[发明专利]一种基于AGV控制的机器人多角度融合导航实现方法

说明书

本发明提供了一种基于AGV控制的机器人多角度融合导航实现方法，包括以下步骤：步骤S1、在地面上每隔半米设置有一个二维码，机器人行走并读取二维码，并记录两两二维码之间的角度差；步骤S2、清空读取二维码时的陀螺仪值；步骤S3、对机器人在第一个二维码和第二个二维码之间的移动距离的陀螺仪角度值进行累加；步骤S4、对机器人移动时的左右脚进行差速分析并得到AGV模型角度；步骤S5、使用卡尔曼滤波对所述AGV模型角度和陀螺仪角度值进行融合得到最终角度；步骤S6、将最终角度和两两二维码之间的角度差进行比较，得到最后的融合角度；步骤S7、根据所述融合角度能够控制机器人进行直线行走；本发明能够通过多角度融合后降低机器人对陀螺仪依赖。

技术领域

本发明涉及AGV控制技术领域，特别是一种基于AGV控制的机器人多角度融合导航实现方法。

背景技术

二维编码导航的原理是通过扫描摄像机放置在地面上的二维编码，通过分析二维编码信息获取当前位置信息。二维编码导航通常与惯性导航相结合来实现精确定位。惯性导航是利用移动机器人传感器(光电编码器、陀螺仪)获取机器人的位置和姿态，通常作为辅助定位；但是目前陀螺仪的精度及使用寿命要求严格，且目前市场上使用的陀螺仪价格昂贵且模型复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够通过多角度融合后降低机器人对陀螺仪依赖的基于AGV控制的机器人多角度融合导航实现方法。

本发明采用以下方法来实现：一种基于AGV控制的机器人多角度融合导航实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、在地面上每隔半米设置有一个二维码，机器人行走并读取二维码，保存机器人读取二维码时的位置和角度，并记录两两二维码之间的角度差；

步骤S2、获取机器人读到二维码时的陀螺仪角度值且在机器人读取下一个二维码时对上一个二维码的陀螺仪角度值进行清空；

步骤S3、在机器人离开第一个二维码时，对机器人在第一个二维码和第二个二维码之间的移动距离的陀螺仪角度值进行累加；

步骤S4、对机器人移动时的左右脚进行差速分析并得到AGV模型角度；

步骤S5、使用卡尔曼滤波对所述AGV模型角度和陀螺仪角度值进行融合得到最终角度；

步骤S6、将最终角度和两两二维码之间的角度差进行比较，并对最终角度进行补偿，得到最后的融合角度；

步骤S7、根据所述融合角度能够控制机器人进行直线行走。

进一步的，所述步骤S4中的AGV模型角度根据下列公式进行融合计算得出：

其中：v_r表示机器人的右轮速度；v_l表示机器人的左轮速度；△t表示程序系统运行周期；L表示右轮和左轮之间的距离；θ₂表示AGV模型角度值；d表示机器人移动的距离。

进一步的，所述机器人头部安装有读码器，每读取到二维码会返回二维码的属性值，即角度和坐标值。

进一步的，所述步骤S5中卡尔曼滤波融合的最终角度根据下列公式进行计算得出：

K＝w₂/w₁；

B＝(A1+θ₂*K)/(1+K)；

其中：w₁表示陀螺仪角度的权重；w₂表示AGV模型角度的权重；K表示AGV模型角度权重和陀螺仪角度权重的比值；A1表示由陀螺仪得到的角度；θ₂表示AGV模型角度值；B表示最终角度。