CN111470243A - 仓储机器人曲线行走的算法及实施方法 - Google Patents

仓储机器人曲线行走的算法及实施方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111470243A
CN111470243A CN202010234783.5A CN202010234783A CN111470243A CN 111470243 A CN111470243 A CN 111470243A CN 202010234783 A CN202010234783 A CN 202010234783A CN 111470243 A CN111470243 A CN 111470243A
Authority
CN
China
Prior art keywords
walking
robot
arc
curve
algorithm
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.)
Pending
Application number
CN202010234783.5A
Other languages
English (en)
Inventor
高建飞
张志伟
杨阳
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.)
Wuxi Shunda Intelligent Automation Engineering Co Ltd
Original Assignee
Wuxi Shunda Intelligent Automation Engineering 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 Wuxi Shunda Intelligent Automation Engineering Co Ltd filed Critical Wuxi Shunda Intelligent Automation Engineering Co Ltd
Priority to CN202010234783.5A priority Critical patent/CN111470243A/zh
Publication of CN111470243A publication Critical patent/CN111470243A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/137—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed
    • B65G1/1373—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed for fulfilling orders in warehouses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2203/00—Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
    • B65G2203/02—Control or detection
    • B65G2203/0266—Control or detection relating to the load carrier(s)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开了仓储机器人曲线行走的算法及实施方法，该发电量预测方法包括以下步骤：该实施方法包括以下步骤：利用直线逼近圆弧的算法，控制仓储机器人在需要转弯的行走时，进行圆弧曲线行走得到直角转弯的要求；通过A点到B点的圆半径为R米(一般为1米)，该仓储机器人曲线行走的算法及实施方法没有停顿；行走距离短，按圆弧曲线行走，小于直角转弯行走的距离，圆弧行走，使两个位置的二维码都平行于车身，可以快速定位于下一个标注点位置，方便修正坐标到下个标注点的行走，所以，仓储机器人在进行进行转弯时，圆弧曲线行走，可以大大提高仓储机器人转弯行走的效率。特别适用于工厂环境的货物输送。

Description

仓储机器人曲线行走的算法及实施方法
技术领域
本发明属于仓储机器人领域，特别涉及仓储机器人曲线行走的算法及实施方法。
背景技术
随着这几年电商的快速发展，大型仓储系统风起云涌，用机器人代替人工在仓储系统中快速准确的搬运货物，已是必然趋势。国内的电商，大型公司的仓库，保税区仓储及3C制造工厂等，仓储机器人得到了广泛的应用；
仓储机器人的导航(行走)原理是机器人中，利用摄像头及视觉算法，对贴在地面上的二维码进行运行中定位及运行轨迹自动修正，地图轨迹一般是网格型，可以灵活360度旋转(顶升的货架可以同步旋转，使货物保持相对静止)。在如图的地图上，从A点运动到B点，一般的运行轨迹是从A点直线运动到E点(或F点)，刹车停止，旋转90度，根据误差值调整，再直线运行到B点。期间，涉及到停止，旋转，启动等，不是匀速到达B点。但这是仓储机器人的一般运行原则。修正的原理是每通过一个标注点(贴有地址信息的二维码)位置，通过摄像头及视觉算法，通过调整左右两个动力驱动轮的速度差，修正运动轨迹，以保证仓储机器人按要求轨迹运动，为此，我们提出仓储机器人曲线行走的算法及实施方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供仓储机器人曲线行走的算法及实施方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
仓储机器人曲线行走的算法及实施方法，该实施方法包括以下步骤：
步骤一、利用直线逼近圆弧的算法，控制仓储机器人在需要转弯的行走时，进行圆弧曲线行走得到直角转弯的要求；
步骤二、通过A点到B点的圆半径为R米(一般为1米)，机器人两个轮子间的距离是L米(一般小于1米)，机器人运行速度为V米/秒(一般最高速度小于2.5米/秒)，转弯方式：
左轮的运行速度是：V1i＝V(1+L*sinαi/2)
右轮的运行速度是：V2i＝V(1-L*sinαi/2)；
步骤三、当路线不是等距时，分别是a和b,则如果a<b,则先运行以a为半径的圆弧,然后走b-a的直线；如果a>b,则先运行a-b的直线,然后走以b为半径的圆弧。
优选的，所述αi∈(0,90°)，αi是单位时间△t内圆弧角度，即△t＝(R*л)/2/n，n是用直线逼近四分之一圆弧的步长，n越大，越接近标准圆弧。
优选的，αi＝i*△t(i∈(1,n))，单位时间的货架旋转的同步角度是：△t＝(R*л)/2/n，控制系统可以通过精确的定时器，得到△t，以△t为基本变量，计算出αi，V1i和V2i，在单位时间△ti内，小车左右轮按V1i和V2i速度运行，控制小车的曲线运动。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：仓储机器人曲线行走的算法及实施方法：利用直线逼近圆弧的算法，控制仓储机器人在需要转弯的行走时，进行圆弧曲线行走得到直角转弯的要求，基本上是匀速运动，没有停顿；行走距离短，按圆弧曲线行走，小于直角转弯行走的距离，圆弧行走，使两个位置的二维码都平行于车身，可以快速定位于下一个标注点位置，方便修正坐标到下个标注点的行走，所以，仓储机器人在进行进行转弯时，圆弧曲线行走，可以大大提高仓储机器人转弯行走的效率。特别适用于工厂环境的货物输送。
附图说明
图1为利用直线逼近圆弧的算法演示图；
图2为车轮转弯算法演示图；
图3为非等距车轮转弯算法演示图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
利用直线逼近圆弧的算法，控制仓储机器人在需要转弯的行走时，进行圆弧曲线行走得到直角转弯的要求。
实施例2
设：通过A点到B点的圆半径为R米(一般为1米)，机器人两个轮子间的距离是L米(一般小于1米)，机器人运行速度为V米/秒(一般最高速度小于2.5米/秒)，如图的转弯方式：
左轮的运行速度是：V1i＝V(1+L*sinαi/2)
右轮的运行速度是：V2i＝V(1-L*sinαi/2)
其中，αi∈(0,90°)，是单位时间△t内圆弧角度。即△t＝(R*л)/2/n
n是用直线逼近四分之一圆弧的步长，n越大，越接近标准圆弧。αi＝i*△t(i∈(1,n))
单位时间的货架旋转的同步角度是：△t＝(R*л)/2/n
控制系统可以通过精确的定时器，得到△t，以△t为基本变量，计算出αi，V1i和V2i，在单位时间△ti内，小车左右轮按V1i和V2i速度运行，就可以控制小车的曲线运动。
控制算法中，时间变量可以通过控制系统的时间发生器精确得到，速度V是系统要控制的速度，R在地图生成时已知，L车身是确定常数。根据R的大小及控制精度要求，调整算法中n的大小。
实际运动时，如果运行的路线不是等距的，如图3，分别是a和b,则如果a<b,则先运行以a为半径的圆弧,然后走b-a的直线；如果a>b,则先运行a-b的直线,然后走以b为半径的圆弧；
在实际运动及控制过程中，运动有绝对方向的(0°,90°,180°,270°)。直线运动命令是“L”，转弯为“T”，圆弧转弯命令是“C”。圆弧“C”运动命令格式中，含有原直线方向，转弯后的方向，速度。
实施例3
结合图3，还有前进步长a,与转弯后的步长b。机器人根据命令格式自动判断运行轨迹。直线运动按原方式，圆弧转弯作为一个子程序，需要转弯时，进行直线加圆弧转弯的方式进行，包括a,b不等长时，判断先进行直线再圆弧转弯或先进行圆弧转弯后直线的方式，完成直角转弯。
以上是仓储机器人走圆弧时的算法方程，实际仓储机器人使用时，机器人控制系统可以加装惯性导航仪，可以用惯性导航仪，通过时间函数△t,求出△t时间内机器人行走的△x和△y,同时，通过圆弧坐标计数出△x1＝(coswt1-coswt2)和△y1＝(sinwt1-sinwt2)，进行闭环的修正及控制，精确控制仓储机器人圆弧曲线的行走。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.仓储机器人曲线行走的算法及实施方法，其特征在于，该实施方法包括以下步骤：
步骤一、利用直线逼近圆弧的算法，控制仓储机器人在需要转弯的行走时，进行圆弧曲线行走得到直角转弯的要求；
步骤二、通过A点到B点的圆半径为R米(一般为1米)，机器人两个轮子间的距离是L米(一般小于1米)，机器人运行速度为V米/秒(一般最高速度小于2.5米/秒)，转弯方式：
左轮的运行速度是：V1i＝V(1+L*sinαi/2)
右轮的运行速度是：V2i＝V(1-L*sinαi/2)；
步骤三、当路线不是等距时，分别是a和b,则如果a<b,则先运行以a为半径的圆弧,然后走b-a的直线；如果a>b,则先运行a-b的直线,然后走以b为半径的圆弧。
2.根据权利要求1所述的仓储机器人曲线行走的算法及实施方法，其特征在于，所述αi∈(0,90°)，αi是单位时间△t内圆弧角度，即△t＝(R*л)/2/n，n是用直线逼近四分之一圆弧的步长，n越大，越接近标准圆弧。
3.根据权利要求1所述的仓储机器人曲线行走的算法及实施方法，其特征在于，αi＝i*△t(i∈(1,n))，单位时间的货架旋转的同步角度是：△t＝(R*л)/2/n，控制系统可以通过精确的定时器，得到△t，以△t为基本变量，计算出αi，V1i和V2i，在单位时间△ti内，小车左右轮按V1i和V2i速度运行，控制小车的曲线运动。
CN202010234783.5A 2020-03-30 2020-03-30 仓储机器人曲线行走的算法及实施方法 Pending CN111470243A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010234783.5A CN111470243A (zh) 2020-03-30 2020-03-30 仓储机器人曲线行走的算法及实施方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010234783.5A CN111470243A (zh) 2020-03-30 2020-03-30 仓储机器人曲线行走的算法及实施方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111470243A true CN111470243A (zh) 2020-07-31

Family

ID=71749274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010234783.5A Pending CN111470243A (zh) 2020-03-30 2020-03-30 仓储机器人曲线行走的算法及实施方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111470243A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115502992A (zh) * 2022-09-22 2022-12-23 国网湖北省电力有限公司黄石供电公司 一种高压开关室故障排险与消防智能处置机器人

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103488174A (zh) * 2013-09-16 2014-01-01 北京邮电大学 自动导引控制方法、控制装置及系统
CN104407615A (zh) * 2014-11-03 2015-03-11 上海电器科学研究所（集团）有限公司 一种agv机器人导引偏差校正方法
CN105867380A (zh) * 2016-04-19 2016-08-17 北京九星智元科技有限公司 一种机器人小车路径跟随方法
CN106647730A (zh) * 2016-08-30 2017-05-10 北京九星智元科技有限公司 一种前方随行系统及随行方法和智能移动平台
CN106896811A (zh) * 2016-12-22 2017-06-27 北京京东尚科信息技术有限公司 可移动装置的控制方法及系统
US20190016573A1 (en) * 2006-06-19 2019-01-17 Amazon Technologies, Inc. System and method for maneuvering a mobile drive unit
CN109928129A (zh) * 2019-04-01 2019-06-25 上海快仓智能科技有限公司 自动引导车的控制方法、自动引导车及货物搬运系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190016573A1 (en) * 2006-06-19 2019-01-17 Amazon Technologies, Inc. System and method for maneuvering a mobile drive unit
CN103488174A (zh) * 2013-09-16 2014-01-01 北京邮电大学 自动导引控制方法、控制装置及系统
CN104407615A (zh) * 2014-11-03 2015-03-11 上海电器科学研究所（集团）有限公司 一种agv机器人导引偏差校正方法
CN105867380A (zh) * 2016-04-19 2016-08-17 北京九星智元科技有限公司 一种机器人小车路径跟随方法
CN106647730A (zh) * 2016-08-30 2017-05-10 北京九星智元科技有限公司 一种前方随行系统及随行方法和智能移动平台
CN106896811A (zh) * 2016-12-22 2017-06-27 北京京东尚科信息技术有限公司 可移动装置的控制方法及系统
CN109928129A (zh) * 2019-04-01 2019-06-25 上海快仓智能科技有限公司 自动引导车的控制方法、自动引导车及货物搬运系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115502992A (zh) * 2022-09-22 2022-12-23 国网湖北省电力有限公司黄石供电公司 一种高压开关室故障排险与消防智能处置机器人

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107463173B (zh) 仓储agv导航方法及装置、计算机设备及存储介质
CN106527432B (zh) 基于模糊算法和二维码自矫正的室内移动机器人协作系统
CN108673496B (zh) 一种基于纯追踪模型的工业机器人路径跟踪方法
Morales et al. Pure-pursuit reactive path tracking for nonholonomic mobile robots with a 2D laser scanner
CN106020197B (zh) 一种基于势能场的机器人路径跟踪算法
CN111039231B (zh) 智能叉车转弯路径规划方法
CN111610523A (zh) 一种轮式移动机器人的参数校正方法
CN109870156B (zh) 一种车用低成本微机械惯导系统自主导航定位方法
CN113534816B (zh) 一种移动机器人导航跟踪方法
CN108563227A (zh) 一种基于活动脚轮的2d轮式机器人的运动控制方法
CN105479460A (zh) 一种非时间参考的差速驱动机器人路线跟踪控制方法
CN111470243A (zh) 仓储机器人曲线行走的算法及实施方法
CN204234993U (zh) 随焊超声冲击机器人智能测控系统
JP3809698B2 (ja) 搬送装置
Lee et al. Driving control of mobile inverted pendulum
TWI770966B (zh) 無人自走車之導引控制方法
Jung et al. Localization for an unmanned forklift in a refrigerated warehouse
Savnani et al. Modelling, Design and Control of a Four wheel Holonomic Drive
CN115237110A (zh) 一种运输导航机器人及其航向修正方法
Shi et al. Experiment study of multi-step predictive control in AGV path tracking
Chuwei et al. Localization and navigation method for omni-directional mobile robot based on odometry
Shi Laser guided four-wheel drive AGV trolley
Gao et al. Agricultural robot path tracking based on predictable path
Deo et al. Path tracking mobile robot using steppers
MODEL Modelling, Design and Control of a Four wheel Holonomic Drive

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200731