CN113741434A - 一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法及系统 - Google Patents

一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及导航控制技术领域，具体涉及一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法及系统，应用于AGV，所述AGV设置有磁导航传感器，所述磁导航传感器包括信号检测点序列，所述信号检测点序列包括多个等间距设置的信号检测点，所述信号检测点序列与所述AGV的行驶方向垂直；所述方法包括：获取目标路径，所述目标路径为从岔路口延伸的多条路径中的其中一条路径；当AGV行驶到岔路口时，实时获取综合磁场强度；根据所述综合磁场强度和目标路径从所述信号检测点序列中筛选出特征检测点序列；根据所述特征检测点序列确定拟合中心点；以拟合中心点为基准，实时调整AGV的行驶方向，以控制AGV进入目标路径；本发明能够保证磁条路径选择过程平顺可靠。

Description

一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法及系统
技术领域
本发明涉及导航控制技术领域，具体涉及一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法及系统。
背景技术
随着工厂自动化进程，自动引导物流车的大规模应用，使工厂内物流逐步实现自动化运行，现有自动引导物流车控制方案中使用磁引导方式。
当AGV行驶在岔路口时，在AGV磁导航控制下，由于磁条磁场叠加效应，如果直接采用实际检测的磁场强度控制AGV的运行，由于无法区分出多根磁条，导致无法直接选择目标路径的磁条，在AGV转向时，又存在偏差存在突然变大的过程，从而导致AGV的纠偏幅度突然变大，出现岔路选择不流畅，运行抖动大缺点。
因此，如何保证整个磁条路径选择过程平顺可靠成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法，应用于AGV，所述AGV设置有磁导航传感器，所述磁导航传感器包括信号检测点序列，所述信号检测点序列包括多个等间距设置的信号检测点，所述信号检测点序列与所述AGV的行驶方向垂直；
所述方法包括以下步骤：
获取目标路径，所述目标路径为从岔路口延伸的多条路径中的其中一条路径；其中，从岔路口延伸的每条路径上均铺设有一条路径磁条，每条路径上的路径磁条在岔路口重叠设置，且分别与各自所在的路径保持一致的路线；
当AGV行驶到岔路口时，实时获取综合磁场强度；其中，所述综合磁场强度包括信号检测点序列中每个信号检测点检测到的磁场强度；
根据所述综合磁场强度和目标路径从所述信号检测点序列中筛选出特征检测点序列；
根据所述特征检测点序列确定拟合中心点；
以拟合中心点为基准，实时调整AGV的行驶方向，以控制AGV进入目标路径。
进一步，所述根据所述综合磁场强度和目标路径从所述信号检测点序列中筛选出特征检测点序列，包括：
获取信号检测点序列中每个信号检测点检测到的磁场强度；
确定信号检测点序列中磁场强度最大的信号检测点，作为第一检测点；
以第一检测点为基准，将信号检测点序列划分为多个子序列；其中，每个子序列分别对应一条路径；
将与目标路径对应的子序列作为目标序列；
从目标序列中选取出连续N个信号检测点作为特征检测点序列；其中，连续N个信号检测点的磁场强度均大于基准强度。
进一步，所述根据所述特征检测点序列确定拟合中心点，包括：
确定所述特征检测点序列中每个信号检测点的权重；
对所述特征检测点序列中每个信号检测点的权重求取平均值，得到拟合权重；
从所述特征检测点序列中确定与所述拟合权重对应的位置，作为拟合中心点。
进一步，所述确定所述特征检测点序列中每个信号检测点的权重，包括：
对所述信号检测点序列中每个信号检测点赋予不同的权重，其中，所述信号检测点序列中每个信号检测点的权重依次增加或依次减少。
进一步，所述从所述特征检测点序列中确定与所述拟合权重对应的位置，作为拟合中心点，包括：
将所述特征检测点序列中每个信号检测点的权重分别与所述拟合权重比较；
确定所述特征检测点序列中是否存在与所述拟合权重相等的权重，若是，则将该权重对应的信号检测点作为拟合中心点；
若否，则筛选出与所述拟合权重最接近的两个权重，确定两个权重所对应的两个信号检测点，将两个信号检测点的中心点作为拟合中心点。
进一步，所述以拟合中心点为基准，实时调整AGV的行驶方向，以控制AGV进入目标路径，包括：
确定所述信号检测点序列的中心位置；
根据所述拟合中心点和中心位置确定的位置偏差；
根据所述位置偏差实时调整AGV的行驶方向，以使所述拟合中心点和中心位置的偏差趋向于0；
控制AGV朝调整后的行驶方向进入目标路径。
进一步，所述AGV包含左驱动轮和右驱动轮；所述根据所述位置偏差实时调整AGV的行驶方向，包括：
若确定所述拟合中心点位于所述中心位置的左侧，则控制左驱动轮减速，并控制右驱动轮的速度保持不变；
若确定所述拟合中心点位于所述中心位置的右侧，则控制右驱动轮减速，并控制左驱动轮的速度保持不变。
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的基于磁导航的岔路口行驶控制方法的步骤。
一种基于磁导航的岔路口行驶控制系统，所述系统包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述任一项所述的基于磁导航的岔路口行驶控制方法。
本发明的有益效果是：本发明公开一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法及系统，本发明通过对实际检测到的综合磁场强度进行处理，提取出特征检测点序列，进而确定拟合中心点；将实时确定的拟合中心点连接起来，从而得到的一条平滑的模拟路径，在控制AGV进入目标路径时，可以保证整个磁条路径选择过程中AGV的平顺可靠行驶。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中基于磁导航的岔路口行驶控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中选取特征检测点序列的示意图；
图3是本发明实施例中特征检测点序列位置变化的示意图；
图4是本发明实施例中AGV轨迹示意图；
图5是本发明实施例中调整AGV的行驶方向的示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本申请的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参考图1，如图1所示为本申请实施例提供的一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法，应用于AGV，所述AGV设置有磁导航传感器，所述磁导航传感器包括信号检测点序列，所述信号检测点序列包括多个等间距设置的信号检测点，所述信号检测点序列与所述AGV的行驶方向垂直；
所述方法包括以下步骤：
步骤S100、获取目标路径，所述目标路径为从岔路口延伸的多条路径中的其中一条路径；
其中，从岔路口延伸的每条路径上均铺设有一条路径磁条，每条路径上的路径磁条在岔路口重叠设置，且分别与各自所在的路径保持一致的路线；
步骤S200、当AGV行驶到岔路口时，实时获取综合磁场强度；其中，所述综合磁场强度包括信号检测点序列中每个信号检测点检测到的磁场强度；
可以理解，所述综合磁场强度为磁导航传感器检测到的多条路径磁条叠加的磁信号强度；
步骤S300、根据所述综合磁场强度和目标路径从所述信号检测点序列中筛选出特征检测点序列；
步骤S400、根据所述特征检测点序列确定拟合中心点；
步骤S500、以拟合中心点为基准，实时调整AGV的行驶方向，以控制AGV进入目标路径。
本发明提供的实施例中，根据所述综合磁场强度和目标路径从所述信号检测点序列中筛选出特征检测点序列，根据所述特征检测点序列确定拟合中心点；将实时确定的拟合中心点连接起来，得到的是一条平滑的模拟路径，保证整个磁条路径选择过程平顺可靠。
作为上述实施例的进一步改进，步骤S300中，所述根据所述综合磁场强度和目标路径从所述信号检测点序列中筛选出特征检测点序列，包括：
步骤S310、获取信号检测点序列中每个信号检测点检测到的磁场强度；
步骤S320、确定信号检测点序列中磁场强度最大的信号检测点，作为第一检测点；
步骤S330、以第一检测点为基准，将信号检测点序列划分为多个子序列；其中，每个子序列分别对应一条路径；
步骤S340、将与目标路径对应的子序列作为目标序列；
步骤S350、从目标序列中选取出连续N个信号检测点作为特征检测点序列；其中，连续N个信号检测点的磁场强度均大于基准强度。
需要说明的是，本实施例中，每个子序列的顺序与每条路径的方向对应；以图2为例，以第一检测点为基准，将信号检测点序列划分为第一序列和第二序列；其中，第一序列对应目标路径，第二序列对应当前路径。在一个示例性的实施例中，设置连续的磁场强度值大于110的4个检测点信号。以位置2为例，拟合中心点与实际磁场中心具有偏移。结合图3，可以看到拟合中心点是逐步偏移实际的磁场中心的。结合图4，根据磁场分布变化进行处理可以得到一个平滑的岔路选择路线轨迹。
作为上述实施例的进一步改进，步骤S400中，所述根据所述特征检测点序列确定拟合中心点，包括：
步骤S410、确定所述特征检测点序列中每个信号检测点的权重；
步骤S420、对所述特征检测点序列中每个信号检测点的权重求取平均值，得到拟合权重；
其中，拟合权重的计算公式可以表示为：
Figure BDA0003218358100000051
其中，wi为所述特征检测点序列中第i个信号检测点，
Figure BDA0003218358100000052
为拟合权重；
步骤S430、从所述特征检测点序列中确定与所述拟合权重对应的位置，作为拟合中心点。
作为上述实施例的进一步改进，步骤S410中，所述确定所述特征检测点序列中每个信号检测点的权重，包括：
对所述信号检测点序列中每个信号检测点赋予不同的权重，其中，所述信号检测点序列中每个信号检测点的权重依次增加或依次减少。
作为上述实施例的进一步改进，步骤S430中，所述从所述特征检测点序列中确定与所述拟合权重对应的位置，作为拟合中心点，包括：
将所述特征检测点序列中每个信号检测点的权重分别与所述拟合权重比较；
确定所述特征检测点序列中是否存在与所述拟合权重相等的权重，若是，则将该权重对应的信号检测点作为拟合中心点；
若否，则筛选出与所述拟合权重最接近的两个权重，确定两个权重所对应的两个信号检测点，将两个信号检测点的中心点作为拟合中心点。
作为上述实施例的进一步改进，步骤S500中，所述以拟合中心点为基准，实时调整AGV的行驶方向，以控制AGV进入目标路径，包括：
步骤S510、确定所述信号检测点序列的中心位置；
步骤S520、根据所述拟合中心点和中心位置确定的位置偏差；
步骤S530、根据所述位置偏差实时调整AGV的行驶方向，以使所述拟合中心点和中心位置的偏差趋向于0；
步骤S540、控制AGV朝调整后的行驶方向进入目标路径。
参考图5，作为上述实施例的进一步改进，所述AGV包含左驱动轮和右驱动轮；
步骤S520中，所述根据所述位置偏差实时调整AGV的行驶方向，包括：
若确定所述拟合中心点位于所述中心位置的左侧，则控制左驱动轮减速，并控制右驱动轮的速度保持不变；
若确定所述拟合中心点位于所述中心位置的右侧，则控制右驱动轮减速，并控制左驱动轮的速度保持不变。
与图1的方法相对应，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有基于磁导航的岔路口行驶控制程序，所述基于磁导航的岔路口行驶控制程序被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的基于磁导航的岔路口行驶控制方法的步骤。
与图1的方法相对应，参考图2，本发明实施例还提供一种基于磁导航的岔路口行驶控制系统，所述系统包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述任一实施例所述的基于磁导航的岔路口行驶控制方法。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
所述处理器可以是中央处理单元(Central-Processing-Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital-Signal-Processor，DSP)、专用集成电路(Application-Specific-Integrated-Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable-Gate-Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述基于磁导航的岔路口行驶控制系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个基于磁导航的岔路口行驶控制系统可运行装置的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述基于磁导航的岔路口行驶控制系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart-Media-Card，SMC)，安全数字(Secure-Digital，SD)卡，闪存卡(Flash-Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
尽管本申请的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求，考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本申请的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本申请进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本申请的非实质性改动仍可代表本申请的等效改动。

Claims (9)

1.一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法，其特征在于，应用于AGV，所述AGV设置有磁导航传感器，所述磁导航传感器包括信号检测点序列，所述信号检测点序列包括多个等间距设置的信号检测点，所述信号检测点序列与所述AGV的行驶方向垂直；
所述方法包括以下步骤：
获取目标路径，所述目标路径为从岔路口延伸的多条路径中的其中一条路径；其中，从岔路口延伸的每条路径上均铺设有一条路径磁条，每条路径上的路径磁条在岔路口重叠设置，且分别与各自所在的路径保持一致的路线；
当AGV行驶到岔路口时，实时获取综合磁场强度；其中，所述综合磁场强度包括信号检测点序列中每个信号检测点检测到的磁场强度；
根据所述综合磁场强度和目标路径从所述信号检测点序列中筛选出特征检测点序列；
根据所述特征检测点序列确定拟合中心点；
以拟合中心点为基准，实时调整AGV的行驶方向，以控制AGV进入目标路径。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法，其特征在于，所述根据所述综合磁场强度和目标路径从所述信号检测点序列中筛选出特征检测点序列，包括：
获取信号检测点序列中每个信号检测点检测到的磁场强度；
确定信号检测点序列中磁场强度最大的信号检测点，作为第一检测点；
以第一检测点为基准，将信号检测点序列划分为多个子序列；其中，每个子序列分别对应一条路径；
将与目标路径对应的子序列作为目标序列；
从目标序列中选取出连续N个信号检测点作为特征检测点序列；其中，连续N个信号检测点的磁场强度均大于基准强度。
3.根据权利要求1所述的一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法，其特征在于，所述根据所述特征检测点序列确定拟合中心点，包括：
确定所述特征检测点序列中每个信号检测点的权重；
对所述特征检测点序列中每个信号检测点的权重求取平均值，得到拟合权重；
从所述特征检测点序列中确定与所述拟合权重对应的位置，作为拟合中心点。
4.根据权利要求3所述的一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法，其特征在于，所述确定所述特征检测点序列中每个信号检测点的权重，包括：
对所述信号检测点序列中每个信号检测点赋予不同的权重，其中，所述信号检测点序列中每个信号检测点的权重依次增加或依次减少。
5.根据权利要求4所述的一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法，其特征在于，所述从所述特征检测点序列中确定与所述拟合权重对应的位置，作为拟合中心点，包括：
将所述特征检测点序列中每个信号检测点的权重分别与所述拟合权重比较；
确定所述特征检测点序列中是否存在与所述拟合权重相等的权重，若是，则将该权重对应的信号检测点作为拟合中心点；
若否，则筛选出与所述拟合权重最接近的两个权重，确定两个权重所对应的两个信号检测点，将两个信号检测点的中心点作为拟合中心点。
6.根据权利要求5所述的一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法，其特征在于，所述以拟合中心点为基准，实时调整AGV的行驶方向，以控制AGV进入目标路径，包括：
确定所述信号检测点序列的中心位置；
根据所述拟合中心点和中心位置确定的位置偏差；
根据所述位置偏差实时调整AGV的行驶方向，以使所述拟合中心点和中心位置的偏差趋向于0；
控制AGV朝调整后的行驶方向进入目标路径。
7.根据权利要求6所述的一种基于磁导航的岔路口行驶控制方法，其特征在于，所述AGV包含左驱动轮和右驱动轮；所述根据所述位置偏差实时调整AGV的行驶方向，包括：
若确定所述拟合中心点位于所述中心位置的左侧，则控制左驱动轮减速，并控制右驱动轮的速度保持不变；
若确定所述拟合中心点位于所述中心位置的右侧，则控制右驱动轮减速，并控制左驱动轮的速度保持不变。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的基于磁导航的岔路口行驶控制方法的步骤。
9.一种基于磁导航的岔路口行驶控制系统，其特征在于，所述系统包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1至7任一项所述的基于磁导航的岔路口行驶控制方法。
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