CN112256016A - Agv在爬升过程中的运行方法、控制器和agv - Google Patents
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Abstract
本公开公开了一种AGV在爬升过程中的运行方法、控制器和AGV,涉及AGV领域。该运行方法包括:根据AGV在爬升过程中的加速段距离、已行进距离和当前计算周期的运行速度,确定AGV在下一计算周期的加速度;根据加速度,确定AGV在下一计算周期的目标速度;根据目标速度,控制AGV在加速段的运行。本公开使得AGV以较低的速度进入C型轨道,然后逐渐提升到目标速度,使得链轮和链条咬合时,不会因为链轮速度太快而导致咬合失败,提高了AGV爬升成功率。
Description
技术领域
本公开涉及AGV(Automated Guided Vehicle,自动导引运输车)领域,尤其涉及一种AGV在爬升过程中的运行方法、控制器和AGV。
背景技术
AGV爬升货架过程中需进行速度规划,通常采用梯形速度规划。梯形速度规划的加速段为恒加速度,即AGV从地面开始爬升货架时,以恒加速度运行。
发明内容
本公开要解决的一个技术问题是,提供一种AGV在爬升过程中的运行方法、控制器和AGV,能够提升AGV爬升的成功率。
根据本公开一方面,提出一种AGV自动导引运输车在爬升过程中的运行方法,包括:根据AGV在爬升过程中的加速段距离、已行进距离和当前计算周期的运行速度,确定AGV在下一计算周期的加速度;根据加速度,确定AGV在下一计算周期的目标速度;根据目标速度,控制AGV在加速段的运行。
在一个实施例中,确定加速段距离与已行进距离的距离差值;获取速度递增步长;根据距离差值、当前计算周期的运行速度和速度递增步长,确定AGV在下一计算周期的加速度。
在一个实施例中,根据公式a=(Vt+Vadd)2/[2*(D-Dd)]确定AGV在下一计算周期的加速度;其中,a为AGV在下一计算周期的加速度,Vt为AGV在当前计算周期的运行速度,Vadd为速度递增步长,D为加速段距离,Dd为已行进距离,Vt的初始值为0。
在一个实施例中,速度递增步长,根据AGV在加速段最终达到的速度以及在加速段的运行时间确定。
在一个实施例中,根据加速度,确定AGV在下一计算周期的目标速度包括:根据AGV在当前计算周期的运行速度、下一计算周期的加速和计算周期确定AGV在下一计算周期的目标速度。
在一个实施例中,根据公式Vt+1=Vt+a*△T确定AGV在下一计算周期的目标速度;其中,Vt+1为AGV在下一计算周期的目标速度,Vt为AGV在当前计算周期的运行速度,a为AGV在下一计算周期的加速度,△T为计算周期。
根据本公开的另一方面,还提出一种控制器,包括:加速度确定单元,被配置为根据AGV在爬升过程中加速段距离、已行进距离和当前计算周期的运行速度,确定AGV在下一计算周期的加速度;目标速度确定单元,被配置为根据加速度,确定AGV在下一计算周期的目标速度;AGV控制单元,被配置为根据目标速度,控制AGV的运行。
在一个实施例中,加速度确定单元被配置为确定加速段距离与已行进距离的距离差值;获取速度递增步长;根据距离差值、当前计算周期的运行速度和速度递增步长,确定AGV在下一计算周期的加速度。
在一个实施例中,加速度确定单元被配置为根据公式a=(Vt+Vadd)2/2*(D-Dd)确定AGV在下一计算周期的加速度;其中,a为AGV在下一计算周期的加速度,Vt为AGV在当前计算周期的运行速度,Vadd为速度递增步长,D为加速段距离,Dd为已行进距离,Vt的初始值为0。
在一个实施例中,速度递增步长,根据AGV在加速段最终达到的速度以及在加速段的运行时间确定。
根据本公开的另一方面,还提出一种控制器,包括:存储器;以及耦接至存储器的处理器,处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行上述的方法。
根据本公开的另一方面,还提出一种AGV自动导引运输车,包括:上述的控制器。
根据本公开的另一方面,还提出一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该指令被处理器执行时实现上述的方法。
与相关技术相比,本公开实施例根据加速段距离、已行进距离和当前计算周期的运行速度,确定AGV在下一计算周期的加速度,根据加速度,确定AGV在下一计算周期的目标速度,然后根据目标速度,控制AGV在加速段的运行,使得AGV导向轮以较低的速度进入C型轨道,然后逐渐提升到目标速度,使得链轮和链条咬合时,不会因为链轮速度太快而导致咬合失败,提高了AGV爬升成功率。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例,并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本公开,其中:
图1A为本公开一个实施例中C型轨道俯视示意图。
图1B为本公开另一个实施例中C型轨道俯视示意图。
图1C为本公开AGV速度规划示意图。
图2为本公开AGV在爬升过程中的运行方法的一个实施例的流程示意图。
图3为本公开AGV在爬升过程中目标速度随时间变化曲线图。
图4为本公开控制器的一个实施例的结构示意图。
图5为本公开控制器的另一个实施例的结构示意图。
图6为本公开控制器的再一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本公开进一步详细说明。
如图1A和图1B所示,C型轨道110固定在货架上,C型轨道110内设置链条120,AGV从地面开始爬升货架时,通过二维码等定位到C型轨道110下方,将带有爬升链轮130的机构伸出,使得爬升链轮130与链条110啮合,通过驱动机构驱使AGV沿C型轨道爬升。其中,在初始阶段,AGV的内导向轮140与外导向轮150未进入C型轨道,直到AGV爬升到一定高度时,例如爬升到80mm高度时,内导向轮140与外导向轮150才夹抱住C型轨道110。
在AGV进行速度规划时,将目标行程划分为五段,如图1C所示,分别是A-加速段、B-匀速段、C-减速段、D-爬行段、E-停止段。其中,横坐标为时间轴,纵坐标为AGV的目标速度,曲线段ABCDE则表示AGV的目标速度随时间的变化情况,即表示AGV从起步加速到减速停止的过程。
申请人发现,由于AGV从地面开始爬升货架时,在0-80mm高度时,爬升导向轮尚未进入C型轨道,恒加速瞬时对C型轨道冲击较大,会产生大电流波动,导致AGV的爬升链轮和C型轨道的链条咬合失败,造成链轮空转,从而导致AGV起步失败。另外,在加速段,若AGV以恒加速起步,还会产生较大噪声。
图2为本公开AGV在爬升过程中的运行方法的一个实施例的流程示意图。
在步骤210,根据AGV在爬升过程中的加速段距离、已行进距离和当前计算周期的运行速度,确定AGV在下一计算周期的加速度。
在一个实施例中,为了简化计算过程,还可以设置速度递增步长,其中,速度递增步长根据AGV在加速段最终达到的速度以及在加速段的运行时间确定。例如,AGV在走完加速段时,要达到预定速度,该预定速度与AGV本身的设置相关,并且,在该加速段,AGV需要在预定时间内走完。
在一个实施例中,计算加速段距离与已行进距离的距离差值,然后根据该距离差值、当前计算周期的运行速度和速度递增步长,确定AGV在下一计算周期的加速度。
在一个实施例中,可以根据公式a=(Vt+Vadd)2/[2*(D-Dd)]确定AGV在下一计算周期的加速度。其中,Vt 2-V0 2=2aS,S=D-Dd,由于设定的Vadd数值较小,因此,在计算时,通过上述两个公式能够得到a=(Vt+Vadd)2/[2*(D-Dd)]。
加速段距离D是已知值,已行进距离Dd可以通过编码器读取,速度递增步长Vadd是预先设定值,前计算周期的运行速度Vt的初始值为0。
在步骤220,根据加速度,确定AGV在下一计算周期的目标速度。
在一个实施例中,根据AGV在当前计算周期的运行速度、下一计算周期的加速和计算周期确定AGV在下一计算周期的目标速度。例如,根据公式Vt+1=Vt+a*△T确定AGV在下一计算周期的目标速度Vt+1。其中,计算周期△T可以根据具体情况进行设置,例如设置为10ms。
例如,在0时刻,AGV当前运行速度为0,已运行距离为0,此时,计算出0-10ms的加速度为Vadd 2/(2*D),目标速度V1=Vadd 2/(2*D)*△T。可以依次计算出20ms、30ms…到加速段走完时刻的目标速度。
在步骤230,根据目标速度,控制AGV在加速段的运行。根据每一计算周期的目标速度,控制AGV在对应计算周期内加速运行。
在上述实施例中,将AGV起步的加速段的速度规划修改为变加速起步,例如,根据加速段距离、已行进距离和当前计算周期的运行速度,确定AGV在下一计算周期的加速度,根据加速度,确定AGV在下一计算周期的目标速度,然后根据目标速度,控制AGV在加速段的运行,使得AGV导向轮以较低的速度进入C型轨道,然后逐渐提升到目标速度,使得链轮和链条咬合时,不会因为链轮速度太快而导致咬合失败,提高了AGV爬升成功率,另外,通过变加速起步,还能够降低AGV爬升货架时引起的噪声。
在本公开的一个实施例中,AGV的加速运行状态、匀速运行状态、减速运行状态、爬行运行状态和停止运行状态可以通过状态机进行管理。例如,在AGV目标速度小于等于0时,控制AGV进入加速段,即让AGV加速运行;然后检测AGV已行走的距离,判断AGV已行走的距离是否大于或等于加速段长度,若没有,则控制AGV加速运行,若大于或等于,则控制AGV匀速运行;继续判断AGV剩余距离是否小于等于减速段、爬行段和停止段长度之和,若小于等于,则控制AGV进入加速段,即控制AGV减速运行;然后继续判断AGV剩余距离是否小于等于爬行段和停止段长度之和,若小于等于,则控制AGV进入爬行段;然后继续判断AGV剩余距离是否小于等于停止段长度之和,若小于等于,则控制AGV停止运行。
在一个实施例中,利用本公开图2中的方法对AGV爬升过程的速度进行仿真,得到如图3所示的仿真图,从图中可知,AGV实现了蠕行起步,能够降低AGV爬升起步段的电机电流,从而提升了爬升的成功率。
图4为本公开控制器的一个实施例的结构示意图。该控制器例如为PLC,包括加速度确定单元410、目标速度确定单元420和AGV控制单元430。
加速度确定单元410被配置为根据AGV在爬升过程中加速段距离、已行进距离和当前计算周期的运行速度,确定AGV在下一计算周期的加速度。
在一个实施例中,为了简化计算过程,还可以设置速度递增步长,其中,速度递增步长根据AGV在加速段最终达到的速度以及在加速段的运行时间确定。例如,AGV在走完加速段时,要达到预定速度,该预定速度与AGV本身的设置相关,并且,在该加速段,AGV需要在预定时间内走完。
例如,根据公式a=(Vt+Vadd)2/2*(D-Dd)确定AGV在下一计算周期的加速度。
其中,a为AGV在下一计算周期的加速度,Vt为AGV在当前计算周期的运行速度,Vadd为速度递增步长,D为加速段距离,Dd为已行进距离,Vt的初始值为0。
目标速度确定单元420被配置为根据加速度,确定AGV在下一计算周期的目标速度。
在一个实施例中,根据AGV在当前计算周期的运行速度、下一计算周期的加速和计算周期确定AGV在下一计算周期的目标速度。例如,根据公式Vt+1=Vt+a*△T确定AGV在下一计算周期的目标速度Vt+1。其中,计算周期△T可以根据具体情况进行设置,例如设置为10ms。
例如,在0时刻,AGV当前运行速度为0,已运行距离为0,此时,计算出0-10ms的加速度为Vadd 2/(2*D),目标速度V1=Vadd 2/(2*D)*△T。可以依次计算出20ms、30ms…到加速段走完时刻的目标速度。
AGV控制单元430被配置为根据目标速度,控制AGV的运行。
在上述实施例中,根据加速段距离、已行进距离和当前计算周期的运行速度,确定AGV在下一计算周期的加速度,根据加速度,确定AGV在下一计算周期的目标速度,然后根据目标速度,控制AGV在加速段的运行,使得AGV导向轮以较低的速度进入C型轨道,然后逐渐提升到目标速度,使得链轮和链条咬合时,不会因为链轮速度太快而导致咬合失败,提高了AGV爬升成功率。
图5为本公开控制器的另一个实施例的结构示意图。该控制器包括存储器510和处理器520,其中:存储器510可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储图2所对应实施例中的指令。处理器520耦接至存储器510,可以作为一个或多个集成电路来实施,例如微处理器或微控制器。该处理器520用于执行存储器中存储的指令。
在一些实施例中,还可以如图6所示,该控制器600包括存储器610和处理器620。处理器620通过BUS总线630耦合至存储器610。该控制器600还可以通过存储接口640连接至外部存储装置950以便调用外部数据,还可以通过网络接口660连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出),此处不再进行详细介绍。
在该实施例中,通过存储器存储数据指令,再通过处理器处理上述指令,能够提升AGV爬升的成功率。
在本公开的另一个实施例中,保护一种AGV,该AGV包括上述的控制器。
在另一些实施例中,一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该指令被处理器执行时实现图2所对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白,本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
至此,已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思,没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述,完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本公开的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (13)
1.一种AGV自动导引运输车在爬升过程中的运行方法,包括:
根据所述AGV在爬升过程中的加速段距离、已行进距离和当前计算周期的运行速度,确定所述AGV在下一计算周期的加速度;
根据所述加速度,确定所述AGV在下一计算周期的目标速度;
根据所述目标速度,控制所述AGV在加速段的运行。
2.根据权利要求1所述的运行方法,其中,
确定所述加速段距离与已行进距离的距离差值;
获取速度递增步长;
根据所述距离差值、所述当前计算周期的运行速度和所述速度递增步长,确定所述AGV在下一计算周期的加速度。
3.根据权利要求2所述的运行方法,其中,根据公式a=(Vt+Vadd)2/[2*(D-Dd)]确定所述AGV在下一计算周期的加速度;
其中,a为所述AGV在下一计算周期的加速度,Vt为所述AGV在当前计算周期的运行速度,Vadd为速度递增步长,D为加速段距离,Dd为已行进距离,所述Vt的初始值为0。
4.根据权利要求2所述的运行方法,其中,
所述速度递增步长,根据所述AGV在加速段最终达到的速度以及在加速段的运行时间确定。
5.根据权利要求1-4任一所述的运行方法,其中,根据所述加速度,确定所述AGV在下一计算周期的目标速度包括:
根据所述AGV在当前计算周期的运行速度、下一计算周期的加速和计算周期确定所述AGV在下一计算周期的目标速度。
6.根据权利要求5所述的运行方法,其中,
根据公式Vt+1=Vt+a*△T确定所述AGV在下一计算周期的目标速度;
其中,Vt+1为所述AGV在下一计算周期的目标速度,Vt为所述AGV在当前计算周期的运行速度,a为所述AGV在下一计算周期的加速度,△T为计算周期。
7.一种控制器,包括:
加速度确定单元,被配置为根据所述AGV在爬升过程中加速段距离、已行进距离和当前计算周期的运行速度,确定所述AGV在下一计算周期的加速度;
目标速度确定单元,被配置为根据所述加速度,确定所述AGV在下一计算周期的目标速度;
AGV控制单元,被配置为根据所述目标速度,控制所述AGV的运行。
8.根据权利要求7所述的控制器,其中,
所述加速度确定单元被配置为确定所述加速段距离与已行进距离的距离差值;获取速度递增步长;根据所述距离差值、所述当前计算周期的运行速度和所述速度递增步长,确定所述AGV在下一计算周期的加速度。
9.根据权利要求8所述的控制器,其中,
所述加速度确定单元被配置为根据公式a=(Vt+Vadd)2/2*(D-Dd)确定所述AGV在下一计算周期的加速度;
其中,a为所述AGV在下一计算周期的加速度,Vt为所述AGV在当前计算周期的运行速度,Vadd为速度递增步长,D为加速段距离,Dd为已行进距离,所述Vt的初始值为0。
10.根据权利要求7-9任一所述的控制器,其中,
所述速度递增步长,根据所述AGV在加速段最终达到的速度以及在加速段的运行时间确定。
11.一种控制器,包括:
存储器;以及
耦接至所述存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至6任一项所述的方法。
12.一种AGV自动导引运输车,包括:
权利要求7-11任一所述的控制器。
13.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该指令被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的方法。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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