CN107422728A一种物流机器人横偏控制方法及物流机器人

著录项

申请号CN201710399255.3
申请日20170531
公开号CN107422728A
公开日20171201
申请（专利权）人北京物资学院
发明人袁瑞萍;郝岩;董婷婷;李园园;李俊韬
主分类号G05D1/02
分类号G05D1/02 G05B11/42
地址北京市通州区富河大街321号
国省代码北京(11)
代理机构北京卓岚智财知识产权代理事务所（特殊普通合伙）
代理人任漱晨

1.一种物流机器人横偏控制方法，其特征在于，所述方法包括：

在二维条码起始点进行物流机器人位置初始化；

当所述物流机器人工作时，利用摄像头或码盘判断所述物流机器人是否到达地标点；

根据所述物流机器人是否到达地标点，利用动态单点预瞄准的方法，计算所述物流机器人的航向偏差和横向偏差；

根据所述物流机器人的航向偏差和横向偏差，计算所述物流机器人的角度偏差；

根据所述物流机器人的角度偏差和速度，通过比例-积分-导数PID控制调节所述物流机器人的左右轮转速，从而控制所述物流机器人横偏。

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2.如权利要求1所述物流机器人横偏控制方法，其特征在于，所述物流机器人包括自动导引运输车AGV。

3.如权利要求2所述物流机器人横偏控制方法，其特征在于，所述在二维条码起始点进行物流机器人位置初始化，具体包括：

在AGV二维条码起始点检测二维条码点地标及起始位置误差，并矫正AGV航向偏差。

4.如权利要求2所述物流机器人横偏控制方法，其特征在于，当所述AGV工作时，通过检测所述AGV的码盘数据计算行驶距离判断与条码点之间距离D是否相等，或利用摄像头通过检测所述AGV是否接采集到二维条码信息，以判断所述物流机器人是否到达地标点；

所述根据所述物流机器人是否到达地标点，利用动态单点预瞄准的方法，计算所述物流机器人的航向偏差和横向偏差；根据所述物流机器人的航向偏差和横向偏差，计算所述物流机器人的角度偏差；包括：

根据所述AGV横向偏差，在当前位置预瞄准下一个二维条码点，动态计算所述AGV角度偏差，具体包括：在所述AGV未到达某一地标点状态下，所述AGV在地标点之间路径上行驶，通过采集所述AGV左右轮自上一个二维条码点后的行驶距离，计算所述AGV当前的航向偏差和横向偏差，进而根据所述AGV的航向偏差和横向偏差，计算所述AGV的角度偏差；在所述 AGV到达某一地标点状态下，判断是否采集到二维条码信息：若为是，则通过采集二维条码信息直接获取所述AGV的航向偏差和和横向偏差，进而计算所述AGV的角度偏差；若为否，则按照所述AGV未到达某一地标状态下的情况进行计算。

5.如权利要求2所述物流机器人横偏控制方法，其特征在于，所述根据所述物流机器人的角度偏差和速度，通过比例-积分-导数PID控制调节所述物流机器人的左右轮转速，从而控制所述物流机器人横偏，包括：

通过速度PID和角度PID两个PID线性相加控制调整所述AGV左右轮电机输入电压：

速度PID是通过所述AGV当前左右轮转速差和设定所述AGV目标速度为控制输入，通过速度PID控制，输出所述AGV速度左右轮电机输入电压值；

角度PID是通过所述AGV当前角度偏差为控制输入，通过角度PID控制，输出所述AGV角度左右轮电机输入电压值；

通过将所述AGV速度左右轮电机输入电压值与所述AGV角度左右轮电机输入电压值线性相加后得出最终所述AGV左右轮电机输入电压调整值，控制AGV的行走，从而控制所述AGV 横偏。

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6.一种物流机器人，其特征在于，所述物流机器人包括：摄像头，设置于所述物流机器人底部，与中央处理器相连，用于采集地面上二维条码点的位置信息；码盘，与中央处理器相连，用于计算行驶距离判断与条码点之间距离D是否相等；

所述中央处理器，用于在二维条码起始点进行物流机器人位置初始化；当所述物流机器人工作时，利用所述摄像头或所述码盘判断所述物流机器人是否到达地标点；

所述中央处理器，用于根据所述物流机器人是否到达地标点，利用动态单点预瞄准的方法，计算所述物流机器人的航向偏差和横向偏差；根据所述物流机器人的航向偏差和横向偏差，计算所述物流机器人的角度偏差；根据所述物流机器人的角度偏差和速度，通过比例-积分-导数PID控制调节所述物流机器人的左右轮转速，从而控制所述物流机器人横偏。

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7.如权利要求6所述物流机器人，其特征在于，所述物流机器人包括自动导引运输车 AGV。

8.如权利要求7所述物流机器人，其特征在于，

所述中央处理器，具体用于在AGV二维条码起始点检测二维条码点地标及起始位置误差，并矫正AGV航向偏差。

9.如权利要求7所述物流机器人，其特征在于，

所述码盘，具体用于当所述AGV工作时，通过通过检测所述AGV的码盘数据计算行驶距离判断与条码点之间距离D是否相等，或所述摄像头，具体用于当所述AGV工作时，通过检测所述AGV是否接采集到二维条码信息，以判断所述物流机器人是否到达地标点；

所述中央处理器，具体用于根据所述AGV横向偏差，在当前位置预瞄准下一个二维条码点，动态计算所述AGV角度偏差，具体包括：在所述AGV未到达某一地标点状态下，所述AGV在地标点之间路径上行驶，通过采集所述AGV左右轮自上一个二维条码点后的行驶距离，计算所述AGV当前的航向偏差和横向偏差，进而根据所述AGV的航向偏差和横向偏差，计算所述 AGV的角度偏差；在所述AGV到达某一地标点状态下，判断是否采集到二维条码信息：若为是，则通过采集二维条码信息直接获取所述AGV的航向偏差和和横向偏差，进而计算所述 AGV的角度偏差；若为否，则按照所述AGV未到达某一地标状态下的情况进行计算。

10.如权利要求7所述物流机器人，其特征在于，所述中央处理器，具体用于通过速度 PID和角度PID两个PID线性相加控制调整所述AGV左右轮电机输入电压：所述中央处理器包括：

速度PID控制模块，用于通过所述AGV当前左右轮转速差和设定所述AGV目标速度为控制输入，通过速度PID控制，输出所述AGV速度左右轮电机输入电压值；

角度PID控制模块，用于通过所述AGV当前角度偏差为控制输入，通过角度PID控制，输出所述AGV角度左右轮电机输入电压值；

计算模块，用于通过将所述AGV速度左右轮电机输入电压值与所述AGV角度左右轮电机输入电压值线性相加后得出最终所述AGV左右轮电机输入电压调整值，控制AGV的行走，从而控制所述AGV横偏。