CN111813122A - 一种基于全向移动agv的多车协同搬运快速变换队列方法 - Google Patents

一种基于全向移动agv的多车协同搬运快速变换队列方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111813122A
CN111813122A CN202010674068.3A CN202010674068A CN111813122A CN 111813122 A CN111813122 A CN 111813122A CN 202010674068 A CN202010674068 A CN 202010674068A CN 111813122 A CN111813122 A CN 111813122A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
motion
vector
slave
agv
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010674068.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111813122B (zh
Inventor
张沪松
楼佩煌
张悦
黄翔
钱晓明
李泷杲
李�根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Research Institute Of Nanjing University Of Aeronautics And Astronautics
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Original Assignee
Suzhou Research Institute Of Nanjing University Of Aeronautics And Astronautics
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Research Institute Of Nanjing University Of Aeronautics And Astronautics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Suzhou Research Institute Of Nanjing University Of Aeronautics And Astronautics
Priority to CN202010674068.3A priority Critical patent/CN111813122B/zh
Publication of CN111813122A publication Critical patent/CN111813122A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111813122B publication Critical patent/CN111813122B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0234—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
    • G05D1/0236—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons in combination with a laser
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0223—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving speed control of the vehicle
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0287—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
    • G05D1/0291—Fleet control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法，涉及智能化搬运设备技术领域；包括如下步骤：确定各项数据，保证主车和各从车的起始相对位置准确；主车在通过导航数据得到自己的运动矢量的同时通过刚体运动学分解公式，计算各从车的运动矢量，并发送给各从车；各从车解析运动矢量，并结合自身托盘的偏移矢量纠正自身姿态；主从车以及物料的整体可以按照主车的导航数据进行导航，合力协同搬运大于数倍自身尺寸的物料。本发明通过将从车导航功能综合到主车上，通过主车计算各从车的运动矢量，然后再发送给各从车，因为从车不需要单独导航，完全由主车分配运动速度，所以***结构较为简单，可扩展的AGV数量较多。

Description

一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法
技术领域
本发明涉及技术智能化搬运设备领域，尤其涉及一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法。
背景技术
目前单个AGV搬运物料已经十分常见，具有灵活、效率高等特点，但存在一定的局限性，比如在搬运长圆筒状（圆筒长十几米，直径几米）物料或者尺寸较为庞大的翼形物料时，单车无法满足搬运的条件，需要多车协同进行搬运。
多车协同搬运，是指两台及两台以上的AGV同时背负同一个物料进行自主协同地行驶，目前国内多车协同搬运多应用于军工制造、火车地铁制造等领域，目前多车协同搬运属于起步阶段，大多为2至3台AGV以预设的队形对工件进行搬运，其大致分为两种，第一种为：协同的AGV通过同一遥控器控制，可实现前进、后退、左移、右移，但无法进行导航，而且大部分无法实现物料整体的旋转，有一些能做到旋转，但也只能按预先设定的某个旋转中心进行旋转，这种方法虽然便于AGV的扩展，但是不能按设定线路导航，运动的柔性较差，无法用在一些狭长的弯曲的过道里，十分不便，第二种为：协同的多台AGV按各自的导航数据移动，从车通过车载传感器检测到偏移数据后，进行微调，这种方法虽然可以导航，实现物料的巡线搬运，但是存在AGV数量的可扩展性低、巡线转弯半径过大等问题，针对这样的情况，发明了一种可快速改变AGV队形的多车协同搬运方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法，包括如下步骤：
S1：确定各项数据，保证主车和各从车的起始相对位置准确；
S2：起始位置准确的情况下，主车在通过导航数据得到自己的运动矢量的同时通过刚体运动学分解公式，计算各从车的运动矢量，并发送给各从车；
S3：各从车解析运动矢量，并结合自身托盘的偏移矢量纠正自身姿态；
S4：主从车以及物料的整体可以按照主车的导航数据进行导航，合力协同搬运大于数倍自身尺寸的物料。
优选地：所述S1中，确定各项数据，保证起始相对位置准确的步骤为：
A1：确定物料尺寸形状以及物料需要的支撑点；
A2：确定AGV队形；
A3：将主车和从车的起始位置的地面贴置定位二维码；
A4：对贴置的二维码重新进行定位验证，保证其位置的精确性；
A5：主车和从车根据贴置的二维码位置确定初始相对位置。
优选地：所述A2中，AGV队形包括AGV数量以及AGV的相对位置。
优选地：所述S3中，从车结合运动矢量和托盘偏移矢量纠正自身姿态流程为：
B1：从车N将主车发送的运动速度矢量进行运动分解，得到各驱动轮的运动速度矢量A；
B2：从车N从车载传感器上获得的的偏移矢量进行运动分解，得到各驱动轮的运动速度矢量B，
B3：将矢量A和B进行矢量叠加，即为各驱动轮的实际的运动矢量；
B4：再将各轮运动矢量发送给驱动器，驱动车体进行。
优选地：所述B2中，从车从车载传感器上获得的偏移矢量为托盘相对于AGV车体的偏移矢量。
优选地：所述B2中，从车从车载传感器上获得的相对于AGV车体的偏移矢量包含位移偏移和角度偏移。
优选地：所述S2中，刚体运动学分解公式包括牵连运动公式和相对运动公式，所述牵连运动公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAA
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAA
是主车的运动速度矢量。
优选地：所述相对运动公式为
Figure DEST_PATH_IMAGE006AAAA
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE008AAAA
是相对运动矢量，
Figure DEST_PATH_IMAGE010AAAA
是主车的角速度，则从车的运动速度矢量
Figure DEST_PATH_IMAGE012AAAA
。
本发明的有益效果为：
1.本发明通过将从车导航功能综合到主车上，通过主车计算各从车的运动矢量，然后再发送给各从车，因为从车不需要单独导航，完全由主车分配运动速度，所以***结构较为简单，可扩展的AGV数量较多。
2.本发明通过将各个运动进行分解，分解后的运动矢量叠加后在传输到驱动器响应，可以实现大尺寸物料的前进、后退、左移、右移、左旋和右旋运动，转弯半径小，运动方式灵活。
3.本发明可快速变换队形，多AGV的各种方式组合可以实现各种形状尺寸的物料搬运，只需要通过在起始位置准确贴置二维码，将从车相对主车的位置数据输入主车的控制器，就可快速实现AGV队列的变化。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法中的全向移动AGV示意图；
图2为本发明提出的一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法中的AGV协同搬运队形示意图；
图3为本发明提出的一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法中的刚体运动学运动分解示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法，包括如下步骤：
S1：确定各项数据，保证主车和各从车的起始相对位置准确；
S2：起始位置准确的情况下，主车在通过导航数据得到自己的运动矢量的同时通过刚体运动学分解公式，计算各从车的运动矢量，并发送给各从车；
S3：各从车解析运动矢量，并结合自身托盘的偏移矢量纠正自身姿态；
S4：主从车以及物料的整体可以按照主车的导航数据进行导航，合力协同搬运大于数倍自身尺寸的物料。
所述S1中，确定各项数据，保证起始相对位置准确的步骤为：
A1：确定物料尺寸形状以及物料需要的支撑点；
A2：确定AGV队形；
A3：将主车和从车的起始位置的地面贴置定位二维码；
A4：对贴置的二维码重新进行定位验证，保证其位置的精确性；
A5：主车和从车根据贴置的二维码位置确定初始相对位置。
所述A2中，AGV队形包括AGV数量以及AGV的相对位置。
所述S3中，从车结合运动矢量和托盘偏移矢量纠正自身姿态流程为：
B1：从车N将主车发送的运动速度矢量进行运动分解，得到各驱动轮的运动速度矢量A；
B2：从车N从车载传感器上获得的的偏移矢量进行运动分解，得到各驱动轮的运动速度矢量B，
B3：将矢量A和B进行矢量叠加，即为各驱动轮的实际的运动矢量；
B4：再将各轮运动矢量发送给驱动器，驱动车体进行。
所述B2中，从车从车载传感器上获得的偏移矢量为托盘相对于AGV车体的偏移矢量。
所述B2中，从车从车载传感器上获得的相对于AGV车体的偏移矢量包含位移偏移和角度偏移。
所述S2中，刚体运动学分解公式包括牵连运动公式和相对运动公式，所述牵连运动公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAAA
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAAA
是主车的运动速度矢量。
所述相对运动公式为
Figure DEST_PATH_IMAGE006AAAAA
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE008AAAAA
是相对运动矢量，
Figure DEST_PATH_IMAGE010AAAAA
是主车的角速度，则从车的运动速度矢量
Figure DEST_PATH_IMAGE012AAAAA
。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：确定各项数据，保证主车和各从车的起始相对位置准确；
S2：起始位置准确的情况下，主车在通过导航数据得到自己的运动矢量的同时通过刚体运动学分解公式，计算各从车的运动矢量，并发送给各从车；
S3：各从车解析运动矢量，并结合自身托盘的偏移矢量纠正自身姿态；
S4：主从车以及物料的整体可以按照主车的导航数据进行导航，合力协同搬运大于数倍自身尺寸的物料。
2.根据权利要求1所述的一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法，其特征在于，所述S1中，确定各项数据，保证起始相对位置准确的步骤为：
A1：确定物料尺寸形状以及物料需要的支撑点；
A2：确定AGV队形；
A3：将主车和从车的起始位置的地面贴置定位二维码；
A4：对贴置的二维码重新进行定位验证，保证其位置的精确性；
A5：主车和从车根据贴置的二维码位置确定初始相对位置。
3.根据权利要求2所述的一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法，其特征在于，所述A2中，AGV队形包括AGV数量以及AGV的相对位置。
4.根据权利要求1所述的一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法，其特征在于，所述S3中，从车结合运动矢量和托盘偏移矢量纠正自身姿态流程为：
B1：从车N将主车发送的运动速度矢量进行运动分解，得到各驱动轮的运动速度矢量A；
B2：从车N从车载传感器上获得的的偏移矢量进行运动分解，得到各驱动轮的运动速度矢量B，
B3：将矢量A和B进行矢量叠加，即为各驱动轮的实际的运动矢量；
B4：再将各轮运动矢量发送给驱动器，驱动车体进行。
5.根据权利要求4所述的一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法，其特征在于，所述B2中，从车从车载传感器上获得的偏移矢量为托盘相对于AGV车体的偏移矢量。
6.根据权利要求5所述的一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法，其特征在于，所述B2中，从车从车载传感器上获得的相对于AGV车体的偏移矢量包含位移偏移和角度偏移。
7.根据权利要求1所述的一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法，其特征在于，所述S2中，刚体运动学分解公式包括牵连运动公式和相对运动公式，所述牵连运动公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002AA
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE004AA
是主车的运动速度矢量。
8.根据权利要求7所述的一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法，其特征在于，所述相对运动公式为
Figure DEST_PATH_IMAGE006AA
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE008AA
是相对运动矢量，
Figure DEST_PATH_IMAGE010AA
是主车的角速度，则从车的运动速度矢量
Figure DEST_PATH_IMAGE012AA
。
CN202010674068.3A 2020-07-14 2020-07-14 一种基于全向移动agv的多车协同搬运快速变换队列方法 Active CN111813122B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010674068.3A CN111813122B (zh) 2020-07-14 2020-07-14 一种基于全向移动agv的多车协同搬运快速变换队列方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010674068.3A CN111813122B (zh) 2020-07-14 2020-07-14 一种基于全向移动agv的多车协同搬运快速变换队列方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111813122A true CN111813122A (zh) 2020-10-23
CN111813122B CN111813122B (zh) 2022-11-08

Family

ID=72842544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010674068.3A Active CN111813122B (zh) 2020-07-14 2020-07-14 一种基于全向移动agv的多车协同搬运快速变换队列方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111813122B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112394732A (zh) * 2020-11-20 2021-02-23 西北工业大学 一种适用于机器人集群协同搬运的接触力动态分配方法
CN113003229A (zh) * 2021-02-26 2021-06-22 北京卫星制造厂有限公司 一种面向异构特性大型装备多智能体协同自主转运***
CN115599065A (zh) * 2022-12-13 2023-01-13 联通（浙江）产业互联网有限公司（Cn） 协同搬运方法和***、服务器和搬运设备

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101248469A (zh) * 2005-06-24 2008-08-20 爱考斯研究株式会社 车辆
CN107357288A (zh) * 2017-06-23 2017-11-17 东南大学 一种用于Mecanum轮机器人双车协同运动装置和方法
CN109062150A (zh) * 2018-07-10 2018-12-21 安徽普华灵动机器人科技有限公司 一种基于agv的自动搬运***及其多agv协作方法
CN109844671A (zh) * 2016-08-26 2019-06-04 克朗设备公司 物料搬运车辆的路径确认和动态路径修改
CN110262517A (zh) * 2019-07-18 2019-09-20 石家庄辰宙智能装备有限公司 Agv***的轨迹跟踪控制方法
CN209460641U (zh) * 2018-12-07 2019-10-01 上海工程技术大学 一种基于uwb的自动跟随搬运主从小车
CN110989526A (zh) * 2019-12-10 2020-04-10 南京航空航天大学 一种双agv协同运载控制***及方法
CN111309014A (zh) * 2020-02-25 2020-06-19 西交利物浦大学 Agv控制方法及装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101248469A (zh) * 2005-06-24 2008-08-20 爱考斯研究株式会社 车辆
CN109844671A (zh) * 2016-08-26 2019-06-04 克朗设备公司 物料搬运车辆的路径确认和动态路径修改
CN107357288A (zh) * 2017-06-23 2017-11-17 东南大学 一种用于Mecanum轮机器人双车协同运动装置和方法
CN109062150A (zh) * 2018-07-10 2018-12-21 安徽普华灵动机器人科技有限公司 一种基于agv的自动搬运***及其多agv协作方法
CN209460641U (zh) * 2018-12-07 2019-10-01 上海工程技术大学 一种基于uwb的自动跟随搬运主从小车
CN110262517A (zh) * 2019-07-18 2019-09-20 石家庄辰宙智能装备有限公司 Agv***的轨迹跟踪控制方法
CN110989526A (zh) * 2019-12-10 2020-04-10 南京航空航天大学 一种双agv协同运载控制***及方法
CN111309014A (zh) * 2020-02-25 2020-06-19 西交利物浦大学 Agv控制方法及装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112394732A (zh) * 2020-11-20 2021-02-23 西北工业大学 一种适用于机器人集群协同搬运的接触力动态分配方法
CN112394732B (zh) * 2020-11-20 2022-08-02 西北工业大学 一种适用于机器人集群协同搬运的接触力动态分配方法
CN113003229A (zh) * 2021-02-26 2021-06-22 北京卫星制造厂有限公司 一种面向异构特性大型装备多智能体协同自主转运***
WO2022179179A1 (zh) * 2021-02-26 2022-09-01 北京卫星制造厂有限公司 一种面向异构特性大型装备多智能体协同自主转运***
CN115599065A (zh) * 2022-12-13 2023-01-13 联通（浙江）产业互联网有限公司（Cn） 协同搬运方法和***、服务器和搬运设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN111813122B (zh) 2022-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111813122B (zh) 一种基于全向移动agv的多车协同搬运快速变换队列方法
CN111399509B (zh) 一种多移动机器人协同转运控制方法及***
CN103963782B (zh) 拖挂式移动机器人平行泊车方法
KR102029154B1 (ko) 자주식 관절 로봇
JP3241564B2 (ja) 通常車輪型全方向移動ロボットの運動制御のための制御装置および方法
CN107943020B (zh) 一种轮胎吊大车自动纠偏方法
CN105172793B (zh) 自动驾驶汽车的位姿估算方法
CN109814550B (zh) 一种用于封闭园区的无人运输车
CN103383570A (zh) 一种可全向移动的自动导航小车
CN110320906B (zh) 一种基于麦克纳姆轮的四驱agv小车差速直线行驶姿态调整方法
Wu et al. Coordinated path tracking of two vision-guided tractors for heavy-duty robotic vehicles
CN110794834A (zh) 一种基于后驱前转向的搬运汽车控制***
CN108858124A (zh) 利用agv位置信息标定其搭载机械臂位置的方法
CN111679667B (zh) 一种面向无人驾驶赛车的路径与车速协同规划方法
CN112873188B (zh) 自组装模块化机器人单元、机器人、组装及控制方法
CN109572857B (zh) 一种麦克纳姆轮智能仓储agv及其路径规划方法
Lee et al. Car parking control using a trajectory tracking controller
CN112666934A (zh) 一种汽车搬运agv控制***、调度***及控制方法
Bourmistrova et al. Autodriver algorithm
Xu et al. Arc path tracking algorithm of dual differential driving automated guided vehicle
Tan et al. Design and development of a novel autonomous scaled multiwheeled vehicle
JPH1029556A (ja) 搬送装置
Chaichaowarat et al. Wheel slip angle estimation of a planar mobile platform
Sahoo et al. Design and development of a heading angle controller for an unmanned ground vehicle
CN110362088B (zh) 一种适用于无人驾驶跨运车的循迹控制***和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant