[发明专利]用于获得AGV车载定位传感器安装位姿的标定方法

说明书

本发明公开了一种AGV上车载定位传感器安装位姿的标定方法，属于自动控制技术领域，包括以下步骤：步骤A、AGV以及AGV上的定位传感器上电完成初始化；步骤B、控制AGV直线移动；步骤C、控制AGV原地旋转；步骤D、对定位传感器在步骤B和步骤C中记录的数据进行处理，完成定位传感器在AGV车体上安装位姿的标定。本发明的方法简便快捷，精度高，可以获得各种定位传感器（如激光雷达、WIFI/UWB/蓝牙等射频定位传感器、GPS卫星导航模块、相机/磁感器等标签识别传感器）在AGV车体上的安装位姿数据，以便将定位传感器获得的位姿数据转换得到AGV车体自身的位姿数据。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，具体涉及一种AGV上车载定位传感器安装位姿的标定方法。

背景技术

AGV，即Automated Guided Vehicle，属于轮式移动机器人领域，是指能够通过预设的程序自动将物品从一个位置移动至另一位置，是一种自动化、信息化和智能化设备。

随着机器人技术的发展，自动导引车在越来越多的领域内得到了应用，如仓储、物流、服务、巡检、演艺等。而自动导引车也大量地从工厂车间的相对单一、确定的运行环境走向相对复杂、未知的日常生活环境，随之而来的是需要搭载越来越多的各种类型的传感器。目前应用广泛的定位传感器包括激光雷达+反射板、射频基站+接收器(WIFI、蓝牙、超声等)、GPS卫星导航模块、标签识别传感器(磁条、二维码、RFID卡等)等。而传感器获得的数据都是相对于传感器自身坐标系的，车体要正常、安全运行需要将这些数据通过传感器在车体上安装位姿来转换到车体可以直接利用的数据才行。

以GPS定位模块为例，GPS定位模块获得的位置数据是模块本身的位置数据，当GPS模块安装在车体前部，这就需要知道GPS模块在车体上的安装位姿以得到车体后部的位置，并且安装位姿参数的准确性直接关系到车体的运动精度。传统地，AGV车载定位传感器在AGV车体上的安装位姿通过三种方式处理：直接将AGV车体自身坐标系建立在定位传感器自身坐标系上；采用图纸上的设计值、忽略安装误差；通过量具如卡尺直接测量获得。这些处理方式在传统应用场合是没有问题的，如每台AGV独立运动、不需要多车联动拼接或者多车拼接但拼接点位和路径都比较固定或者对AGV运动精度要求较低等。但在需要多台AGV任意拼接甚至要求AGV拼接之后整体运动的场合，这种方式会引入较大误差，严重影响拼接精度以及协同联动效果，甚至会发生碰撞。此外，当涉及到多个定位传感器数据相互融合时，也要依赖于定位传感器在AGV车体上的安装位姿数据。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种AGV上车载定位传感器安装位姿的标定方法，可以准确地定位传感器获得的位姿数据转换得到AGV车体自身的位姿数据。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种AGV上车载定位传感器安装位姿的标定方法，包括以下步骤：

步骤A、AGV以及AGV上的定位传感器上电完成初始化；

步骤B、控制AGV直线移动；

步骤C、控制AGV原地旋转；

步骤D、对定位传感器在步骤B和步骤C中记录的数据进行处理，完成定位传感器在AGV车体上安装位姿的标定；

所述步骤D包括以下步骤：

S1：读取定位传感器在步骤B和步骤C中记录的数据，所述数据包括横坐标序列X、纵坐标序列Y以及姿态序列A；

S2：将在步骤B获得数据中的横坐标序列X和纵坐标序列Y进行直线拟合得到直线方向矢量对姿态序列A计算得到均值

S3：将在步骤C获得数据中的横坐标序列X和纵坐标序列Y进行圆弧拟合得到圆弧圆心点C以及圆弧半径R；

S4：建立最优化问题：