基于二维码定位导航的两轮差速转向AGV设计-AGV吧

0 引言

自动导引车是一种以蓄电池为动力源，装有非接触控制导向装置的无人驾驶车辆，它可在出发地与目的地之间驾驶运行，广泛应用于自动化物流及柔性生产组织系统[1]。

国内的 AGV 研究起步较晚，随着经济发展与投入的加大，国内 AGV 技术发展迅速，AGV 需求量居国际前列[2]。

根据导引方式的不同，AGV 可分为激光导引、惯性导航、电磁导航、视觉导引等，激光导引成本较高，对环境要求较高。惯性导航成本较高，累积误差大。电磁导航与磁导航均需要埋设导引金属线，难以适应新的需求[3]。V—AGV 利用 CCD 采集地面铺设的白色路标信息，经过对图像处理来识别路径，并根据车辆与路径轨迹之间相对位置的判断结果，来控制车辆运行方向的一种导引方式，由于计算机图形信息丰富，智能化水平较高，广泛应用于 AGV 自主导航[4]。

本文基于视觉导引方式，从降低维护成本，提高导引柔性出发，在系统中引入二维码技术，将包含有位置信息的二维码粘贴到对应地面坐标点，通过对车载工业相机拍摄到二维码图像识别处理进行定位导航。主要内容：（1）差速 AGV 运动学模型分析；（2）根据二维码特征点坐标确定位置偏差与角度偏差；（3）根据偏差对 AGV 进行纠偏。

1 差速 AGV 运动学分析

差速 AGV 主要通过两轮差速进行转向控制和曲线运动控制，转动的方向和曲线运动的半径可通过两轮旋转方向及两轮的速度差 ΔV 来实现。AGV 运动学模型如图 1 所示

2 二维码偏差参数计算

QR 二维码是一种正方形矩阵二维码符号。具有识读速度快、信息容量大、占用空间小、成本低、可靠性高等优势[6]，在AGV 定位中，通过将位置坐标信息封装进二维码如字符串“00000001”，前 4 位表示 X 轴坐标，后四位表示 Y 轴坐标，安装在AGV 车体底部中心的工业相机检测到二维码，解析二维码信息，便可得到位置信息。