[发明专利]一种基于编码器数据的智能叉车航迹推算方法

说明书

本发明涉及一种基于编码器数据的无人智能叉车航位推算方法，根据叉车的编码器数据提供一种叉车航位推算器。其特点是，在封闭的仓库中，GPS应用场景首受限，而使用IMU进行定位时，叉车车体配置的IMU传感器容易出现数据漂移，从而导致智能叉车的定位出现严重的偏差，因此提出了一种利用叉车行走编码器数据和转向编码器数据来推算航位的方法。

技术领域

本发明涉及一种针对无人智能叉车利用舵轮上的编码器数据进行航位推算的方法，其特点在于不使用容易发生零漂的IMU数据，且根据叉车特殊的舵轮结构优化传统的航位推算算法。

背景技术

目前随着无人驾驶技术率先在封闭的仓储领域中落地，传统的负载式AGV由于其工作空间和负载能力都有一定的限制，产生的生产力有相应的局限性，那么具有更高工作空间和负载能力更强的无人智能叉车开始出现在各大AGV生产商的研发计划中。无人智能叉车计划在仓储领域落地，则成熟的定位技术必不可少，针对传统的航位推算技术，耿牛牛提出了一种《单舵轮AGV路径跟踪方法的研究》，该方法针对单舵轮AGV做了简要的分析与研究。

发明内容

针对叉车式AGV中舵轮的中心点相对AGV中心点是动态变化的问题，本发明目的在于提出一种针对叉车式AGV使用舵轮上的编码器数据进行航位推算时定位不准确的情况，能提出合理的方法表示舵轮的中心点变化情况，从而实现提高定位数据精度的方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

输入：输入测量数据L和转向编码器数据。

其中，L是叉车当前行走编码器在的采样周期内走的距离（单位：m）,是叉车当前转向编码器（舵轮）的角度值，范围大小为；

输出：叉车当前的舵轮的轮速和角速度，以及从动轮中心点在地图坐标系中的位置。

步骤1：(单位：m/s)。

步骤2：已知叉车舵轮的中心点相对叉车中心点不是固定的，即叉车的轴距是动态变化的，叉车舵轮中心点与叉车中轴线水平距离也是动态变化的，此时动态的用表示，用表示。

步骤3：根据叉车的新轴距和当前的转向角（单位：rad），得到舵轮当前的瞬时旋转半径，如果 ，转到步骤4，否则转到步骤5。

步骤4：（单位为：m），（单位：rad/s）。

步骤5：（单位为：m），（单位：rad/s）。

步骤6：从动轮中心点的瞬时旋转半径（单位：m），。

步骤7：假设某一时刻叉车在地图坐标系中位置S的位姿信息是，经过一段时间的行驶后，到达P点，此时位姿信息是。

步骤8：由S点可推知P点坐标，即：

,

，。

步骤9：将步骤4中或步骤5所得及步骤6所得代入步骤8中，得：

，

，

，结束。

附图说明

图1为本发明所研究平台的布局示意图。

图2为本发明的叉车舵轮中心点相对位置图。

图3为本发明的叉车运动过程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明：

本发明公开一种针对无人智能叉车利用舵轮上的编码器数据进行航位推算的方法，本发明所研究的无人智能叉车布局示意图如附图1所示。运算航位推算算法的下位机为DSP。