線路跟蹤是AGV實現功能的基礎,有效控制AGV延著規劃好的線路獨立、安全、確切的到達目標位置,便是線路跟蹤需要解決的本質問題。本文以單舵輪為例介紹一種導航算法,也可用于其余類型的AGV。

首先建立舵輪的運動學模型,簡化后的狀態方程如下圖;然此方程對線路跟蹤的算法并沒有什么用處,還要進一步推算。

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線路跟蹤算法

舵輪AGV線路跟蹤本質上是舵輪轉角的有效控制的問題,其功能模塊是通過對舵輪角度和時速的有效控制切實保障AGV在不一樣的導航系統模式(磁條、激光、SLAM等)下都能平衡、高速、確切的延著憧憬線路前進。

常用的AGV轉向控制技術是追蹤導引算法,即假設在車體前方有一個目標線路點,然后通過計算當前車體與目標線路點的關系,從而得到車體轉向角。但由于系統本身的偏差及控制系統的延時等的問題,造成運行軌跡出現較大的偏差或超調現象,因此需要對算法開展優化。參照伺服驅動器位置環的P+前饋控制原理,采用PID+前饋控制原理來設計跟蹤算法,可有效提高系統響應速度并減少超調,從而提高控制精度。

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針對磁導航的舵輪機構可直接獲取位姿偏差,只需可根據線路的屬性明確轉向角來控制電機運行,如直線轉向角為零,圓弧的轉向角和曲率半徑有關。

而針對只能反饋局部坐標位置的導航系統AGV(如激光、SLAM)則只能通過算法來計算位姿偏差和轉向角,這需要對運動軌跡曲線圖開展數學思維計算(包含明確相匹配的憧憬位姿點等)。實踐應用中還要做許多的工作,具體的有效控制方程式和流程不在此描述,如果感興趣歡迎技術交流。以上僅是單舵輪的一種線路跟蹤控制策略,經實驗驗證有很好的實際效果。針對其余類型的AGV也是有借鑒意義。

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