單舵輪(叉車)AGV里程計數據解算
2016-07
單舵輪AGV,一般包含一個驅動輪和兩個從動輪,驅動輪是同時具備行走和轉向兩個功能的舵輪,因此,單舵輪AGV的運動學自由度為2個。舵輪線速度V1,舵輪轉角θ。
AGV機器人里程計一般包含2 個方面的信息:
一、是位姿(位置和轉角),即(x,y,θ)。
二、是速度(前進速度AGV的線速度V和轉向速度AGV的角速度W)。
為了建立理想運動學模型,我們需要假設以下情況:
一、舵輪與地面之間行走無滑動摩擦;
二、AGV運行的平面為水平面,沒有坡度;
建立單舵輪AGV理想運動學模型,如下圖所示。設舵輪的線速度為Vf ,前后輪軸向距離為L ,舵輪橫向偏距為 D ,舵輪轉角(逆時針為正,順時針為負)為θ,兩定向輪軸心點o(x,y,yaw,V,W)為AGV幾何中心計算里程計數據。
其中舵輪Vf及θ需要通過增量編碼器和角度編碼器實時檢測。
經過幾何運算o點里程計數據的:
- o點其他里程計數據的(x,y,yaw),是通過V和W數據根據各數據的幾何關系不斷的積分求得。這里對於單舵輪AGV的里程計數據的介紹只開個頭,后不再詳細解釋,開發人員需要養成深入的去探索的習慣。關於AGV控制的其他問題相互探討,可以評論咨詢聯系方式。
實際測試時,機器人的移動距離和轉動角度都要進行測試(要確保機器人的實際運動方向與發送的速度指令方向一致,並且偏差在正常范圍內),如果測試與預期情況不一樣則需要查找原因。另外由於輪子打滑、以及各種誤差的影響,對速度積分進行航跡推算得到的里程計累積誤差會越來越大,角度yaw也是同樣的道理,可以加入輪徑參數、滑動摩擦參數對其進行調節補償。測試的方式是,單舵輪AGV機器人從一個固定參考位置開始運動,主要是前進后退以及旋轉,最終回到起始位置,比較計算與實際的差距,來調節輪徑參數、滑動摩擦參數。
當前機器人導航方式中地圖導航,比如激光slam、二維碼慣導等方式,均需要精確地里程計數據支持。