CN110082561A - 一种agv车体打滑的检测及其校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及AGV小车领域，具体涉及一种AGV车体打滑的检测以及校正方法。通过里程计的速度信息对小车车体进行初次打滑检测，为了防止打滑误检测，结合IMU计算的速度信息进行第二次判断，通过IMU计算的速度和里程计的速度进行对比，完成小车打滑的检测过程，检测时间快，且通过多组数据进行验证，准确度高，通过IMU速度信息和里程计的速度信息对比来校正小车的位置计算结果，提高了小车运行地图的准确性，进而保证后续小车导航的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及AGV小车领域，具体涉及一种AGV车体打滑的检测以及校正方法。
背景技术
当AGV小车在行驶的过程中，遇到地面有水或者车的轮子磨损比较严重的情况，或者在金属板上面行走时都会出现打滑的现象,但仍然会将轮子打滑转动的距离计算在内，影响小车的位置计算结果，一般通过驱动轮和从动轮的速度来判断车体是否打滑，但是需要在从动轮上再安装速度检测设备，使得成本增高，再者从动轮不可控，在判断车体打滑时会出现误判的情况，准确性不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种检测时间快，准确度高，可保证后续小车导航的准确性的AGV车体打滑的检测以及校正方法。
为了解决上述技术问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种AGV车体打滑的检测，具体步骤包括：
S1：通过IMU读取转轮角度信息以及相应轴的加速度信息；
S2；对加速度信息进行处理，去除重力加速度在相应轴方向上的分量；通过里程计获得到速度信息；
S3：通过里程计连续获得t时刻、t+m时刻、t+2m时刻三个时刻的速度信息，同时对所述三个时刻的时间间隔m内的IMU读取的加速度信息进行积分处理，得到IMU速度信息；
S4：判断里程计速度和IMU速度之间的差值是否大于预设位姿阈值，是则判定小车转轮打滑，否则判定小车转轮不打滑，小车车体继续行驶。
优选的，所述转轮为驱动轮或从动轮。
优选的，在步骤S4中，连续判断里程计速度和IMU速度之间的差值是否大于预设位姿阈值，若里程计速度和IMU速度之间的差值连续三次大于预设位姿阈值，则认为小车已打滑。
优选的，步骤S4中，若判定小车转轮打滑，则IMU将IMU速度信息传送至小车的控制单元，小车上的控制单元进行报警。
优选的，所述预设位姿阈值为0.15m/s、0.2m/s或者0.25m/s。
优选的，在获取所述IMU速度信息之后，计算里程计速度和IMU速度之间的差值之前，判断所述IMU速度信息是否在内部寄存器对应输出的可靠性数值范围内，是则确定所述IMU速度信息读取的相对坐标信息可靠，保留所述IMU速度信息，用来检测小车车体打滑；否则确定IMU速度信息不可靠，删除所述IMU速度信息，不被用来进行检测。
本发明还包括一种AGV车体打滑的校正方法，所述校正方法是基于所述的一种AGV车体打滑的检测方法，具体步骤包括：当t时刻的里程计速度和IMU速度之间的差值小于预设位姿阈值，则使用t时刻内所述IMU速度信息更新地图坐标；当连续三个时刻的里程计速度和IMU速度之间的差值均大于预设位姿阈值，则IMU将t时刻的IMU速度信息传送至小车的控制单元，小车上的控制单元进行报警，同时使用t时刻内所述IMU速度信息更新地图坐标。
优选的，基于权6中所述IMU速度信息的可靠性判断条件下的矫正方法还包括，当确定所述IMU速度信息读取的相对坐标信息可靠时，使用所述矫正方法对地图坐标进行矫正；当确定所述IMU速度信息读取的相对坐标信息不可靠时，使用里程计速度信息更新地图坐标。
本发明的有益效果：
通过里程计的速度信息对小车车体进行初次打滑检测，为了防止打滑误检测，结合IMU计算的速度信息进行第二次判断，通过IMU计算的速度和里程计的速度进行对比，完成小车打滑的检测过程，检测时间快，且通过多组数据进行验证，准确度高，通过IMU速度信息和里程计的速度信息对比来校正小车的位置计算结果，提高了小车运行地图的准确性，进而保证后续小车导航的准确性
附图说明
图1是本发明的一种AGV车体打滑的检测结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1所示，一种AGV车体打滑的检测，具体步骤包括：
S1：通过IMU(惯性导航解算单元)读取转轮角度信息以及相应轴的加速度信息；
S2；对加速度信息进行处理，去除重力加速度在相应轴方向上的分量；通过里程计获得到速度信息；
S3：通过里程计连续获得t时刻、t+m时刻、t+2m时刻三个时刻的速度信息，同时对所述三个时刻的时间间隔m内的IMU读取的加速度信息进行积分处理，得到IMU速度信息；
S4：判断里程计速度和IMU速度之间的差值是否大于预设位姿阈值，是则判定小车转轮打滑，否则判定小车转轮不打滑，小车车体继续行驶。
通过里程计的速度信息对小车车体进行初次打滑检测，为了防止打滑误检测，结合IMU计算的速度信息进行第二次判断，通过IMU计算的速度和里程计的速度进行对比，完成小车打滑的检测过程，检测时间快，且通过多组数据进行验证，准确度高，通过IMU速度信息和里程计的速度信息对比来校正小车的位置计算结果，提高了小车运行地图的准确性，进而保证后续小车导航的准确性。
所述时间间隔m的数值为25ms-35ms，本实施例较优选的所述时间间隔m的数值为30ms。
连续采集30ms内的IMU速度信息和里程计的速度信息，避免小车运行中产生较大速度差值，影响小车的判断，极大地将算法的计算量，易于实现。
所述转轮为驱动轮或从动轮。
在步骤S4中，连续判断里程计速度和IMU速度之间的差值是否大于预设位姿阈值，若里程计速度和IMU速度之间的差值连续三次大于预设位姿阈值，则认为小车已打滑。
步骤S4中，若判定小车转轮打滑，则IMU将IMU速度信息传送至小车的控制单元(PLC单元)，小车上的控制单元进行报警。
所述预设位姿阈值为0.15m/s、0.2m/s或者0.25m/s，本实施例较优选的所述预设位姿阈值为0.2m/s。
在获取所述IMU速度信息之后，计算里程计速度和IMU速度之间的差值之前，判断所述IMU速度信息是否在内部寄存器对应输出的可靠性数值范围内，是则确定所述IMU速度信息读取的相对坐标信息可靠，保留所述IMU速度信息，用来检测小车车体打滑；否则确定IMU速度信息不可靠，删除所述IMU速度信息，不被用来进行检测。
本发明还包括一种AGV车体打滑的校正方法，所述校正方法是基于所述的一种AGV车体打滑的检测方法，具体步骤包括：当t时刻的里程计速度和IMU速度之间的差值小于预设位姿阈值，则使用t时刻内所述IMU速度信息更新地图坐标；当连续三个时刻的里程计速度和IMU速度之间的差值均大于预设位姿阈值，则IMU将t时刻的IMU速度信息传送至小车的控制单元，小车上的控制单元进行报警，同时使用t时刻内所述IMU速度信息更新地图坐标。
基于权6中所述IMU速度信息的可靠性判断条件下的矫正方法还包括，当确定所述IMU速度信息读取的相对坐标信息可靠时，使用所述矫正方法对地图坐标进行矫正；当确定所述IMU速度信息读取的相对坐标信息不可靠时，使用里程计速度信息更新地图坐标。
本发明还包括一种地图坐标纠正方法，包括步骤：采用AGV车体打滑的校正方法判断小车车体是否发生打滑；当任意时刻判断所述小车车体发生打滑时，记录所述小车车体持续打滑的时间；根据所述小车车体持续打滑的时间对所述小车车体的地图坐标进行纠正。
本发明还包括一种地图坐标纠正装置，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现地图坐标纠正方法。
本发明还包括一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行地图坐标纠正方法。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (8)
1.一种AGV车体打滑的检测，其特征在于，具体步骤包括：
S1：通过IMU读取转轮角度信息以及相应轴的加速度信息；
S2；对加速度信息进行处理，去除重力加速度在相应轴方向上的分量；通过里程计获得到速度信息；
S3：通过里程计连续获得t时刻、t+m时刻、t+2m时刻三个时刻的速度信息，同时对所述三个时刻的时间间隔m内的IMU读取的加速度信息进行积分处理，得到IMU速度信息；
S4：判断里程计速度和IMU速度之间的差值是否大于预设位姿阈值，是则判定小车转轮打滑，否则判定小车转轮不打滑，小车车体继续行驶。
2.如权利要求1所述的AGV车体打滑的检测，其特征在于，所述转轮为驱动轮或从动轮。
3.如权利要求1所述的AGV车体打滑的检测，其特征在于，在步骤S4中，连续判断里程计速度和IMU速度之间的差值是否大于预设位姿阈值，若里程计速度和IMU速度之间的差值连续三次大于预设位姿阈值，则认为小车已打滑。
4.如权利要求1所述的AGV车体打滑的检测，其特征在于，步骤S4中，若判定小车转轮打滑，则IMU将IMU速度信息传送至小车的控制单元，小车上的控制单元进行报警。
5.如权利要求1所述的AGV车体打滑的检测，其特征在于，所述预设位姿阈值为0.15m/s、0.2m/s或者0.25m/s。
6.如权利要求1所述的AGV车体打滑的检测，其特征在于，在获取所述IMU速度信息之后，计算里程计速度和IMU速度之间的差值之前，判断所述IMU速度信息是否在内部寄存器对应输出的可靠性数值范围内，是则确定所述IMU速度信息读取的相对坐标信息可靠，保留所述IMU速度信息，用来检测小车车体打滑；否则确定IMU速度信息不可靠，删除所述IMU速度信息，不被用来进行检测。
7.一种AGV车体打滑的校正方法，其特征在于，所述校正方法是基于权1所述的一种AGV车体打滑的检测方法，具体步骤包括：当t时刻的里程计速度和IMU速度之间的差值小于预设位姿阈值，则使用t时刻内所述IMU速度信息更新地图坐标；当连续三个时刻的里程计速度和IMU速度之间的差值均大于预设位姿阈值，则IMU将t时刻的IMU速度信息传送至小车的控制单元，小车上的控制单元进行报警，同时使用t时刻内所述IMU速度信息更新地图坐标。
8.如权利要求7所述的AGV车体打滑的校正方法，其特征在于，基于权6中所述IMU速度信息的可靠性判断条件下的矫正方法还包括，当确定所述IMU速度信息读取的相对坐标信息可靠时，使用所述矫正方法对地图坐标进行矫正；当确定所述IMU速度信息读取的相对坐标信息不可靠时，使用里程计速度信息更新地图坐标。
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