AGV控制技术的关键:AGV导引

AGV导引(Guidance)是指根据AGV导航(Navigation)所得到的位置信息,按AGV的路径所提供的目标值计算出AGV的实际控制命令值,即给出AGV的设定速度和转向角,这是AGV控制技术的关键。简单看来,AGV的导引控制就是AGV轨迹跟踪。这对有线式的导引(电磁,磁带等导引方式)不会有太多的问题,但对无线式的导引(激光,惯性等导引方式)却不是一件容易的事。

AGV运行路径轨迹-2.jpg

AGV的路径规划是根据AGV运行的实际环境设计出AGV运行的路径轨迹,AGV单机按照地面控制系统下发的段表中的路径(段)属性自动行驶。AGV的导引控制算法就是解决段表下发后AGV的参考点如何沿着既定轨迹行走,一般需要实现直线段和四次方曲线的导引控制。对于不同驱动方式的AGV来说,由于它的运动学模型不一样,对应的导引控制算法也是不同的。这里简单讨论SD(Steer Driving)型AGV的导引算法:


我们的控制目标是AGV的参考点,目的是使AGV能很好地沿着既定轨迹行走。对SD型AGV来说,可以控制的只有AGV前轮的转角和速度,通过运动模型可知:参考点的运行轨迹只和前轮的转向角有关,所以,要实现对参考点轨迹跟踪的控制,实际上就是对前轮转向角的控制。


在具体的设计过程中,利用一种“追踪导引方法”,即在AGV的运行过程中参考点始终追踪着路径轨迹上的虚拟点,这个虚拟点就像在赛狗时所用到的兔子,AGV永远追不上,但又永远在AGV前面不远的地方;AGV前进的方向始终指向虚拟点,通过这样周期性的调节,就可以使AGV以很小的误差沿着路径轨迹行走。