CN111862141B - Agv装置运动精度的评估方法、装置、介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及AGV技术领域，揭示了一种AGV装置运动精度的评估方法、装置、介质及电子设备。该方法包括：分别获取至少三个标识点的定位坐标，以通过所述定位坐标确定虚拟刚体质心在全局坐标系下的定位姿态数据；通过所述虚拟刚体质心的定位姿态数据确定AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据；根据所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，对所述AGV装置的运动精度进行评估。在此方法下，通过至少三个标识点的定位坐标确定虚拟刚体质心的定位姿态数据，进一步确定AGV装置重心的定位姿态数据，通过AGV装置重心的定位姿态数据，可以保证对所述AGV装置的运动精度进行评估的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及AGV技术领域，特别地，涉及一种AGV装置运动精度的评估方法、装置、介质和电子设备。
背景技术
在如今，自主导航AGV日益广泛地应用于各种商业与工业环境中，是现代智能化生活与智能制造中的关键设备。
通常情况下，为了保证AGV自主导航的准确性，需要对AGV装置的运动精度进行评估，在现有技术中，主要通过AGV装置自身定位***输出的协方差对AGV装置的运动精度进行评估。
然而，斜方差本身是一个概率参数，只能体现出AGV装置自身定位结果的好坏，并不能对AGV装置的运动精度进行很好的评估，因此，如何保证对AGV装置的运动精度进行评估的准确性是亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种AGV装置运动精度的评估方法及装置、计算机可读介质、电子设备，进而至少可以保证对AGV装置的运动精度进行评估的准确性。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种AGV装置运动精度的评估方法，所述AGV装置设有至少三个标识点，所述至少三个标识点构成一个虚拟刚体，所述方法包括：分别获取所述至少三个标识点的定位坐标，以通过所述定位坐标确定虚拟刚体质心在全局坐标系下的定位姿态数据；通过所述虚拟刚体质心的定位姿态数据确定AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据；根据所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，对所述AGV装置的运动精度进行评估。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种AGV装置运动精度的评估装置，所述AGV装置设有至少三个标识点，所述至少三个标识点构成一个虚拟刚体，所述装置包括：获取单元，被用于分别获取所述至少三个标识点的定位坐标，以通过所述定位坐标确定虚拟刚体质心在全局坐标系下的定位姿态数据；确定单元，被用于通过所述虚拟刚体质心的定位姿态数据确定AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据；评估单元，被用于根据所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，对所述AGV装置的运动精度进行评估。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的AGV装置运动精度的评估方法。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储所述处理器的可执行指令，当所述可执行指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中所述的AGV装置运动精度的评估方法。
由以上本申请的技术方案，与现有技术相比，其显著的有益效果在于：由于至少三个标识点构成一个虚拟刚体，而获取的AGV装置上的至少三个标识点的定位坐标具有很高的精确度，因此，可以得到具有较高精度的虚拟刚体的质心的定位姿态数据，进一步可以使得由虚拟刚体质心的定位姿态数据而确定的AGV装置质心的定位姿态数据也具有较高的精度，故通过AGV装置质心的定位姿态数据评估AGV装置的运动精度，可以保证对AGV装置的运动精度进行评估的准确性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例性实施例，本申请的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1示出了根据本申请一个实施例的AGV装置的示意图；
图2示出了根据本申请一个实施例的示出的AGV装置运动精度的评估的流程图；
图3示出了根据本申请一个实施例的AGV装置进行直线运动的示意图；
图4示出了根据本申请一个实施例的AGV装置进行旋转运动的示意图；
图5示出了根据本申请的一个实施例的AGV装置运动精度的评估装置的框图；
图6示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机***的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
首先，本申请对AGV装置运动精度的评估方法所应用的AGV装置进行简单说明：
AGV装置(在实际应用中，AGV装置可以是自动化仓库中用于搬运物料的AGV小车)包括有：车轮，其用承载AGV装置在地面上进行运动；设置在AGV装置上的标识点，其用于辅助定位信息采集设备测量标识点在AGV装置上所标记的位置在全局坐标系下的定位坐标，具体的，在本申请中，AGV装置上需要设置至少三个标记点，至少三个标记点可以构成一个虚拟刚体，虚拟刚体具有一个唯一的虚拟刚体质心，虚拟刚体上定义有一个以虚拟刚体质心为原点的二维坐标系。此外AGV装置也具有一个唯一的AGV装置质心，AGV装置上定义有一个以AGV装置质心为原点的二维坐标系。
参照图1，示出了根据本申请一个实施例的AGV装置的示意图。
在图1所示的AGV装置100中，部件101是一个设置在AGV装置上的标识点，在AGV装置100中，一共设置有A、B、C、D共4个标识点，标识点A、标识点B、标识点C、标识点D构成虚拟刚体ABCD，在虚拟刚体ABCD中，虚拟刚体质心为oc、以虚拟刚体质心为原点的二维坐标系为xcocyc。其中，xc为坐标系xcocyc的X轴，oc为坐标系xcocyc的原点，yc为坐标系xcocyc的Y轴。
在图1所示的AGV装置100中，102可以是AGV装置100的车轮。
在图1所示的AGV装置100中，AGV装置质心为or、以AGV装置质心为原点的二维坐标系为xroryr。其中，xr为坐标系xroryr的X轴，or为坐标系xroryr的原点，yr为坐标系xroryr的Y轴。
以下对本申请实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述：
根据本申请的第一方面，提供了一种AGV装置运动精度的评估方法。
参见图2，示出了根据本申请一个实施例的示出的AGV装置运动精度的评估的流程图。该AGV装置运动精度的评估方法可以由具有计算处理功能的设备来执行。如图2所示，该AGV装置运动精度的评估方法至少包括步骤210至步骤250：
在步骤210中，分别获取所述至少三个标识点的定位坐标，以通过所述定位坐标确定虚拟刚体质心在全局坐标系下的定位姿态数据。
在本申请的一个实施例中，所述标识点可以包括反光标识点，其可以反射光学信号。具体的，运动捕捉***中的光学信号捕捉器通过发射光学信号，并且接收由反光标识点反射的光学信号。
在本申请中，在通过光学信号捕捉器分别捕捉所述至少三个标识点反射的光学信号之后，可以通过至少三个标识点反射的光学信号分别确定所述至少三个标识点的定位坐标。
在本申请中，在分别获取所述至少三个标识点的定位坐标之后，进一步可以通过所述至少三个标识点的定位坐标确定虚拟刚体质心在全局坐标系下的定位姿态数据。
在步骤230中，通过所述虚拟刚体质心的定位姿态数据确定AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据。
在本申请的一个实施例中，通过所述虚拟刚体质心的定位姿态数据确定AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，可以是基于所述虚拟刚体质心与AGV装置质心之间的定位姿态数据转换矩阵，对所述虚拟刚体质心的定位姿态数据进行转换，得到所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据。
在本申请中，可以通过执行步骤221和步骤222确定所述定位姿态数据转换矩阵：
步骤221，分别确定所述虚拟刚体质心在AGV装置坐标系下的第一姿态角、所述虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线，与所述AGV装置坐标系X轴之间的夹角、以及所述虚拟刚体质心与所述AGV装置质心之间的距离。
下面将结合图3对所述虚拟刚体质心在AGV装置坐标系下的第一姿态角的确定过程进行详细阐述：
参见图3，示出了根据本申请一个实施例的AGV装置进行直线运动的示意图。在图3中，坐标系xwowyw为全局坐标系，位置1和位置2分别为AGV装置在做直线运动时，在不同时刻所处的位置。
第一步：通过所述AGV装置在全局坐标系下的直线运动，得到所述虚拟刚体质心oc在所述全局坐标系下运动的运动直线方程，以及所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的第二姿态角。
具体的，如图3所示，通过控制AGV装置作直线运动，同时获取虚拟刚体质心在全局坐标系下的位置姿态数据集合(xc,yc,θc)，其中，θc为虚拟刚体质心在全局坐标系下的姿态角，通过虚拟刚体质心在全局坐标系下的位置姿态数据集合(xc,yc,θc)，可以得到N个(至少一个)虚拟刚体质心在全局坐标系下的姿态角，通过公式：
得到所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的姿态角平均值进而得到第二姿态角。
第二步：通过所述运动直线方程，确定所述运动直线方程对应的直线在所述全局坐标系下的斜率角。
具体的，如图3所示，通过控制AGV装置作直线运动，同时获取虚拟刚体质心在全局坐标系下的位置姿态数据集合(xc,yc,θc)，其中，(xc,yc)为虚拟刚体质心在全局坐标系下的坐标，通过虚拟刚体质心在全局坐标系下的位置姿态数据集合(xc,yc,θc)，拟合矩阵形式的直线方程：。
其中，
计算得到直线方程y＝Ax中的参数k和b，最后，通过直线方程参数计算AGV装置在全局坐标系下的航向角，即斜率角θr＝atan(k)，
第三步：将所述第二姿态角与所述斜率角的差值确定为所述虚拟刚体质心在AGV装置坐标系下的第一姿态角。
具体的，如图3所示，计算虚拟刚体质心坐标系的X轴到AGV旋转中心坐
标系X轴的夹角δ，即(所述第二姿态角与所述斜率角的差值)，得到所述虚拟刚体质心在AGV装置坐标系下的第一姿态角。
下面将结合图4对所述虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线，与所述AGV装置坐标系X轴之间的夹角的确定过程进行详细阐述：
参见图4，示出了根据本申请一个实施例的AGV装置进行旋转运动的示意图，在图4中，坐标系xwowyw为全局坐标系，AGV装置围绕着自身质心做旋转运动。
第一步：通过所述AGV装置在全局坐标系下的旋转运动，得到所述虚拟刚体质心在AGV装置坐标系X轴上的余弦曲线方程和在AGV装置坐标系Y轴上的正弦曲线方程。
具体的，如图4所示，控制AGV装置作原地旋转运动，由于虚拟刚体也绕AGV装置质心作圆周运动，因此虚拟刚体质心在AGV装置坐标系的X轴(xr轴)和Y轴(yr轴)上的分解运动分别为余弦运动和正弦运动，将两种分解运动拟合为余弦曲线和正弦曲线，即：
其中，为所述虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线到所述AGV装置坐标系X轴的角度。
第二步：分别确定所述余弦曲线方程的初始相位角和所述正弦曲线方程的初始相位角。
余弦曲线方程和正弦曲线方程可分别求出一个初始相位角βx和βy，取其相位角平均值
第三步：通过所述余弦曲线方程的初始相位角、所述正弦曲线方程的初始相位角、以及所述第一姿态角，确定所述虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线，与所述AGV装置坐标系X轴之间的夹角。
在本申请中，将虚拟刚体质心坐标系的X轴到AGV旋转中心坐标系X轴的夹角δ与相位角平均值的和确定为所述虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线，与所述AGV装置坐标系X轴之间的夹角，即：/>
继续结合图4，对所述虚拟刚体质心与所述AGV装置质心之间的距离的确定过程进行详细阐述：
第一步：通过所述AGV装置在全局坐标系下的旋转运动，得到所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的运动圆方程。
第二步：通过所述运动圆方程，将所述运动圆方程对应的圆的半径确定为所述虚拟刚体质心与所述AGV装置质心之间的距离。
具体的，如图4所示，通过控制AGV装置作原地旋转运动，获取一组虚拟刚体质心在全局坐标系下的位置姿态数据集(xc,yc,θc)，由于虚拟刚体质心与AGV装置中心的距离为R且保持不变，当AGV旋转时，刚体就以R为半径作圆周运动，通过获取到的位置姿态数据集拟合圆方程：
(xc-cx)2+(yc-cy)2＝R2
其中，(cx,cy)表示圆心坐标，通过拟合结果可得到半径R，进而得到所述虚拟刚体质心与所述AGV装置质心之间的距离。
步骤222，基于所述第一姿态角、所述夹角、以及所述距离，确定所述定位姿态数据转换矩阵。
继续参照图3和图4，构造虚拟刚体坐标系到AGV坐标系的转换矩阵，即所述虚拟刚体质心与AGV装置质心之间的定位姿态数据转换矩阵：
其中，为旋转矩阵，/>为平移量。
在本申请中，所述基于所述虚拟刚体质心与AGV装置质心之间的定位姿态数据转换矩阵，对所述虚拟刚体质心的定位姿态数据进行转换，得到所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，可以通过步骤231和步骤232执行：
步骤231，基于所述定位姿态数据转换矩阵，确定所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的定位姿态数据与虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的定位姿态数据之间的对应关系。
控制AGV装置在地面上按照任意方向运动，同时获取虚拟刚体质心在xwowyw坐标系下的定位姿态数据pc＝(xc,yc,θc)，将其构建为矩阵形式：
使用标定出的转换矩阵可得到AGV装置坐标系xroryr到全局坐标系xwowyw的转换矩阵，其具体为：
基于可以得到所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的定位姿态数据与虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的定位姿态数据之间的对应关系：
其中，xr表示所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的X轴坐标；yr表示所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的Y轴坐标；θr表示所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的姿态角；R表示所述虚拟刚体质心与所述AGV装置质心之间的距离；表示虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线，与所述AGV装置坐标系X轴之间的夹角；δ表示虚拟刚体质心在AGV装置坐标系下的第一姿态角；xc表示所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的X轴坐标；yc表示所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的Y轴坐标；θc表示所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的姿态角。
步骤232，通过所述虚拟刚体质心在全局坐标系下的定位姿态数据和所述对应关系，计算所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据。
具体的，将所述虚拟刚体质心在全局坐标系下的定位姿态数据输入至所述对应关系对应的公式中，计算得到所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据。
在步骤250中，根据所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，对所述AGV装置的运动精度进行评估。
在本申请的一个实施例中，所述根据所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，对所述AGV装置的运动精度进行评估，包括：可以通过步骤251和步骤252执行：
步骤251，通过所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，确定所述AGV装置在全局坐标系下的实际运动轨迹。
步骤252，基于所述AGV装置在全局坐标系下的实际运动轨迹和预定运动轨迹，评估所述AGV装置的运动精度。
具体的，在本申请中，可以是根据AGV装置在全局坐标系下的实际运动轨迹相对于预定运动轨迹的偏离距离，评估AGV装置的运动精度。
或者，还可以是根据实际运动轨迹的终点(即目标点)相对于预定运动轨迹的终点(即目标点)的偏离距离，评估AGV装置的运动精度。
在此方法下，通过实际运动轨迹相对于预定运动轨迹的偏离距离，可以准确的评估AGV装置的运动精度。
综上所述，在本申请一些实施例的技术方案中，首先，通过设置在AGV装置上的至少三个标识点的定位坐标，确定虚拟刚体质心在全局坐标系下的定位姿态数据，然后，通过所述虚拟刚体质心的定位姿态数据确定AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，最后，根据所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，对所述AGV装置的运动精度进行评估。由于至少三个标识点构成一个虚拟刚体，而获取的AGV装置上的至少三个标识点的定位坐标具有很高的精确度，因此，可以得到具有较高精度的虚拟刚体的质心的定位姿态数据，进一步可以使得由虚拟刚体质心的定位姿态数据而确定的AGV装置质心的定位姿态数据也具有较高的精度，故通过AGV装置质心的定位姿态数据评估AGV装置的运动精度，可以保证对AGV装置的运动精度进行评估的准确性。
以下介绍本申请的装置实施例，可以用于执行本申请上述实施例中的AGV装置运动精度的评估方法。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请上述的AGV装置运动精度的评估方法的实施例。
图5示出了根据本申请的一个实施例的AGV装置运动精度的评估装置的框图。
参照图5所示，为根据本申请的一个实施例的AGV装置运动精度的评估装置500，包括：获取单元501、确定单元502、评估单元503。
其中，获取单元501，被用于分别获取所述至少三个标识点的定位坐标，以通过所述定位坐标确定虚拟刚体质心在全局坐标系下的定位姿态数据；确定单元502，被用于通过所述虚拟刚体质心的定位姿态数据确定AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据；评估单元503，被用于根据所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，对所述AGV装置的运动精度进行评估。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述标识点包括反光标识点，所述获取单元501配置为：通过光学信号捕捉器分别捕捉所述至少三个标识点反射的光学信号，以分别确定所述至少三个标识点的定位坐标。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述确定单元502包括转换单元，所述转换单元被用于基于所述虚拟刚体质心与AGV装置质心之间的定位姿态数据转换矩阵，对所述虚拟刚体质心的定位姿态数据进行转换，得到所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述定位姿态数据转换矩阵通过如下方式确定：分别确定所述虚拟刚体质心在AGV装置坐标系下的第一姿态角、所述虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线，与所述AGV装置坐标系X轴之间的夹角、以及所述虚拟刚体质心与所述AGV装置质心之间的距离；基于所述第一姿态角、所述夹角、以及所述距离，确定所述定位姿态数据转换矩阵。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述虚拟刚体质心在AGV装置坐标系下的第一姿态角通过如下方式确定：通过所述AGV装置在全局坐标系下的直线运动，得到所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下运动的运动直线方程，以及所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的第二姿态角；通过所述运动直线方程，确定所述运动直线方程对应的直线在所述全局坐标系下的斜率角；将所述第二姿态角与所述斜率角的差值确定为所述虚拟刚体质心在AGV装置坐标系下的第一姿态角。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线，与所述AGV装置坐标系X轴之间的夹角通过如下方式确定：通过所述AGV装置在全局坐标系下的旋转运动，得到所述虚拟刚体质心在AGV装置坐标系X轴上的余弦曲线方程和在AGV装置坐标系Y轴上的正弦曲线方程；分别确定所述余弦曲线方程的初始相位角和所述正弦曲线方程的初始相位角；通过所述余弦曲线方程的初始相位角、所述正弦曲线方程的初始相位角、以及所述第一姿态角，确定所述虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线，与所述AGV装置坐标系X轴之间的夹角。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述虚拟刚体质心与所述AGV装置质心之间的距离通过如下方式确定：通过所述AGV装置在全局坐标系下的旋转运动，得到所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的运动圆方程；通过所述运动圆方程，将所述运动圆方程对应的圆的半径确定为所述虚拟刚体质心与所述AGV装置质心之间的距离。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述转换单元配置为：基于所述定位姿态数据转换矩阵，确定所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的定位姿态数据与虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的定位姿态数据之间的对应关系；通过所述虚拟刚体质心在全局坐标系下的定位姿态数据和所述对应关系，计算所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，通过如下公式体现所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的定位姿态数据与虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的定位姿态数据之间的对应关系：
其中，xr表示所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的X轴坐标；yr表示所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的Y轴坐标；θr表示所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的姿态角；R表示所述虚拟刚体质心与所述AGV装置质心之间的距离；表示虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线，与所述AGV装置坐标系X轴之间的夹角；δ表示虚拟刚体质心在AGV装置坐标系下的第一姿态角；xc表示所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的X轴坐标；yc表示所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的Y轴坐标；θc表示所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的姿态角。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述评估单元503配置为：通过所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，确定所述AGV装置在全局坐标系下的实际运动轨迹；基于所述AGV装置在全局坐标系下的实际运动轨迹和预定运动轨迹，评估所述AGV装置的运动精度。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了AGV装置运动精度的评估方法以及AGV装置运动精度的评估装置的若干单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多单元和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
在本申请中，还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的AGV装置运动精度的评估方法。
在本申请中，还提供了一种电子设备，如图6，示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机***的结构示意图。
需要说明的是，图6示出的电子设备的计算机***600仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，计算机***600包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(Read-Only Memory，ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的方法。在RAM 603中，还存储有***操作所需的各种程序和数据。CPU 601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(Input/Output，I/O)接口605也连接至总线604。
以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN(Local Area Network，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。
特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)601执行时，执行本申请的***中限定的各种功能。
需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光学信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (11)
1.一种AGV装置运动精度的评估方法，其特征在于，所述AGV装置设有至少三个标识点，所述至少三个标识点构成一个虚拟刚体，所述方法包括：
分别获取所述至少三个标识点的定位坐标，以通过所述定位坐标确定虚拟刚体质心在全局坐标系下的定位姿态数据；
基于所述虚拟刚体质心与AGV装置质心之间的定位姿态数据转换矩阵，对所述虚拟刚体质心的定位姿态数据进行转换，得到所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据；
所述定位姿态数据转换矩阵通过如下方式确认：
分别确定所述虚拟刚体质心在AGV装置坐标系下的第一姿态角、所述虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线，与所述AGV装置坐标系X轴之间的夹角、以及所述虚拟刚体质心与所述AGV装置质心之间的距离；
基于所述第一姿态角、所述夹角、以及所述距离，确定所述定位姿态数据转换矩阵；
根据所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，对所述AGV装置的运动精度进行评估。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标识点包括反光标识点，所述分别获取所述至少三个标识点的定位坐标，包括：
通过光学信号捕捉器分别捕捉所述至少三个标识点反射的光学信号，以分别确定所述至少三个标识点的定位坐标。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟刚体质心在AGV装置坐标系下的第一姿态角通过如下方式确定：
通过所述AGV装置在全局坐标系下的直线运动，得到所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下运动的运动直线方程，以及所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的第二姿态角；
通过所述运动直线方程，确定所述运动直线方程对应的直线在所述全局坐标系下的斜率角；
将所述第二姿态角与所述斜率角的差值确定为所述虚拟刚体质心在AGV装置坐标系下的第一姿态角。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线，与所述AGV装置坐标系X轴之间的夹角通过如下方式确定：
通过所述AGV装置在全局坐标系下的旋转运动，得到所述虚拟刚体质心在AGV装置坐标系X轴上的余弦曲线方程和在AGV装置坐标系Y轴上的正弦曲线方程；
分别确定所述余弦曲线方程的初始相位角和所述正弦曲线方程的初始相位角；
通过所述余弦曲线方程的初始相位角、所述正弦曲线方程的初始相位角、以及所述第一姿态角，确定所述虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线，与所述AGV装置坐标系X轴之间的夹角。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟刚体质心与所述AGV装置质心之间的距离通过如下方式确定：
通过所述AGV装置在全局坐标系下的旋转运动，得到所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的运动圆方程；
通过所述运动圆方程，将所述运动圆方程对应的圆的半径确定为所述虚拟刚体质心与所述AGV装置质心之间的距离。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述虚拟刚体质心与AGV装置质心之间的定位姿态数据转换矩阵，对所述虚拟刚体质心的定位姿态数据进行转换，得到所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，包括：
基于所述定位姿态数据转换矩阵，确定所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的定位姿态数据与虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的定位姿态数据之间的对应关系；
通过所述虚拟刚体质心在全局坐标系下的定位姿态数据和所述对应关系，计算所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过如下公式体现所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的定位姿态数据与虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的定位姿态数据之间的对应关系：
其中，xr表示所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的X轴坐标；yr表示所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的Y轴坐标；θr表示所述AGV装置质心在所述全局坐标系下的姿态角；R表示所述虚拟刚体质心与所述AGV装置质心之间的距离；表示虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线，与所述AGV装置坐标系X轴之间的夹角；δ表示虚拟刚体质心在AGV装置坐标系下的第一姿态角；xc表示所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的X轴坐标；yc表示所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的Y轴坐标；θc表示所述虚拟刚体质心在所述全局坐标系下的姿态角。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，对所述AGV装置的运动精度进行评估，包括：
通过所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，确定所述AGV装置在全局坐标系下的实际运动轨迹；
基于所述AGV装置在全局坐标系下的实际运动轨迹和预定运动轨迹，评估所述AGV装置的运动精度。
9.一种AGV装置运动精度的评估装置，其特征在于，所述AGV装置设有至少三个标识点，所述至少三个标识点构成一个虚拟刚体，所述装置包括：
获取单元，被用于分别获取所述至少三个标识点的定位坐标，以通过所述定位坐标确定虚拟刚体质心在全局坐标系下的定位姿态数据；
确定单元，被用于基于所述虚拟刚体质心与AGV装置质心之间的定位姿态数据转换矩阵，对所述虚拟刚体质心的定位姿态数据进行转换，得到所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据；
所述定位姿态数据转换矩阵通过如下方式确认：
分别确定所述虚拟刚体质心在AGV装置坐标系下的第一姿态角、所述虚拟刚体质心和所述AGV装置质心的连线，与所述AGV装置坐标系X轴之间的夹角、以及所述虚拟刚体质心与所述AGV装置质心之间的距离；
基于所述第一姿态角、所述夹角、以及所述距离，确定所述定位姿态数据转换矩阵；
评估单元，被用于根据所述AGV装置质心在全局坐标系下的定位姿态数据，对所述AGV装置的运动精度进行评估。
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的AGV装置运动精度的评估方法。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
处理器；
存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，实现如权利要求1至8任一项所述的方法。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101498581A (zh) * | 2008-12-29 | 2009-08-05 | 北京航空航天大学 | 一种基于三共面点的航天器相对姿态确定方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101498581A (zh) * | 2008-12-29 | 2009-08-05 | 北京航空航天大学 | 一种基于三共面点的航天器相对姿态确定方法 |
| CN102539185A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-07-04 | 北京卫星环境工程研究所 | 用于巡视器地面行走试验的月面重力模拟*** |
| CN104880176A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-09-02 | 大连理工大学 | 基于先验知识模型优化的运动物位姿测量方法 |
| CN109087355A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-12-25 | 哈尔滨工业大学 | 基于迭代更新的单目相机位姿测量装置与方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Advanced modelling of flexible multibody systems using virtual bodies;Joao Goncalves 等;《Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences 》;373-390 * |
| 基于Backstepping方法的海底摆臂型履带式移动平台行走路径控制;李力 等;《矿冶工程》;第35卷(第6期);1-6 * |
| 基于Leader-Follower策略的跟随AGV运动控制技术研究;陈华;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;I140-610 * |
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