[发明专利]基于线性CCD的物流运载车线迹跟踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动导航物流运载车领域，特别是涉及一种基于线性CCD的物流运载车线迹跟踪方法。

背景技术

AGV（AutomatedGuidedVehicle）即自动导航物流运载车，是指装备有电磁或光学等自动导引装备，能够沿着规定路径行驶，具有安全保护以及各种移栽功能的运输车。而现有的AGV光电导航控制方式，大多数采用单排红外光电传感器阵列、面阵CCD或多组线性CCD组合使用，从而达到AGV沿着较为固定材质的导引轨道运行，且对于处理器也有一定的性能要求。

随着AGV自动导航物流运载车的技术快速发展，市场竞争日趋激烈，如何在保证产品质量稳定可靠的前提下，尽量缩减成本成为厂商所要重点考虑因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种步骤简单合理的基于线性CCD的物流运载车线迹跟踪方法。该方法选用了线性CCD摄像头检测迹线信息，检测信息经过放大、滤波、A／D转换后送入单片机处理。信息处理中，建立了跟踪系统的PID模型，通过历史经验累积得到物流运载车偏离迹线的方向和偏离程度，然后通过模糊自适应算法调整电机的转向速度和转向方向跟踪迹线。在设计中，由于采用深度累积历史迹线偏离方向与偏离程度的学习，能够简单快速估计迹线的趋势，结合实际检测信息从而快速做出控制决策，使跟踪更能适应外界环境。使得物流运载车能够始终平稳沿着迹线中心前进，从而完成物流运载车线迹跟踪。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

AGV物流运载车采用线性CCD横向检测导引线位置信息，依据线性CCD读取回来的数据信息计算分析当前物流运载车的行驶状态，在不同情况下采用不同的PID参数调整物流运载车电机驱动，从而物流运载车平稳循迹；

该物流运载车线迹跟踪方法包括以下步骤：

步骤1，线性CCD定时20ms周期扫描路面信息，经放大、滤波、A/D转换后传回CCD上128个像素点各像素值；步骤2，计算128个像素点的平均像素值；步骤3，根据步骤2中计算得到平均阈值，依据经验公式估算导引线边缘与外围环境的像素跳变值；步骤4，在获取的128个像素值内寻找导引线左右边线位置，从而计算导引线中心位置；步骤5，将当前得到导引线中心位置与实际车体中心线转换到CCD像素上的位置比较，得到偏差，引入偏差到PID算法，该PID算法累积前十次偏离程度及趋势构成一定经验深度，从而更为准确的提供当前的偏离程度和偏离趋势；步骤6，将当前的偏差和偏离趋势引入到模糊算法中，经由模糊算法计算修正当前PID参数，进而得算出当前应调整差速值，车载控制器调整两驱动电机之间差速，执行纠偏过程。

与现有技术相比，本方法采用单一线性CCD识别引导路径，可采用胶带、反光带等低成本材料铺设，工作量大为简化，变更线路容易，算法简单可靠，采用模糊自适应调整PID参数，保证了AGV物流运载车稳定循迹。

附图说明

图1是本发明提供的一种AGV物流运载车循迹控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不局限具体实施方式的限制。

除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，根据本发明具体实施方式的基于线性CCD的物流运载车线迹跟踪方法包括以下步骤：

一种基于线性CCD的物流运载车线迹跟踪方法，其特征在于：该物流运载车采用线性CCD横向检测导引线位置信息，依据线性CCD读取回来的数据信息计算分析当前物流运载车的行驶状态，在不同情况下采用不同的PID参数调整物流运载车电机驱动，以期物流运载车平稳行驶：

该物流运载车线迹跟踪方法包括以下步骤：

步骤1，线性CCD定时20ms周期扫描路面信息，经放大、滤波、A/D转换后传回CCD上128个像素点各像素值；

步骤2，基于步骤1，计算128个像素点的平均像素值，若当前平均值大于设定像素值上限或小于像素值下限，估计当前物流运载车行驶脱轨，跳到步骤3；若当前平均值在设定范围内，跳到步骤4；

步骤3，基于步骤2，统计连续到达本步骤次数，若次数达到设定次数，则物流运载车停止，判定物流运载车脱轨；若未达到次数，则返回步骤1；