[發(fā)明專利]一種AGV智能車(chē)的軌跡信息處理控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611146838.7
• 申請(qǐng)日: 2016-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106774316B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李紅;楊國(guó)青;金榆林;劉玥;呂攀;吳朝暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發(fā)明公開(kāi)了一種AGV智能車(chē)的軌跡信息處理控制方法，包括：軌道信息分段擬合、斜率偏移量換算、權(quán)重計(jì)算、決策輸出四個(gè)步驟；軌道信息分段擬合采用最小二乘法進(jìn)行分段擬合，近似成直線處理，提取出斜率和偏移量；斜率和偏移量換算是通過(guò)坐標(biāo)變換將斜率值的變化與角度成線性關(guān)系；權(quán)重計(jì)算是根據(jù)當(dāng)前曲線分段所處的圖像坐標(biāo)位置、結(jié)合分段總數(shù)量，分配以一定的決策權(quán)重；決策輸出是指根據(jù)最終的決策量結(jié)合車(chē)輛的輪距軸距計(jì)算輸出最優(yōu)的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角，以指令形式發(fā)送給車(chē)輛VCU控制器，控制器再控制EPS轉(zhuǎn)向。本發(fā)明方法只需用到視覺(jué)傳感器，在普通路面環(huán)境就能取得很好的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種AGV智能車(chē)的軌跡信息處理控制方法。

背景技術(shù)

AGV(Automated Guided Vehicle)智能車(chē)，也稱為自動(dòng)導(dǎo)向車(chē)，在工業(yè)生產(chǎn)車(chē)間中有較多應(yīng)用，常用于車(chē)間內(nèi)貨物的自動(dòng)搬運(yùn)。AGV智能車(chē)裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車(chē)，工業(yè)應(yīng)用中不需駕駛員的搬運(yùn)車(chē)，以可充電之蓄電池為其動(dòng)力來(lái)源。一般可透過(guò)電腦來(lái)控制其行進(jìn)路線以及行為，或利用電磁軌道 (electromagnetic path-following system)來(lái)設(shè)立其行進(jìn)路線，電磁軌道黏貼於地板上，無(wú)人搬運(yùn)車(chē)則依循電磁軌道所帶來(lái)的訊息進(jìn)行移動(dòng)與動(dòng)作。

AGV循跡也是無(wú)人駕駛的前提條件，一般AGV智能車(chē)是基于車(chē)間定制的，其軌道信息處理方法往往基于預(yù)先布置好的特殊傳感器，成本高，效率低。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述，本發(fā)明提供了一種AGV智能車(chē)的軌跡信息處理控制方法，只需用到視覺(jué)傳感器，在普通路面環(huán)境就能取得很好的效果。

一種AGV智能車(chē)的軌跡信息處理控制方法，包括如下步驟：

(1)獲取AGV智能車(chē)在圖像中的軌跡信息，對(duì)所述軌跡信息進(jìn)行分段擬合，得到多組依次連接的線段；

(2)對(duì)于任一組線段，提取該線段的斜率slope以及線段上每個(gè)點(diǎn)相對(duì)圖像Y軸的偏移量，進(jìn)而通過(guò)坐標(biāo)變換計(jì)算每組線段的決策量；

(3)根據(jù)每組線段的決策量通過(guò)衰減求和計(jì)算得到整個(gè)軌跡的決策量，進(jìn)而根據(jù)該決策量結(jié)合車(chē)輛方向盤(pán)角度與轉(zhuǎn)彎半徑關(guān)系，決策出AGV智能車(chē)的轉(zhuǎn)向角度和速度并發(fā)送給VCU(Vehicle Control Unit，車(chē)輛控制單元)，由VCU對(duì) AGV智能車(chē)的行進(jìn)執(zhí)行控制。

所述步驟(1)中對(duì)軌跡信息進(jìn)行分段擬合的過(guò)程為：首先根據(jù)車(chē)輛長(zhǎng)度、行進(jìn)速度以及軌跡長(zhǎng)度確定分段步長(zhǎng)，依據(jù)分段步長(zhǎng)對(duì)整個(gè)軌跡信息進(jìn)行分段；然后利用最小二乘法將每段軌跡信息擬合成線段。

所述步驟(2)中通過(guò)坐標(biāo)變換計(jì)算每組線段決策量的具體過(guò)程如下：

2.1對(duì)線段的斜率slope進(jìn)行坐標(biāo)變換：

若slope≥0，則坐標(biāo)變換后線段的斜率slope'＝1-2arctan(slope)/π；

若slope＜0，則坐標(biāo)變換后線段的斜率slope'＝-1-2arctan(slope)/π；

2.2通過(guò)以下公式計(jì)算坐標(biāo)變換后線段的偏移量X'：

X'＝2X_average/width-1

其中：arctan()為反正切函數(shù)，X_average為線段上所有點(diǎn)相對(duì)圖像Y軸的平均偏移量，width為圖像的寬度；

2.3根據(jù)斜率slope'以及偏移量X'通過(guò)加權(quán)求和得到線段的決策量。

所述步驟(3)中通過(guò)衰減求和計(jì)算整個(gè)軌跡決策量的具體過(guò)程如下：