CN111966094A - 一种工业现场agv沿路径运动控制方法 - Google Patents

一种工业现场agv沿路径运动控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种工业现场AGV沿路径运动控制方法，属于自动化物流运输技术领域，其特征在于，包括以下步骤：a、通过AGV系统接收运动路径并解析；b、解析得到数据；c、开始进行运动控制时，首先判断AGV当前位置在第i1号位置二维码的条件下，先采用AGV车身位置闭环控制算法控制AGV运动到(x1,y1,a1)，再根据d1的值确定AGV的运动方向是前进、后退或结束运动。本发明能够连续判断AGV自身与位置二维码或色带的位置关系，实时控制AGV，实现AGV在工业现场多设备之间的精确运输。

Description

一种工业现场AGV沿路径运动控制方法
技术领域
本发明涉及到自动化物流运输技术领域，尤其涉及一种工业现场AGV沿路径运动控制方法。
背景技术
AGV即自动导引运输车，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，并能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。由于AGV上装备有自动导引装置，就可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶，将货物或物料自动从起始点运送到目的地。AGV的另一个特点是柔性好，自动化程度高和智能化水平高，AGV的行驶路径可以根据仓储货位要求、生产工艺流程等改变而灵活改变，并且运行路径改变的费用与传统的输送带和刚性的传送线相比非常低廉。AGV一般配备有装卸机构，可以与其他物流设备自动接口，实现货物和物料装卸与搬运全过程自动化。此外，AGV还具有清洁生产的特点，AGV依靠自带的蓄电池提供动力，运行过程中无噪声、无污染，可以应用在许多要求工作环境清洁的场所。
目前AGV有多种导引方式，主要包括电磁感应引导和激光引导。电磁感应引导，是利用低频引导电缆形成的电磁场及电磁传感装置引导无人搬运车的运行。激光引导是利用激光扫描器识别设置在其活动范围内的若干个定位标志来确定其坐标位置，从而引导AGV运行。
公开号为CN 208922118U，公开日为2019年05月31日的中国专利文献公开了一种基于AGV视觉导引的视觉导引标带，其特征在于，包括：第一色带，具有第一宽度，且沿视觉导引路径铺设，并且，所述第一色带外观呈现第一颜色；以及第二色带，具有第二宽度，且铺设于所述第一色带的中间，并且，所述第二色带外观呈现第二颜色；其中，所述第一宽度大于所述第二宽度，且所述第一颜色与所述第二颜色之间的对比度大于预设阈值。
该专利文献公开的基于AGV视觉导引的视觉导引标带，虽然能够避免因受到干扰而造成的视觉导引失效。但是，不能连续判断AGV自身与位置二维码或色带的位置关系实时控制AGV，实现AGV在工业现场多设备之间的运输功能。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种工业现场AGV沿路径运动控制方法，本发明能够连续判断AGV自身与位置二维码或色带的位置关系，实时控制AGV，实现AGV在工业现场多设备之间的精确运输。
本发明通过下述技术方案实现：
一种工业现场AGV沿路径运动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、通过AGV系统接收运动路径并解析，一段运动路径包括位置二维码编号、车身在位置二维码上的定位位置和运动方向信息；
b、当接收到包含有位置二维码编号、车身在位置二维码上的定位位置和运动方向信息的AGV运动路径后，解析得到如下格式的数据{[i1,x1,y1,a1,d1],[i2,x2,y2,a2,d2],……,[ik,xk,yk,ak,dk]}用于AGV沿路径运动控制算法中；
c、开始进行运动控制时，首先判断AGV当前位置在第i1号位置二维码的条件下，先采用AGV车身位置闭环控制算法控制AGV运动到(x1,y1,a1)，再根据d1的值确定AGV的运动方向是前进、后退或结束运动，若给定的AGV运动方向是前进或后退，则根据AGV系统的位置识别模块所识别的AGV车身位置来确定运动模式；若当前AGV位于色带上，则采用闭环控制算法控制AGV沿色带运动；若当前AGV位于位置二维码上，则判断是否是下一个路径点上的位置二维码，若不是，AGV继续沿给定方向运动；若是，则采用AGV车身位置闭环控制算法控制AGV运动到下一个点的指定位置，以此循环直至完成整个路径。
所述AGV系统包括电连接的AGV驱动模块、位置识别模块、安全保护模块和控制模块；AGV驱动模块，用于驱动AGV车体进行移动和转动；位置识别模块，用于识别位于地上的色带和位置二维码的图像；安全保护模块，用于在运动过程中识别障碍物并停止AGV运动；控制模块，用于控制AGV的导航。
所述位置识别模块，用于识别位于地上的色带和位置二维码的图像具体是指当识别到色带时，则反馈AGV车身与色带中心线的偏移值Δy和角度值Δα，当识别到位置二维码时，则反馈车身与位置二维码中心点的偏移值Δx、Δy、角度值Δα和编号i。
本发明的有益效果是：
1、本发明，在工业现场中，一次运输任务包含一条所经过各位置的路径，AGV系统收到运动路径后，通过识别AGV车身与工业现场地面所布置的色带和位置二维码之间的相对位置关系，在运动过程中一直判断AGV自身与位置二维码或色带的位置关系，并通过沿路径运动的控制实时控制AGV，从而能够实现AGV在工业现场多设备之间的精确运输。
2、本发明，AGV系统包括电连接的AGV驱动模块、位置识别模块、安全保护模块和控制模块；AGV驱动模块，用于驱动AGV车体进行移动和转动；位置识别模块，用于识别位于地上的色带和位置二维码的图像；安全保护模块，用于在运动过程中识别障碍物并停止AGV运动；控制模块，用于控制AGV的导航，安装方便，定位精确，能够广泛应用于工业现场。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明：
图1为AGV沿路径运动控制流程图。
具体实施方式
实施例1
一种工业现场AGV沿路径运动控制方法，包括以下步骤：
a、通过AGV系统接收运动路径并解析，一段运动路径包括位置二维码编号、车身在位置二维码上的定位位置和运动方向信息；
b、当接收到包含有位置二维码编号、车身在位置二维码上的定位位置和运动方向信息的AGV运动路径后，解析得到如下格式的数据{[i1,x1,y1,a1,d1],[i2,x2,y2,a2,d2],……,[ik,xk,yk,ak,dk]}用于AGV沿路径运动控制算法中；
c、开始进行运动控制时，首先判断AGV当前位置在第i1号位置二维码的条件下，先采用AGV车身位置闭环控制算法控制AGV运动到(x1,y1,a1)，再根据d1的值确定AGV的运动方向是前进、后退或结束运动，若给定的AGV运动方向是前进或后退，则根据AGV系统的位置识别模块所识别的AGV车身位置来确定运动模式；若当前AGV位于色带上，则采用闭环控制算法控制AGV沿色带运动；若当前AGV位于位置二维码上，则判断是否是下一个路径点上的位置二维码，若不是，AGV继续沿给定方向运动；若是，则采用AGV车身位置闭环控制算法控制AGV运动到下一个点的指定位置，以此循环直至完成整个路径。
在工业现场中，一次运输任务包含一条所经过各位置的路径，AGV系统收到运动路径后，通过识别AGV车身与工业现场地面所布置的色带和位置二维码之间的相对位置关系，在运动过程中一直判断AGV自身与位置二维码或色带的位置关系，并通过沿路径运动的控制实时控制AGV，从而能够实现AGV在工业现场多设备之间的精确运输。
实施例2
一种工业现场AGV沿路径运动控制方法，包括以下步骤：
a、通过AGV系统接收运动路径并解析，一段运动路径包括位置二维码编号、车身在位置二维码上的定位位置和运动方向信息；
b、当接收到包含有位置二维码编号、车身在位置二维码上的定位位置和运动方向信息的AGV运动路径后，解析得到如下格式的数据{[i1,x1,y1,a1,d1],[i2,x2,y2,a2,d2],……,[ik,xk,yk,ak,dk]}用于AGV沿路径运动控制算法中；
c、开始进行运动控制时，首先判断AGV当前位置在第i1号位置二维码的条件下，先采用AGV车身位置闭环控制算法控制AGV运动到(x1,y1,a1)，再根据d1的值确定AGV的运动方向是前进、后退或结束运动，若给定的AGV运动方向是前进或后退，则根据AGV系统的位置识别模块所识别的AGV车身位置来确定运动模式；若当前AGV位于色带上，则采用闭环控制算法控制AGV沿色带运动；若当前AGV位于位置二维码上，则判断是否是下一个路径点上的位置二维码，若不是，AGV继续沿给定方向运动；若是，则采用AGV车身位置闭环控制算法控制AGV运动到下一个点的指定位置，以此循环直至完成整个路径。
所述AGV系统包括电连接的AGV驱动模块、位置识别模块、安全保护模块和控制模块；AGV驱动模块，用于驱动AGV车体进行移动和转动；位置识别模块，用于识别位于地上的色带和位置二维码的图像；安全保护模块，用于在运动过程中识别障碍物并停止AGV运动；控制模块，用于控制AGV的导航。
实施例3
一种工业现场AGV沿路径运动控制方法，包括以下步骤：
a、通过AGV系统接收运动路径并解析，一段运动路径包括位置二维码编号、车身在位置二维码上的定位位置和运动方向信息；
b、当接收到包含有位置二维码编号、车身在位置二维码上的定位位置和运动方向信息的AGV运动路径后，解析得到如下格式的数据{[i1,x1,y1,a1,d1],[i2,x2,y2,a2,d2],……,[ik,xk,yk,ak,dk]}用于AGV沿路径运动控制算法中；
c、开始进行运动控制时，首先判断AGV当前位置在第i1号位置二维码的条件下，先采用AGV车身位置闭环控制算法控制AGV运动到(x1,y1,a1)，再根据d1的值确定AGV的运动方向是前进、后退或结束运动，若给定的AGV运动方向是前进或后退，则根据AGV系统的位置识别模块所识别的AGV车身位置来确定运动模式；若当前AGV位于色带上，则采用闭环控制算法控制AGV沿色带运动；若当前AGV位于位置二维码上，则判断是否是下一个路径点上的位置二维码，若不是，AGV继续沿给定方向运动；若是，则采用AGV车身位置闭环控制算法控制AGV运动到下一个点的指定位置，以此循环直至完成整个路径。
所述AGV系统包括电连接的AGV驱动模块、位置识别模块、安全保护模块和控制模块；AGV驱动模块，用于驱动AGV车体进行移动和转动；位置识别模块，用于识别位于地上的色带和位置二维码的图像；安全保护模块，用于在运动过程中识别障碍物并停止AGV运动；控制模块，用于控制AGV的导航。
所述位置识别模块，用于识别位于地上的色带和位置二维码的图像具体是指当识别到色带时，则反馈AGV车身与色带中心线的偏移值Δy和角度值Δα，当识别到位置二维码时，则反馈车身与位置二维码中心点的偏移值Δx、Δy、角度值Δα和编号i。
AGV系统包括电连接的AGV驱动模块、位置识别模块、安全保护模块和控制模块；AGV驱动模块，用于驱动AGV车体进行移动和转动；位置识别模块，用于识别位于地上的色带和位置二维码的图像；安全保护模块，用于在运动过程中识别障碍物并停止AGV运动；控制模块，用于控制AGV的导航，安装方便，定位精确，能够广泛应用于工业现场。
下面对AGV沿路径运动控制进行详细阐述：
参见图1，得到一条AGV路径后，先判断当前AGV的位置是否在运动路径上第一个路径点的位置码上，如果不在，则不满足运动的初始条件，直接退出运动；如果在，则使用PID闭环控制算法控制AGV运动到位置二维码上的位置点(x1，y1，a1°)，该位置点根据实际的定位需求指定。下一步根据该路径点的方向参数d1来确定运动方向，如果d1＝F，则AGV沿如图1所示的AGV的F方向运动，判断当前AGV的位置在位置二维码上，使用速度控制算法控制AGV沿F方向以给定速度运动，如果当前AGV在色带上，使用沿轨迹跟踪的闭环控制算法，控制AGV沿F方向跟随色带运动；同理，如果d1＝B，则控制AGV沿如图1所示的AGV的B方向运动；如果d1＝N，表示运动完成，不需要继续运动。当AGV沿某一方向运动过程中，如果当前AGV位置在下一个路径点的位置二维码上，则停止运动，以同样的方式进入下一个路径点的运动控制，以此循环，直至完成整个路径的运动。

Claims (3)

1.一种工业现场AGV沿路径运动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、通过AGV系统接收运动路径并解析，一段运动路径包括位置二维码编号、车身在位置二维码上的定位位置和运动方向信息；
b、当接收到包含有位置二维码编号、车身在位置二维码上的定位位置和运动方向信息的AGV运动路径后，解析得到如下格式的数据{[i1,x1,y1,a1,d1],[i2,x2,y2,a2,d2],……,[ik,xk,yk,ak,dk]}用于AGV沿路径运动控制算法中；
c、开始进行运动控制时，首先判断AGV当前位置在第i1号位置二维码的条件下，先采用AGV车身位置闭环控制算法控制AGV运动到(x1,y1,a1)，再根据d1的值确定AGV的运动方向是前进、后退或结束运动，若给定的AGV运动方向是前进或后退，则根据AGV系统的位置识别模块所识别的AGV车身位置来确定运动模式；若当前AGV位于色带上，则采用闭环控制算法控制AGV沿色带运动；若当前AGV位于位置二维码上，则判断是否是下一个路径点上的位置二维码，若不是，AGV继续沿给定方向运动；若是，则采用AGV车身位置闭环控制算法控制AGV运动到下一个点的指定位置，以此循环直至完成整个路径。
2.根据权利要求1所述的一种工业现场AGV沿路径运动控制方法，其特征在于：所述AGV系统包括电连接的AGV驱动模块、位置识别模块、安全保护模块和控制模块；AGV驱动模块，用于驱动AGV车体进行移动和转动；位置识别模块，用于识别位于地上的色带和位置二维码的图像；安全保护模块，用于在运动过程中识别障碍物并停止AGV运动；控制模块，用于控制AGV的导航。
3.根据权利要求2所述的一种工业现场AGV沿路径运动控制方法，其特征在于：所述位置识别模块，用于识别位于地上的色带和位置二维码的图像具体是指当识别到色带时，则反馈AGV车身与色带中心线的偏移值Δy和角度值Δα，当识别到位置二维码时，则反馈车身与位置二维码中心点的偏移值Δx、Δy、角度值Δα和编号i。
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