[发明专利]一种基于AGV的仿真控制方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于AGV的仿真控制方法，包括建立基于拓扑地图的AGV仿真测试轨迹规划路径，并计算获取所述规划路径上所有点坐标并存储；建立AGV底盘的运动模型，通过所述运动模型实时获取AGV的移动状态数据，并根据所述移动状态数据获取相应的AGV控制参考点状态数据；根据预瞄点长度计算获取所述规划路径上的参考点的角度调节量和速度调节量；将所述角度调节量和速度调节量输入所述运动模型以调整所述AGV仿真车辆的移动状态。通过针对虚拟车的轨迹模拟，使得对AGV的轨迹控制参数调试完全基于仿真实现，不受实车或嵌入式控制器的限制，调试方便快速，克服了在参数整定过程中的实车硬件故障干扰。

技术领域

本发明涉及控制方法技术领域，尤其涉及一种基于AGV的仿真控制方法和系统。

背景技术

自动导引机器人(Automated Guided Vehicle，简称AGV)又名自动导引车，是自身携带导引模块的自动导引设备，可以依据不同的导引方式，沿着预先规划的路径行驶，并能够完成转弯、停车等系列功能，是现代工业自动化系统的关键设备之一。AGV具有灵活性、智能化等显著特点，可以方便地重组系统，达到生产过程的柔性化运输。与传统的人工或半人工的生产方式相比，AGV系统减轻了劳动强度，降低了危险性，提高了生产效率。因此，AGV作为物流装备中自动化水平最高的产品，越来越多地应用于汽车制造、烟草、电子、仓储等各个行业。

AGV作为一种自主移动机器人，保证其移动路径的轨迹平滑是其重要的技术要求。在AGV的轨迹控制中，不同底盘类型的AGV，如双舵轮、单舵轮、双轮差速等具有不同的运动学模型，需要采取不同的控制策略，通过大量的重复实车测试，不断调整相应控制参数的数值，直至达到最优的控制效果，但此类控制参数的选取方式工作量大，且调试过程容易受到车辆硬件故障的干扰，为调试工作带来难度。

现有技术中，公开了一种基于AGV系统的轨迹跟踪控制方法(专利公开号CN108459605A)，通过建立AGV轮子动力学模型；设立结构约束，建立AGV系统动力学模型等方式来建立轨迹跟踪控制器，通过所述轨迹跟踪控制器控制所述AGV系统的运行，但该方案需要根据不同车型建立相对应的数学模型，通过实车调试整定轨迹控制参数，现场AGV车辆需要进行大量重复测试，且实车车体容易出现各种硬件故障，给调试工作增加难度和工作量，且调试时间和效果极大地依赖于调试人员的经验。针对目前各种不同底盘类型的AGV车辆，底盘运动学模型以及轨迹控制算法不通用，且没有一套指导性的轨迹控制参数作调试参考的，调试工作量复杂且容易受实车硬件故障干扰的问题。

此外，还有通过半实物仿真方法，如现有技术“一种AGV运动控制半实物仿真系统”(专利公开号CN105005206A)中所描述的，通过实体的AGV嵌入式控制器，配合相应的AGV仿真控制器，对实车参数进行整定，这种技术方案避免了实车测试的笨重和易受干扰性，但是仍需要实体嵌入式控制器的参与，控制器的性能会直接对调试效果造成重要影响，且调试过程不够简洁、方便。

发明内容

本发明针对现有技术中的针对目前各种不同底盘类型的AGV车辆，底盘运动学模型以及轨迹控制算法不通用，调试工作量复杂且容易受实车硬件故障干扰的问题，提供了一种基于AGV的仿真控制方法，包括：建立基于拓扑地图的AGV仿真测试轨迹规划路径，并计算获取所述规划路径上所有点坐标并存储；建立AGV底盘的运动模型，通过所述运动模型实时获取AGV的移动状态数据，并根据所述移动状态数据获取相应的AGV控制参考点状态数据；根据预瞄点长度计算获取所述规划路径上的参考点的角度调节量和速度调节量；将所述角度调节量和速度调节量输入所述运动模型以调整所述AGV仿真车辆的移动状态。

进一步的，所述步骤中建立AGV底盘的运动模型，通过所述运动模型实时获取AGV的移动状态数据，并根据所述移动状态数据获取相应的AGV控制参考点状态数据，具体包括：设定AGV传感器带来的系统误差和静态动力学误差，建立AGV底盘的运动模型；根据所述运动模型实时获取AGV的移动状态数据，并根据所述移动状态数据获取相应的AGV控制参考点状态数据。