[发明专利]一种麦克纳姆轮全向平台精确定位方法

说明书

本发明公开了一种麦克纳姆轮全向平台精确定位方法，步骤1：通过磁导航方式，导引移动平台进入停靠区域内；步骤2：采用PID控制方法，以d₁和d₂差值的绝对值作为输入，控制车轮的转动速度；以d₁和d₂差值的符号确定车轮转动的方向，进行原地转向逐渐纠正航向角误差，直到ψ＝0为止；步骤3：通过移动平台的前后移动，直到两个传感器测得距离d₁和d₂均等于设定值位置；步骤4：实现移动平台的左右平移，直到距离d₃等于设定值位置；保持第一激光位移传感器和第二激光位移传感器测量值始终等于设定值。本发明提易于实现，成本低，定位效果好，定位精度高。

技术领域

本发明涉及一种麦克纳姆轮全向平台精确定位方法，属于全向移动平台技术领域。

背景技术

麦克纳姆轮从其发明至今已被广泛应用于自动导引运输车、移动机器人平台、叉车等诸多领域。由于其独特的结构，配备有麦克纳姆轮的移动平台具备了前后移动、左右平移、斜向平移和原地转向等多种运动方式，能够在二维平面内实现全向移动。

在麦克纳姆轮全向移动平台应用的任何一个领域，往往都需要解决精确定位停靠的问题。例如在自动导引运输车(AGV)应用中，移动平台停靠的准确度对零件的装配或者是加工精度都会造成直接的影响；同样在叉车等应用场合中，精准的定位能够确保所装卸货物的安全，并提高工作的效率。

目前，麦克纳姆轮移动平台导航方式通常包括：磁条导航、视觉导航、二维码导航、激光雷达导航等方式。以上方法均能导引移动平台进入停靠位置并实现粗略定位，但无法实现±1mm以内的精确定位和停靠。发明公开号：CN106940183A中提到了一种基于PSD的AGV精确定位方法，但考虑到目前PSD视觉导引产品有效面积通常不超过5cm*5cm，对精确定位的实现造成了巨大的限制。

本发明采用激光位移传感器作为测量元件，对麦克纳姆轮全向移动平台的航向角度误差和位置误差进行检测。激光传感器在AGV领域鲜有应用，专利公开号：CN109177941A中采用了激光位移传感器用于AGV的防撞测量；专利公开号：CN207792610U中采用采用激光位移传感器用于货叉AGV对夹取货物进行测量。与本发明不存在密切的相关性。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，要解决的问题是当麦克纳姆轮全向移动平台进入停靠范围内后，如何消除移动平台的航向角误差和位置误差，实现移动平台的精确定位和停靠，本发明提供一种麦克纳姆轮全向平台精确定位方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种麦克纳姆轮全向平台精确定位方法，包括以下步骤：

步骤1：通过磁导航方式，导引移动平台进入停靠区域内；

步骤2：启动第一激光位移传感器和第二激光位移传感器，测得距离分别为d₁和d₂，两个传感器激光光束间的距离为d₀，设Δd＝d₁-d₂，计算出航向角误差为：

采用PID控制方法，以第一传感器和第二传感器测得的距离d₁和d₂差值的绝对值作为输入，控制车轮的转动速度；以d₁和d₂差值的符号确定车轮转动的方向，进行原地转向逐渐纠正航向角误差，直到ψ＝0为止；

步骤3：第一激光位移传感器和第二激光位移传感器测得距离分别为d₁和d₂，通过移动平台的前后移动，直到两个传感器测得距离d₁和d₂均等于设定值位置；