[发明专利]基于复合型磁钉校正的AGV纠偏控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于AGV技术系统，尤其是一种基于复合型磁钉校正的AGV纠偏控制系统及方法。

背景技术

在AGV控制过程中，电磁栅尺和磁钉可以用来对AGV的行驶过程进行校正。其实现方法是：在路段上每相隔一段距离设置一对间隔固定的磁钉，由于磁钉不具有方向性，无法对AGV的姿态进行测定，因此，需要采用双磁钉、双磁尺或双磁钉、单磁尺的方法来实现，即采用平行布设两个磁钉的方法，AGV在行驶时，用两把电磁尺去检测按要求埋设在路径上的两颗磁钉相对于AGV的位置，再根据检测到的数据进行“测量计算”，计算出AGV的当前位置和方向，进而就可以按照预先设定的程序确定AGV行驶到下一个测量点所要执行的动作。

AGV双磁钉导引技术具有计算简便、结构简单、运行可靠、使用方便等特点，但是，其存在的问题是：由于磁钉内不能含有信息，磁钉的绝对值坐标必须事先标定，对于磁钉坐标标定方法一般是采用示教方法由人工运行AGV对所有磁钉进行一次人工扫描，即由AGV自身的定位系统对磁钉进行测量和标定，如论文《惯性导航自动引导车磁钉校正路径迭代学习方法》中所述：当AGV通过磁钉CJ时,定位系统测得的AGV车体位姿为P_I(X_I,Y_I,θ_I)，电磁栅尺测得AGV中心到磁钉的距离为c，磁钉CJ的坐标为：XC_J=X_I-c*SINθ_I，YC_J=Y_I-c*COSθ_I，这样经过示教扫描后可得到每一个磁钉的坐标及每一对磁钉的连线与XOY绝对坐标系的夹角θ。上述人工示教方法对于大面积的磁钉敷显然设费时费力，实际应用意义不大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、效率高且实现简便的基于复合型磁钉校正的AGV纠偏控制系统及方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于复合型磁钉校正的AGV纠偏控制系统，包括AGV小车、在地面上敷设有磁钉,在每个磁钉的附近敷设有与磁钉相对应的RFID射频标签，所述的AGV小车包括AGV车体、安装在AGV车体前后两侧和左右两侧的电磁栅尺和RFID读卡单元，在每个电磁栅尺上均布安装有传感器，在AGV车体底部安装有与电磁栅尺和RFID读卡单元相连接的主控制器以对AGV小车进行纠偏控制。

而且，所述主控制器包括微处理器和AGV驱动模块，微处理器分别与四个电磁栅尺和四个RFID读卡单元相连接用于采集地面上的RFID射频标签信号，微处理器计算得到AGV小车当前的位姿偏差并通过AGV驱动模块进行纠偏控制。

而且，所述每个电磁栅尺上均包括至少2排水平矩阵分布的传感器。

而且，所述的传感器为霍尔传感器。

而且，所述的AGV小车为具有紧凑式万向运动机构的AGV运输车。

一种基于复合型磁钉校正的AGV纠偏控制方法，包括以下步骤：

步骤1：主控制器通过电磁栅尺、RFID读卡单元获取RFID射频标签信号；

步骤2：主控制器对获取的RFID射频标签信号进行计算得到AGV小车当前的位姿偏差；

步骤3：主控制器根据AGV小车当前的位姿偏差通过AGV驱动模块对AGV小车进行纠偏控制。

而且，所述步骤1的具体方法为：电磁栅尺和RFID读卡单元为分时操作：当电磁栅尺采集到磁钉信号后发送给微处理器，微处理器通知RFID读卡单元，RFID读卡单元采集地面上的AGV小车周围的RFID射频标签信号并发送给微处理器，该RFID射频标签信号为磁钉的绝对坐标。

而且，所述步骤2的具体方法包括以下步骤：

⑴建立磁钉坐标系、小车坐标系、世界坐标系；

⑵计算AGV小车在小车坐标系下相对于磁钉坐标系的偏离位置和偏离角度；

⑶计算AGV小车在世界坐标系下的偏离角度以及AGV小车在世界坐标系下相对于磁钉坐标系的偏离位置；

⑷计算AGV小车相在世界坐标系的坐标。

而且，所述步骤⑶计算AGV小车在世界坐标系下的偏离角度为：分别计算AGV小车相对于磁钉坐标系的偏离角度θ1、磁钉坐标系相对于世界坐标系的偏离角度θ2，再将偏离角度θ1和偏离角度θ2相加便得到计算AGV小车在世界坐标系下的偏离角度θ。