CN114721380A - 一种agv行走过程稳定系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AGV行走过程稳定系统，包括传感器数据采集系统，用于采集AGV小车和设定已知位置的参考物距离；位姿确定系统，用于基于位姿确定模型计算得到AGV小车位移偏差和倾斜角度；位姿处理系统，用于基于模糊控制器将位移偏差和倾斜角度模糊化处理，通过查询建立的模糊控制规则表，输出AGV小车相对应的角速度调整量和角度调整量；AGV驱动系统，根据位姿处理系统的输出结果驱动AGV行走电机，实现AGV的运动控制；本发明通过集定位与控制于一身的行走稳定的算法来保证AGV行走过程的稳定，促使运输过程中的各个环节紧密的连接在一起，实现运输物流的自动化，减少生产线上的人工参与，从而提高运输效率，减少损耗和劳动强度，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及AGV行走系统领域，具体涉及一种AGV行走过程稳定系统。
背景技术
随着各行各业不断推进智能制造，“机器换人”的理念正在逐步推行，其中AGV作为典型的机器人之一，主要应用于运输、装卸料等，在传统生产车间中，主要运输方式为传送带运输、固定轨道运输、人工搬运、叉车运输等等，这类运输方式工作效率低、完成度不高、安全性相对较低，并长期依赖于人工调控；与传统方式相比，AGV的搬运过程具有高可靠性和安全性；但是，目前AGV在行走过程中，不能进行位姿的调整，行走不够稳定，不能满足使用需求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种AGV行走过程稳定系统，包括传感器数据采集系统，用于采集AGV小车和设定已知位置的参考物距离；
位姿确定系统，用于基于位姿确定模型计算得到AGV小车位移偏差和倾斜角度；
位姿处理系统，用于基于模糊控制器将位移偏差和倾斜角度模糊化处理，通过查询建立的模糊控制规则表，输出AGV小车相对应的角速度调整量和角度调整量；
AGV驱动系统，根据位姿处理系统的输出结果驱动AGV行走电机，实现AGV的运动控制。
进一步地，所述传感器数据采集系统采用超声波传感器、RFID标签，同时传感器数据采集系统采集超声波传感器的波束角范围数据。
进一步地，所述位姿处理系统根据AGV路径偏差调整基本规律，将角度偏差和位置偏差的调整规律总结7×7＝49条模糊控制语言：
1.IFα＝NB and e＝NB，THENδ＝PB
2.IFα＝NB and e＝NM，THENδ＝PB
3.IFα＝NB and e＝NS，THENδ＝PB
4.IFα＝NB and e＝ZO，THENδ＝PM
5.IFα＝NB and e＝PS，THENδ＝PM
6.IFα＝NB and e＝PM，THENδ＝PS
7.IFα＝NB and e＝PB，THENδ＝PU
······
48.IFα＝PB and e＝PM，THENδ＝NB
49.IFα＝PB and e＝PB，THENδ＝NB。
进一步地，其实现方法，包括以下步骤：
(1)通过得到超声波传感器波束角范围和设定已知位置的参考物距离，根据超声波传感器反馈的数据建立位姿确定模型，利用RFID标签进行AGV在Y轴的坐标校正，得到的AGV的准确坐标，实现AGV在环境运动中的精准定位；
(2)基于双输入双输出结构的模糊控制器，以位移偏差和偏斜角度θ作为输入，以AGV角速度调整量和角度调整量作为输出量，建立模糊规则控制表；
(3)基于多次实验，确定各个区间角度调整量及角速度调整量的参数值大小；
(4)在AGV运动时，继续通过超声波传感器采集测距数据并计算，依次循环，实现AGV的位姿纠偏。
采用以上方案后，本发明具有如下优点：本发明通过集定位与控制于一身的行走稳定的算法来保证AGV行走过程的稳定，促使运输过程中的各个环节紧密的连接在一起，实现运输物流的自动化，减少生产线上的人工参与，从而提高运输效率，减少损耗和劳动强度，降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明一种AGV行走过程稳定系统的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
实施例
一种AGV行走过程稳定系统，包括传感器数据采集系统，用于采集AGV小车和设定已知位置的参考物距离，传感器数据采集系统采用超声波传感器、RFID标签，同时传感器数据采集系统采集超声波传感器的波束角范围数据；位姿确定系统，用于基于位姿确定模型计算得到AGV小车位移偏差和倾斜角度；位姿处理系统，用于基于模糊控制器将位移偏差和倾斜角度模糊化处理，通过查询建立的模糊控制规则表，输出AGV小车相对应的角速度调整量和角度调整量；AGV驱动系统，根据位姿处理系统的输出结果驱动AGV行走电机，实现AGV的运动控制。
模糊控制依据模糊数学和模糊逻辑推理，通过总结专家经验，把普通语言描述的控制方法，利用模糊理论，将其转化成模糊语言，再利用控制系统对它进行处理。模糊控制把专家对于控制对象的操作控制经验通过语言描述为模糊规则，然后让机器根据这些规则来操作，实现对目标的自动控制。对此，模糊理论归纳出一套独特的方式，用来将专家对目标的控制规则转换成数学函数，然后让机器识别，最终实现对机器的控制。模糊理论是一种利用语言式的控制规则和模糊逻辑推理的计算机控制方法，它不依赖于受控对象的数学模型，总结专家操作经验，变成多条模糊规则，是现代智能控制的一种。一般模糊控制器主要由模糊化模块、模糊推理模块、解模糊模块构成。除此之外还可以有量化因子模块和比例因子模块，用来对数据进行缩放。
建立了位姿模糊控制确定模型，总结出一套比较有效的操作经验，将其转化成一条条的控制规则。根据实际经验来说，如果小车偏离行驶路线较大，则应该让它快速的回到行驶路线上来，如果偏差较小，则应该让它平稳的回到路线上来，避免再出现波动。
因此，位姿处理系统根据AGV路径偏差调整基本规律，将角度偏差和位置偏差的调整规律总结7×7＝49条模糊控制语言：
1.IFα＝NB ande＝NB，THENδ＝PB
2.IFα＝NB ande＝NM，THENδ＝PB
3.IFα＝NB ande＝NS，THENδ＝PB
4.IFα＝NB ande＝ZO，THENδ＝PM
5.IFα＝NB ande＝PS，THENδ＝PM
6.IFα＝NB ande＝PM，THENδ＝PS
7.IFα＝NB ande＝PB，THENδ＝PU
······
48.IFα＝PB ande＝PM，THENδ＝NB
49.IFα＝PB ande＝PB，THENδ＝NB。
基于上述内容，本方案实现方法，包括以下步骤：
(1)通过得到超声波传感器波束角范围和设定已知位置的参考物距离，根据超声波传感器反馈的数据建立位姿确定模型，利用RFID标签进行AGV在Y轴的坐标校正，得到的AGV的准确坐标，实现AGV在环境运动中的精准定位；
(2)基于双输入双输出结构的模糊控制器，以位移偏差Δx和偏斜角度θ作为输入，以AGV角速度调整量ω’0和角度调整量Δθ作为输出量，建立模糊规则控制表；
(3)基于多次实验，确定各个区间角度调整量及角速度调整量的参数值大小；
(4)在AGV运动时，继续通过超声波传感器采集测距数据并计算，依次循环，实现AGV的位姿纠偏。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种AGV行走过程稳定系统，其特征在于，包括传感器数据采集系统，用于采集AGV小车和设定已知位置的参考物距离；
位姿确定系统，用于基于位姿确定模型计算得到AGV小车位移偏差和倾斜角度；
位姿处理系统，用于基于模糊控制器将位移偏差和倾斜角度模糊化处理，通过查询建立的模糊控制规则表，输出AGV小车相对应的角速度调整量和角度调整量；
AGV驱动系统，根据位姿处理系统的输出结果驱动AGV行走电机，实现AGV的运动控制。
2.根据权利要求1所述的一种AGV行走过程稳定系统，其特征在于，所述传感器数据采集系统采用超声波传感器、RFID标签，同时传感器数据采集系统采集超声波传感器的波束角范围数据。
3.根据权利要求1所述的一种AGV行走过程稳定系统，其特征在于，所述位姿处理系统根据AGV路径偏差调整基本规律，将角度偏差和位置偏差的调整规律总结7×7＝49条模糊控制语言：
1.IFα＝NB and e＝NB，THENδ＝PB
2.IFα＝NB and e＝NM，THENδ＝PB
3.IFα＝NB and e＝NS，THENδ＝PB
4.IFα＝NB and e＝ZO，THENδ＝PM
5.IFα＝NB and e＝PS，THENδ＝PM
6.IFα＝NB and e＝PM，THENδ＝PS
7.IFα＝NB and e＝PB，THENδ＝PU
······
48.IFα＝PB and e＝PM，THENδ＝NB
49.IFα＝PB and e＝PB，THENδ＝NB。
4.根据权利要求1所述的一种AGV行走过程稳定系统，其特征在于，其实现方法，包括以下步骤：
(1)通过得到超声波传感器波束角范围和设定已知位置的参考物距离，根据超声波传感器反馈的数据建立位姿确定模型，利用RFID标签进行AGV在Y轴的坐标校正，得到的AGV的准确坐标，实现AGV在环境运动中的精准定位；
(2)基于双输入双输出结构的模糊控制器，以位移偏差Δx和偏斜角度θ作为输入，以AGV角速度调整量ω’0和角度调整量Δθ作为输出量，建立模糊规则控制表；
(3)基于多次实验，确定各个区间角度调整量及角速度调整量的参数值大小；
(4)在AGV运动时，继续通过超声波传感器采集测距数据并计算，依次循环，实现AGV的位姿纠偏。
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| CN202210304033.XA CN114721380A (zh) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | 一种agv行走过程稳定系统 |
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| CN202210304033.XA CN114721380A (zh) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | 一种agv行走过程稳定系统 |
Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115108261A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-09-27 | 成都盛锴科技有限公司 | 一种转向架拖动系统 |
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2022
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| CN115108261A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-09-27 | 成都盛锴科技有限公司 | 一种转向架拖动系统 |
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