关于激光导引AGV小车激光定位算法的探讨

在整个AGV系统中,AGV导引技术(即动态跟踪定位技术)是最主要的核心技术,其中导引技术包含导航技术和指引技术。导航的作用是确定和向主站报告AGV小车的当前位置,从而保持AGV小车的位姿。指引的作用是根据主站发送的控制指令和AGV小车的估计位置明确AGV小车的导引角度、速度以及运行路线。

激光定位算法在AGV技术应用中是非常重要的。激光导引AGV小车采用激光扫描器和预先在AGV小车运行区域周围布置好位置的反光板作为激光定位算法计算所需的基础环境。激光导引AGV小车的导航系统有静态位置计算模式和在运动状态下持续动态位置的计算两种位置计算模式,下面分别进行分析。

AGV小车静态位置计算模式

当AGV小车第一次进入系统,AGV小车的当前位置不知道时,要进行初始化位置计算,通过比较一些已知反光板的已知方位,小车控制器中的导航模块能计算出小车的位置。

小车静止;

激光扫描器能找到至少三个反光板的方位;

反光板的位置已知。

如在激光扫描器旋转一周中捕捉到的小车的方位与最后知道的期望的方位相匹配,则这个位置就可作为当前位置。如果没有存储最后知道的位置或匹配发生错误,则采取下面的定位方法。

激光扫描器旋转一圈,三个分布较好的方位被选择,通过计算可确定出小车在坐标系统中的位置,如位置正确,则余下的大部分可测量的方位与已知的反光板相匹配。

其中小车到反光板的方位如***1所示。反光板应放在操作区域的合适位置处,并且反光板对AGV的运行路线来说应尽量呈三角形排列。

在此主要针对激光导航模块中的激光定位算法进行分析。

这种方法的缺点在于:由于要测出各接收器至反射信标如反光板的绝对距离,测距装置的费用较高,并且定位系统要有一同步时间作为基准(如***2所示)。

通过已知反射板的位置及小车与它们之间的夹角。利用三角法可计算出小车位置点的位置和方位。此方法需要测量信号有极高的角度分辨率、极窄的波束,因此一般用于采用激光定位的场合。

AGV小车在运动状态下持续动态位置计算模式

当初始化位置计算结束后,小车就可开始运动,在运动的过程中,小车需要进行持续位置的计算。下面采用位姿估算校正法进行分析。

这种估算法的数学运动模型是以“位姿估算”为基础的。它利用小车当前运行的速度、转向的角度、间隔时间等参数对下一位置进行估算,计算出的是相对于前一位置的新位置。

当小车进行完毕初始化位置计算,则导航模块自动切换到另外的操作模式――持续位置计算,当小车运动时采取这个模式,激光导航模块将预期的假想位置与实际的小车到反光板的方位结合起来决定小车的位置。

通过从小车控制模块传来的当前小车的速度、转向和测量的小车到反光板的方位,就可以计算小车的位置,作为首要条件,小车的最初X、Y的位置必须知道。

每50ms进行一次位置计算,包括三个主要阶段:

阶段1:位置估计

在位置估算中,最常用的方式是采用增量式的旋转编码器进行位姿估算。位姿估算存在的误差分为两类,一是系统误差,由系统本身结构参数或车轮动力运动特性引起,主要原因有车轮半径不等、车轮半径与标称值不符、车轮安装不平行、车轮跨距不固定、编码器分辨率有限;二是非系统误差,是由工作环境中的不确定因素引起,包括地面不平、车轮打滑等。在正常工作条件下,即地面平整无异物、车体加速平缓、车轮与地面间摩擦力足够大等,此时影响定位精度的主要是系统误差。

阶段2:从新的估计位置处匹配反光板

在50ms时间内,激光扫描器大概旋转了180°在此区间若扫描到4块反光板,则从扫描到的最后一块反光板开始匹配。导航模块将接收到的反射光线与所期望的反光板列表进行比较,决定反射光线是否来自一个反光板,具体来自哪个反光板,任何被认为是从反射板来的光线都必须满足一定的规则,从而被认为是有效的反射板,我们把这个过程称为反射板的匹配。只有匹配的反射板才能被用来校正小车的估计位置。其规则是:

1 所期望的方向和测量的方向之间的区别必须足够小;

2 没有反射板允许与匹配的反射板太近,如果太近,则此方位不能用来校正估计的位置;

3.没有反射能与正在检测的方位太接近,如果有,则这个方位不能被用来校正估计的位置;

4 如果没有预期的反光板的方位与可测量的方位足够接近,则这个方位是错误的。

阶段3:校正预先估计的位置

小车的位置可根据相关联的反射板修正自身的位置,以使所校正的AGV的位置到匹配的反光板的方位与所测量的角度相同。据此调整AGV下一步的运动动作。

估算法工作原理如***3所示。假设反光板2是匹配的反光板,则AGV校正的位置是在小车后一时刻速度方向上偏移AOL,其中,L为小车的估计位置到匹配的反光板的距离。

AGV根据校正后的位置和所存储的预期位置相比较,然后根据偏差值对AGV的姿态进行校正。

这种方法的缺点是,在校正时涉及到了AGV后一时刻根据转向编码器的反馈值估算的AGV的速度方向,难免会带来一些误差,这也是采用一个有效的反光板的方位来进行校正所带来的问题。

关于激光导引AGV小车激光定位算法的探讨

转载请注明出处学文网 » 关于激光导引AGV小车激光定位算法的探讨

学习

戒奢以俭得民心

阅读(25)

《韩非子·说林上》中记载了这样一则典故:商纣王使用象牙筷子,其叔父箕子见到之后十分担忧和害怕。箕子认为,商纣王既然已使用了象牙筷子,那么必然不会用陶土烧制的器皿盛汤,一定会用犀牛角或玉石做的杯子,而玉石杯子盛的、象牙筷子夹的,一定不

学习

“互文性语文读写教学”初探

阅读(21)

本文为您介绍“互文性语文读写教学”初探,内容包括读写策略初探,读写一体化初探。“互文性”这一术语最早由法国当代文艺理论家克里斯蒂娃在《符号学:解析符号学》一书中提出。克里斯蒂娃指出:“任何文本都是引语的镶嵌品构成的,任何文本都

学习

《三字经》删不删?

阅读(11)

本文为您介绍《三字经》删不删?,内容包括三字经全文文本免费,三字经的完整版全文。“国学是我们宝贵的传统资源,但它不能成为学生们学习的主要核心,除非是专研国学的专家,学生们对于国学有一个基本的了解和认识即可,所以我认为像《三字经》

学习

《当你老了》诗中象征意象的解析

阅读(27)

叶芝《当你老了》是人们熟悉的抒情诗,本文拟从象征主义写作手法的角度,对诗中的意象进行解析,从而了解诗人伟大而崇高的爱情观,爱情不是占有,爱情是祝福是守候是陪伴。关键词:象征意象爱情《当你老了》是爱尔兰诗人叶芝1893年为毛特岗而作。初

学习

浅谈股权激励计划所得的税务处理及筹划

阅读(45)

在企业股权激励计划所得的税务处理方面,我国已先后出台了多部税收法规,实务中,不少企业对相关业务的处理,仍存在疑惑及问题。为此,记者采访了普华永道税务部合伙人杨治中先生,希望通过梳理相关税务法规,明晰处理与把控之道。定价新方法2009年8

学习

钢管混凝土柱抗火性能研究综述

阅读(31)

本文为您介绍钢管混凝土柱抗火性能研究综述,内容包括钢管混凝土柱密实度检测,钢管混凝土格构空心柱。【摘要】钢管混凝土柱抗火性能研究是当前的研究热点之一,国内外学者对此展开大量试验研究和理论分析。该文简要介绍国内外研究者对钢管

学习

我爱看书作文100字

阅读(26)

本文为您介绍我爱看书作文100字,内容包括我爱阅读100字范文,我爱看书作文100个字。我喜欢看书,是因为书可以学到很多知识,还可以看到有趣的故事。一到周末妈妈就带我去书店去看书。我喜欢看《小虎冒险队》,因为小虎的冒险的精神;我也喜欢看

学习

《湖南教育》为我校教师搭建专业成长的平台

阅读(21)

本文为您介绍《湖南教育》为我校教师搭建专业成长的平台,内容包括湖南教师队伍建设报告,湖南教师个人发展培训平台。从2010年起,我校为每个教师订了一份《湖南教育》,并在全校教师中扎实开展学习《湖南教育》活动。活动的开展,不仅丰富了学

学习

如何用文字写好“吃”等

阅读(20)

食有千种,清寡浓稠依人口味,不过写“吃”,切记不可“肥腻”。何为“肥腻”?辞藻堆砌如山,修辞层出不穷,读者仿佛被掷进了一坛五十年的老卤里,挣扎不止,喘息不得。我读过不少这样的文字,读了开头,就知道后面可以略过不看了。这类文章用无数的形容词

学习

浅析宋代皇子的赐名、冠礼与出阁制度

阅读(51)

本文为您介绍浅析宋代皇子的赐名、冠礼与出阁制度,内容包括宋朝科举制度流程表,宋代科举锁院制度指什么。[摘要]宋代为方便对皇子的管理建立了一套相应的赐名、冠礼与出阁制度。宋代皇子诞生时,皇会隆重庆祝,赐予臣下“浴儿包子”,奖赏孕育

学习

中西方文学中的人神恋爱故事比较

阅读(20)

中西方神话文学的爱情故事中多有人神恋爱的故事,然而情节和意义因为彼此所处文化背景不同而差异显著。在蒲松龄的名作《聊斋志异》中的恋爱故事表现的是蒲氏对中国传统文化的叛逆形式的回归。在《希腊神话故事》中,人神恋爱大多围绕宙斯家

学习

影响泰国小学生汉字习得的汉字属性因素的考察

阅读(21)

本研究拟从汉字的若干属性出发,从认读和书写汉字两方面,考察影响泰国小学生汉字习得的主要属性因素。这些属性因素包括笔画、部件、结构和汉字在课文中出现的频率以及其他影响泰国小学生汉字学习的因素。考察结果显示:1.汉字的认读水平与汉

学习

寻找阿房宫

阅读(24)

本文为您介绍寻找阿房宫,内容包括寻找阿房宫,寻找阿房宫电视剧。多年来,没有人能够清楚地了解阿房宫建筑的格局和规模。人们只能跟随着杜牧的《阿房宫赋》去想象这座万世之宫的精美与宏大:“覆压三百余里,隔离天日。五步一楼,十步一阁;廊腰

学习

原点:“星星画会”

阅读(17)

在上个世纪七八十年代之交的北京,当马德升拄着他的双拐,沿着国家计委大院的一幢宿舍楼,走进朋友严力家的那间小卧室,他总是习惯于倚在门框边,来上那么一句:“美国到了。”将近三十年之后,这个情景在严力的眼中依然生动。然而,这些密屋之谈,心腹之

学习

浅谈行腔\咬字在声乐教学中技巧训练意识的正确导引

阅读(17)

本文为您介绍浅谈行腔\咬字在声乐教学中技巧训练意识的正确导引,内容包括行腔咬字在声乐教学中的应用,冯宝宏咬字行腔声乐课直播。摘要:声带产生同时具有很多基音与泛音的影响,在声乐艺术中,对于技巧获得下的声音,美声唱法有着特殊的美

学习

激光超声及其无损检测技术的研究进展

阅读(18)

本文为您介绍激光超声及其无损检测技术的研究进展,内容包括超声导波无损检测应用实例,激光超声无损检测优缺点。【摘要】本文分别介绍激光超声波,激光超声检测技术,超声无损检测数值研究,激光超声信号处理等方面的进展,为激光超声技术检测材

学习

可调谐光纤激光器研究

阅读(21)

本文为您介绍可调谐光纤激光器研究,内容包括可调谐光纤激光器工作原理,可调谐激光器芯片市场规模。《国际神经病学神经外科学杂志》2016年第3期研制了一台高速波长连续扫描光纤激光器。使用SOA作为增益介质,用高速可调谐法珀滤波器作为波

学习

古传导引祛病歌诀

阅读(22)

本文为您介绍古传导引祛病歌诀,内容包括古传民间祛病导引,中医诊断歌诀全集。【水潮除后患】津液频生在舌端,寻常数咽下丹田。于中畅美无凝滞,百日功灵可驻颜。平明睡起时,即起端坐,凝神息虑,舌抵上腭,闭口调息,津液自生,渐至满口,分作

学习

分析激光技术在农田平整土地工程中的应用

阅读(31)

平整土地是我国农村地区精耕细作的基础,传统农田平整的过程中,往往采用推土机、平地机、装载机等基本机械设施,为了进一步提高土地平整精度,将分析激光技术应用到农田平整土地工程中,成效显著,本文将对其进行应用进行分析探讨。关键词:分析激光

学习

《平凡的世界》阅读导引

阅读(98)

一、基础知识1.作者情况路遥(1949~1992),原名王卫国,汉族,当代著名作家。路遥生于陕北一个世代农民家庭,幼时生活贫苦。其代表作《平凡的世界》以其恢宏的气势和史诗般的品格,全景式地表现了1975―1985年巨大社会变革时期中国城乡各个阶层人们生

学习

基于Zemax的半导体激光准直和整形设计

阅读(16)

本文为您介绍基于Zemax的半导体激光准直和整形设计,内容包括基于zemax激光扩束的开题报告,zemax软件设计激光测距系统。【摘要】通过对半导体激光光束特性进行分析,依据费马原理和非球面方程理论,对半导体激光准直系统进行数学建模,设计了

学习

连云港婚嫁丧葬礼俗中的方言俗语

阅读(14)

本文为您介绍连云港婚嫁丧葬礼俗中的方言俗语,内容包括连云港结婚习俗抬箱礼,江苏连云港嫁女风俗。江苏省连云港地区的婚嫁丧葬礼俗极具地方特色,婚嫁丧葬礼俗中出现的方言俗语数量繁多、内涵丰富。本文联系连云港当地历史文化背景,选取一