流程示意图，具体的，该方法包括如下步骤：
步骤201、在车辆进行曲线转弯过程中的当前采样时刻，获取当前剩余行驶时间、上一采样时刻的第一位姿和当前左右轮速度。
其中，所述车辆包括差分驱动自动导引运输车AGV，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样时刻的第一位姿为所述车辆的初始位姿。
步骤202、若所述当前剩余行驶时间大于零，则根据所述第一位姿和上一采样周期对应的左右轮真实规划速度，计算所述当前采样时刻的第二位姿。
其中，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样周期对应的左右轮真实规划速度为所述车辆的初始速度。
步骤203、基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿构造预设曲线，并利用所述预设曲线的曲率半径和弧长，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度。
可选的，本步骤具体包括：基于如下公式构造预设曲线：
Figure BDA0001953628230000091
其中，λ∈[0,λ1]，k1、k2、k3和k4为基于如下边界条件确定的系数；
Figure BDA0001953628230000101
其中，(xi0,yi0,θi0)表示所述第二位姿，(xe,ye,θe)表示转弯目的地的终点位姿。
具体的，基于第二位姿(xi0,yi0,θi0)和转弯目的地的终点位姿(xe,ye,θe)构造参数路径曲线：
Figure BDA0001953628230000102
其中，λ∈[0,λ1]。
该参数曲线的一阶导数和二阶导数分别为：
Figure BDA0001953628230000103
根据边界条件，可以得到如下线性方程组：
Figure BDA0001953628230000104
当λ1≠0，且θe≠θi0时，上述线性方程组的系数矩阵可逆，故存在以下唯一的解：
Figure BDA0001953628230000105
Figure BDA0001953628230000106
Figure BDA0001953628230000107
Figure BDA0001953628230000108
其中，
Figure BDA0001953628230000111
根据参数路径曲线以及k1、k2、k3和k4可以得到曲线的曲率半径R(λ)(含正负)和弧长S，分别为：
Figure BDA0001953628230000112
Figure BDA0001953628230000113
进行积分变换，令
Figure BDA0001953628230000114
则有
Figure BDA0001953628230000115
从而得到：
Figure BDA0001953628230000121
其中，
Figure BDA0001953628230000122
进行积分变换，令
Figure BDA0001953628230000123
则有：
Figure BDA0001953628230000124
从而得到：
Figure BDA0001953628230000125
其中，
Figure BDA0001953628230000126
若AGV在曲线转弯过程中，线速度大小保持不变，则线速度大小为：
Figure BDA0001953628230000127
AGV在运动过程中，其线速度大小和角速度的大小分别为：
Figure BDA0001953628230000131
因此可以得到瞬时曲率半径R(λ)为：
Figure BDA0001953628230000132
根据曲线的线速度大小、角速度大小以及曲率半径可以得到AGV的左右轮期望速度(vLP,vRP)的表达式：
Figure BDA0001953628230000133
vRP＝2v-vLP.
进一步地，根据曲率半径R(λ)、弧长S、线速度大小v以及左右轮期望速度(vLP,vRP)的表达式可以得出左右轮期望速度(vLP,vRP)的最终计算式为：
Figure BDA0001953628230000134
vRP＝2v-vLP.
令λ＝T，将各参数值带入上述计算式即可以得到左右轮期望规划速度(vLP,vRP)。
步骤204、根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度。
步骤205、针对所述当前采样周期，控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进。
步骤206、判断左右轮真实规划速度与左右轮期望规划速度是否相匹配，若匹配，则执行步骤207；若不匹配，则执行步骤208。
步骤207、在所述当前剩余行驶时间基础上减去采样周期时间，得到新的当前剩余行驶时间。
示例性的，若左右轮真实规划速度(vLPlan,vRPlan)与左右轮期望规划速度(vLP,vRP)相等，即vLPlan＝vLP且vRPlan＝vRP，则说明车辆能够实现以左右轮期望规划速度(vLP,vRP)行进，此时则将当前剩余行驶时间减去采样周期，得到新的当前剩余行驶时间，即t＝t-T。
步骤208、保持当前剩余行驶时间的值不变。
示例性的，若左右轮真实规划速度(vLPlan,vRPlan)与左右轮期望规划速度(vLP,vRP)不相等，即vLPlan≠vLP或vRPlan≠vRP，则说明此时车辆不能以左右轮期望规划速度(vLP,vRP)行进，则不更新当前剩余时间t。
本发明实施例中提供的曲线转弯控制方法，通过基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿构造预设曲线，并利用所述预设曲线的曲率半径和弧长，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，进而根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度，能够更加精确合理地确定左右轮期望规划速度和左右轮真实规划速度，从而保证车辆行驶的连续性，并通过实时规划实现了控制的灵活性。
图3为本发明实施例提供的另一种曲线转弯控制方法的流程示意图，具体的，该方法包括如下步骤：
步骤301、在车辆进行曲线转弯过程中的当前采样时刻，获取当前剩余行驶时间、上一采样时刻的第一位姿和当前左右轮速度。
其中，所述车辆包括差分驱动自动导引运输车AGV，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样时刻的第一位姿为所述车辆的初始位姿。
步骤302、若所述当前剩余行驶时间大于零，则根据所述第一位姿和上一采样周期对应的左右轮真实规划速度，计算所述当前采样时刻的第二位姿。
其中，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样周期对应的左右轮真实规划速度为所述车辆的初始速度。
步骤303、计算所述第二位姿与所述终点位姿的距离，并判断是否所述当前剩余行驶时间大于预设时间阈值，且所述距离大于预设距离阈值，若是，则执行步骤304-步骤306；若否，则执行步骤307-步骤308。
具体的，示例性的，可基于如下计算公式计算第二位姿(xi0,yi0,θi0)和终点位姿(xe,ye,θe)之间的距离d：
Figure BDA0001953628230000151
具体的，判断距离d是否大于预设距离阈值D，并且当前剩余行驶时间t大于预设时间阈值tr。若d>D且t>tr，则执行步骤304-步骤306；否则，则执行步骤307-步骤308。其中，预设距离阈值D和预设时间阈值tr可以由技术人员根据实际情况进行设定。
步骤304、基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度。
步骤305、根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度。
步骤306、控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进当左右轮真实规划速度与左右轮期望规划速度相匹配时，在所述当前剩余行驶时间基础上减去采样周期时间，得到新的当前剩余行驶时间；当左右轮真实规划速度与左右轮期望规划速度不匹配时，保持当前剩余行驶时间的值不变。
步骤307、根据所述当前左右轮速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度。
可选的，本步骤具体包括：当所述当前左右轮速度中的左轮速度小于右轮速度时，将所述当前采样周期对应的第一左轮真实规划速度确定为第一数值和第二数值中的最小值，将所述当前采样周期对应的第一右轮真实规划速度确定为所述第一数值和第三数值中的最大值；
当所述当前左右轮速度中的左轮速度大于或等于右轮速度时，将所述当前采样周期对应的第一左轮真实规划速度确定为所述第一数值和第四数值中的最大值，将所述当前采样周期对应的第一右轮真实规划速度确定为所述第一数值和第五数值中的最小值；
其中，所述第一数值为所述左轮速度和所述右轮速度的平均值，所述第二数值为所述左轮速度与预设速度变化阈值的和，所述第三数值为所述右轮速度与所述预设速度变化阈值的差，所述第四数值为所述左轮速度与所述预设速度变化阈值的差，所述第五数值为所述右轮速度与所述预设速度变化阈值的和。
可选的，在本发明实施例中，设定当前采样周期对应的左右轮真实规划速度(vLPlan,vRPlan)中的vLPlan为第一左轮真实规划速度vLPlan1，vRPlan为第一右轮真实规划速度vRPlan1，其中第一数值为
Figure BDA0001953628230000161
第二数值为vLi0+vMC，第三数值为vRi0-vMC，第四数值为vLi0-vMC，第五数值为vRi0+vMC。
示例性的，根据所述当前左右轮速度(vLi0,vRi0)计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度(vLPlan1,vRPlan1)具体为：当vLi0<vRi0，则
Figure BDA0001953628230000171
Figure BDA0001953628230000172
表示取
Figure BDA0001953628230000173
和vLi0+vMC中的最小值，
Figure BDA0001953628230000174
Figure BDA0001953628230000175
表示取
Figure BDA0001953628230000176
和vRi0-vMC中的最大值；当vLi0≥vRi0，则
Figure BDA0001953628230000177
表示取
Figure BDA0001953628230000178
和vLi0-vMC中的最大值，
Figure BDA0001953628230000179
Figure BDA00019536282300001710
表示取
Figure BDA00019536282300001711
和vRi0+vMC中的最小值。
步骤308、控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进，当左右轮真实规划速度中的左右轮速度差小于或等于预设速度差值阈值时，将当前剩余行驶时间赋值为零，当左右轮真实规划速度中的左右轮速度差大于预设速度差值阈值时，保持当前剩余行驶时间的值不变。
具体的，设定预设速度差值阈值vr，可以由技术人员根据实际情况进行设定，判断当前左右轮真实规划速度的左右轮速度差与预设速度差值阈值vr之间的关系，其中，左右轮速度差为正值，即较大速度减去较小速度，或左右轮速度差的绝对值，即|vLPlan-vRPlan|。当|vLPlan1-vRPlan1|≤vr时，则令当前剩余时间t＝0；当|vLPlan1-vRPlan1|＞vr时，则保持当前剩余时间为t不变。
本发明实施例提供的曲线转弯控制方法，通过判断是否当前剩余行驶时间大于预设时间阈值，且所述距离大于预设距离阈值，从而适应性地确定当前采样周期的真实规划速度，能够更加合理地确定车辆的真实规划速度，从而控制所述车辆连续性地在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进，使车辆在曲线转弯的过程中不需要降速切换，减少了轨道切换所用时间，能够使车辆保持速度连续性，并可以对车辆的转弯速度进行实时规划，具有灵活性。
图4为本发明实施例提供的一种曲线转弯控制装置的结构框图，该装置可由软件和/或硬件实现，一般可集成在自动导引运输车辆中，可通过执行曲线转弯控制方法来进行曲线转弯控制。如图4所示，该装置包括：
获取模块401，用于在车辆进行曲线转弯过程中的当前采样时刻，获取当前剩余行驶时间、上一采样时刻的第一位姿和当前左右轮速度，其中，所述车辆包括差分驱动自动导引运输车AGV，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样时刻的第一位姿为所述车辆的初始位姿；
第二位姿计算模块402，用于若所述当前剩余行驶时间大于零，则根据所述第一位姿和上一采样周期对应的左右轮真实规划速度，计算所述当前采样时刻的第二位姿，其中，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样周期对应的左右轮真实规划速度为所述车辆的初始速度；
期望规划速度计算模块403，用于基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度；
真实规划速度计算模块404，用于根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度；
控制模块405，用于针对所述当前采样周期，控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进。
本发明实施例中提供的曲线转弯控制装置，在车辆进行曲线转弯过程中的当前采样时刻，获取当前剩余行驶时间、上一采样时刻的第一位姿和当前左右轮速度；计算所述当前采样时刻的第二位姿，基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度；根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度；控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进。本发明实施例通过采用上述技术方案，能够在转弯过程中使车辆保持速度连续性，并可以对车辆转弯时速度进行实时规划，具有灵活性。
可选的，还包括：
当左右轮真实规划速度与左右轮期望规划速度相匹配时，在所述当前剩余行驶时间基础上减去采样周期时间，得到新的当前剩余行驶时间；
当左右轮真实规划速度与左右轮期望规划速度不匹配时，保持当前剩余行驶时间的值不变。
可选的，所述基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，包括：
基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿构造预设曲线，并利用所述预设曲线的曲率半径和弧长，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度。
可选的，所述基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿构造预设曲线，包括：
基于如下公式构造预设曲线：
Figure BDA0001953628230000191
其中，λ∈[0,λ1]，k1、k2、k3和k4为基于如下边界条件确定的系数；
Figure BDA0001953628230000201
其中，(x0,y0,θ0)表示所述第二位姿，(x1,y1,θ1)表示转弯目的地的终点位姿。
可选的，在所述计算所述当前采样时刻的第二位姿之后，还包括：
计算所述第二位姿与所述终点位姿的距离；
若所述当前剩余行驶时间大于预设时间阈值，且所述距离大于预设距离阈值，则执行基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度的步骤。
可选的，还包括：
若所述当前剩余行驶时间小于或等于所述预设时间阈值，或所述距离小于或等于预设距离阈值，则根据所述当前左右轮速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度；
控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进，当左右轮真实规划速度中的左右轮速度差小于或等于预设速度差值阈值时，将当前剩余行驶时间赋值为零，当左右轮真实规划速度中的左右轮速度差大于预设速度差值阈值时，保持当前剩余行驶时间的值不变。
可选的，所述根据所述当前左右轮速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度，包括：
当所述当前左右轮速度中的左轮速度小于右轮速度时，将所述当前采样周期对应的第一左轮真实规划速度确定为第一数值和第二数值中的最小值，将所述当前采样周期对应的第一右轮真实规划速度确定为所述第一数值和第三数值中的最大值；
当所述当前左右轮速度中的左轮速度大于或等于右轮速度时，将所述当前采样周期对应的第一左轮真实规划速度确定为所述第一数值和第四数值中的最大值，将所述当前采样周期对应的第一右轮真实规划速度确定为所述第一数值和第五数值中的最小值；
其中，所述第一数值为所述左轮速度和所述右轮速度的平均值，所述第二数值为所述左轮速度与预设速度变化阈值的和，所述第三数值为所述右轮速度与所述预设速度变化阈值的差，所述第四数值为所述左轮速度与所述预设速度变化阈值的差，所述第五数值为所述右轮速度与所述预设速度变化阈值的和。
可选的，所述根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度，包括：
当所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度中的第一左轮期望规划速度大于第六数值时，将所述当前采样周期对应的第二左轮真实规划速度确定为所述第六数值；当所述第一左轮期望规划速度小于第七数值时，将所述第二左轮真实规划速度确定为所述七数值；否则，将所述第二左轮真实规划速度确定为所述第一左轮期望规划速度；
当所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度中的第一右轮期望规划速度大于第八数值时，将所述当前采样周期对应的第二右轮真实规划速度确定为所述第八数值；当所述第一右轮期望规划速度小于第九数值时，将所述第二右轮真实规划速度确定为所述第九数值；否则，将所述第二右轮真实规划速度确定为所述第一右轮期望规划速度；
其中，所述第六数值为所述当前左右轮速度中的左轮速度与预设速度变化阈值的和；所述第七数值为所述左轮速度与所述预设速度变化阈值的差；所述第八数值为所述当前左右轮速度中的右轮速度与所述预设速度变化阈值的和；所述第九数值为所述右轮速度与所述预设速度变化阈值的差。
本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行曲线转弯控制方法，该方法包括：
在车辆进行曲线转弯过程中的当前采样时刻，获取当前剩余行驶时间、上一采样时刻的第一位姿和当前左右轮速度，其中，所述车辆包括差分驱动自动导引运输车AGV，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样时刻的第一位姿为所述车辆的初始位姿；
若所述当前剩余行驶时间大于零，则根据所述第一位姿和上一采样周期对应的左右轮真实规划速度，计算所述当前采样时刻的第二位姿，其中，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样周期对应的左右轮真实规划速度为所述车辆的初始速度；
基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度；
根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度；
针对所述当前采样周期，控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进。
存储介质——任何的各种类型的存储器设备或存储设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDRRAM、SRAM、EDORAM，兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的第一计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到第一计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给第一计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括可以驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的曲线转弯控制操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的曲线转弯控制方法中的相关操作。
本发明实施例提供了一种自动导引运输车辆，该自动导引运输车辆中可集成本发明实施例提供的曲线转弯控制装置。图5为本发明实施例提供的一种自动导引运输车辆的结构框图。自动导引运输车辆500可以包括：存储器501，处理器502及存储在存储器501上并可在处理器运行的计算机程序，所述处理器502执行所述计算机程序时实现如本发明实施例所述的曲线转弯控制方法。
本发明实施例提供的自动导引运输车辆，在车辆进行曲线转弯过程中的当前采样时刻，获取当前剩余行驶时间、上一采样时刻的第一位姿和当前左右轮速度；计算所述当前采样时刻的第二位姿，基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度；根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度；控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进。本发明实施例通过采用上述技术方案，能够在转弯过程中使车辆保持速度连续性，并可以对车辆转弯时速度进行实时规划，具有灵活性。
上述实施例中提供的曲线转弯控制装置、存储介质以及自动导引运输车辆可执行本发明任意实施例所提供的曲线转弯控制方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的曲线转弯控制方法。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种曲线转弯控制方法，其特征在于，包括：
在车辆进行曲线转弯过程中的当前采样时刻，获取当前剩余行驶时间、上一采样时刻的第一位姿和当前左右轮速度，其中，所述车辆包括差分驱动自动导引运输车AGV，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样时刻的第一位姿为所述车辆的初始位姿；
若所述当前剩余行驶时间大于零，则根据所述第一位姿和上一采样周期对应的左右轮真实规划速度，计算所述当前采样时刻的第二位姿，其中，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样周期对应的左右轮真实规划速度为所述车辆的初始速度；
基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度；
根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度；
针对所述当前采样周期，控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当左右轮真实规划速度与左右轮期望规划速度相匹配时，在所述当前剩余行驶时间基础上减去采样周期时间，得到新的当前剩余行驶时间；
当左右轮真实规划速度与左右轮期望规划速度不匹配时，保持当前剩余行驶时间的值不变。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，包括：
基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿构造预设曲线，并利用所述预设曲线的曲率半径和弧长，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿构造预设曲线，包括：
基于如下公式构造预设曲线：
Figure RE-FDA0002011736030000021
其中，λ∈[0,λ1]，k1、k2、k3和k4为基于如下边界条件确定的系数；
Figure RE-FDA0002011736030000022
其中，(xi0,yi0,θi0)表示所述第二位姿，(xe,ye,θe)表示转弯目的地的终点位姿。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，在所述计算所述当前采样时刻的第二位姿之后，还包括：
计算所述第二位姿与所述终点位姿的距离；
若所述当前剩余行驶时间大于预设时间阈值，且所述距离大于预设距离阈值，则执行基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述当前剩余行驶时间小于或等于所述预设时间阈值，或所述距离小于或等于预设距离阈值，则根据所述当前左右轮速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度；
控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进，当左右轮真实规划速度中的左右轮速度差小于或等于预设速度差值阈值时，将当前剩余行驶时间赋值为零，当左右轮真实规划速度中的左右轮速度差大于预设速度差值阈值时，保持当前剩余行驶时间的值不变。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前左右轮速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度，包括：
当所述当前左右轮速度中的左轮速度小于右轮速度时，将所述当前采样周期对应的第一左轮真实规划速度确定为第一数值和第二数值中的最小值，将所述当前采样周期对应的第一右轮真实规划速度确定为所述第一数值和第三数值中的最大值；
当所述当前左右轮速度中的左轮速度大于或等于右轮速度时，将所述当前采样周期对应的第一左轮真实规划速度确定为所述第一数值和第四数值中的最大值，将所述当前采样周期对应的第一右轮真实规划速度确定为所述第一数值和第五数值中的最小值；
其中，所述第一数值为所述左轮速度和所述右轮速度的平均值，所述第二数值为所述左轮速度与预设速度变化阈值的和，所述第三数值为所述右轮速度与所述预设速度变化阈值的差，所述第四数值为所述左轮速度与所述预设速度变化阈值的差，所述第五数值为所述右轮速度与所述预设速度变化阈值的和。
8.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度，包括：
当所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度中的第一左轮期望规划速度大于第六数值时，将所述当前采样周期对应的第二左轮真实规划速度确定为所述第六数值；当所述第一左轮期望规划速度小于第七数值时，将所述第二左轮真实规划速度确定为所述七数值；否则，将所述第二左轮真实规划速度确定为所述第一左轮期望规划速度；
当所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度中的第一右轮期望规划速度大于第八数值时，将所述当前采样周期对应的第二右轮真实规划速度确定为所述第八数值；当所述第一右轮期望规划速度小于第九数值时，将所述第二右轮真实规划速度确定为所述第九数值；否则，将所述第二右轮真实规划速度确定为所述第一右轮期望规划速度；
其中，所述第六数值为所述当前左右轮速度中的左轮速度与预设速度变化阈值的和；所述第七数值为所述左轮速度与所述预设速度变化阈值的差；所述第八数值为所述当前左右轮速度中的右轮速度与所述预设速度变化阈值的和；所述第九数值为所述右轮速度与所述预设速度变化阈值的差。
9.一种曲线转弯控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于在车辆进行曲线转弯过程中的当前采样时刻，获取当前剩余行驶时间、上一采样时刻的第一位姿和当前左右轮速度，其中，所述车辆包括差分驱动自动导引运输车AGV，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样时刻的第一位姿为所述车辆的初始位姿；
第二位姿计算模块，用于若所述当前剩余行驶时间大于零，则根据所述第一位姿和上一采样周期对应的左右轮真实规划速度，计算所述当前采样时刻的第二位姿，其中，当所述当前采样时刻为第一个采样时刻时，所述上一采样周期对应的左右轮真实规划速度为所述车辆的初始速度；
期望规划速度计算模块，用于基于所述第二位姿和转弯目的地的终点位姿，计算所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度；
真实规划速度计算模块，用于根据所述当前左右轮速度和所述当前采样周期对应的左右轮期望规划速度，计算所述当前采样周期对应的左右轮真实规划速度；
控制模块，用于针对所述当前采样周期，控制所述车辆在所述当前采样周期内以左右轮真实规划速度行进。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的方法。
11.一种自动导引运输车辆，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任一项所述的方法。
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