本發(fā)明涉及一種AGV精確定位的方法。

背景技術(shù)：
AGV是自動導(dǎo)航運輸車(AutomaticGuidedVehicle)的英文縮寫，是指裝備有電磁或光學(xué)等自動引導(dǎo)裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，更直觀的說，AGV是一種無人駕駛的運輸車。AGV激光定位導(dǎo)航是利用激光的準(zhǔn)直性和不發(fā)散性對運載機器人所處的位置進行精確定位來指導(dǎo)機器人行走，因此，AGV激光定位導(dǎo)航系統(tǒng)里的精確定位顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的首要目的在于提供一種AGV精確定位的方法，為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明的具體方案如下：一種AGV精確定位的方法，包括以下步驟：在自動導(dǎo)航運輸車工作場預(yù)先安置若干具有一定間隔的反射板，并預(yù)先獲得所述反射板的坐標(biāo)；所述自動導(dǎo)航運輸車通過車載的、可快速旋轉(zhuǎn)的激光頭發(fā)射激光掃描不同的所述反射板，獲得相關(guān)激光路徑；通過不同的所述反射板坐標(biāo)，結(jié)合所述激光頭掃描到不同所述反射板時的旋轉(zhuǎn)角度，用激光測角度定位方法獲得所述自動導(dǎo)航運輸車的坐標(biāo)，或者通過不同的所述反射板坐標(biāo)，結(jié)合不同的所述反射板分別與所述自動導(dǎo)航運輸車的距離，用激光測距定位方法獲得所述自動導(dǎo)航運輸車的坐標(biāo)。所述激光測角度定位方法是：選取三塊所述反射板，獲得所述激光頭從掃描到第一塊所述反射板到所述激光頭掃描到第二塊所述反射板的第一旋轉(zhuǎn)角度，記為A，并獲得所述激光頭從掃描到第二塊所述反射板到所述激光頭掃描到第三塊所述反射板的第二旋轉(zhuǎn)角度，記為B；經(jīng)過數(shù)學(xué)建模得到計算模型：A＝arctg((y-b0)/(x-a0))-arctg((y-b1)/(x-a1))B＝arctg((y-b1)/(x-a1))-arctg((y-b2)/(x-a2))其中(a0,b0),(a1,b1),(a2,b2)分別為三塊所述反射板坐標(biāo)點，(x,y)為所述自動導(dǎo)航運輸車坐標(biāo)點。優(yōu)選的，所述第一旋轉(zhuǎn)角度、第二旋轉(zhuǎn)角度由旋轉(zhuǎn)編碼器獲得。所述激光測距定位方法是：選取三塊所述反射板，依次獲得所述激光頭與三塊所述反射板的距離，分別記為a、b、c，結(jié)合三塊所述反射板坐標(biāo)點(a0,b0),(a1,b1),(a2,b2)建立方程組：(a0-x)2+(b0-y)2＝a2(a2-x)2+(b2-y)2＝c2(x,y)為所述自動導(dǎo)航運輸車坐標(biāo)點。優(yōu)選的，所述激光頭與三塊所述反射板的距離由激光測距模塊獲得。優(yōu)選的，分別采用激光測角度定位方法和激光測距定位方法獲得兩組所述自動導(dǎo)航運輸車坐標(biāo)點位置并進行比較、校準(zhǔn)，取二者的平均位置即得到所述自動導(dǎo)航運輸車精確的位置。本發(fā)明是用激光測角度定位方法和激光測距定位方法通過建立數(shù)學(xué)模型均能計算出AGV的坐標(biāo)，兩種方法所獲得的AGV位置相互校準(zhǔn)，這樣大大地提高了其定位精度。本發(fā)明的優(yōu)點是：1、AGV定位精度高，誤差??；2、數(shù)學(xué)模型簡單，計算快。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中：圖1為本發(fā)明實施例AGV精確定位的方法流程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例激光測角度定位方法或激光測距定位方法示意圖；圖3為本發(fā)明實施例AGV精確定位的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。具體實施方式下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。實施例AGV的精確定位首先離不開激光頭的選擇，目前國內(nèi)組裝生產(chǎn)激光導(dǎo)航機器人產(chǎn)品的公司均是引進于瑞典NDC公司或德國SICK公司的激光頭。這樣每生產(chǎn)一臺激光導(dǎo)航機器人就得購買一套激光頭及配套軟件，這使得AGV價格不菲。公開號為200410017217.X的發(fā)明專利申請公開了一種二維激光引導(dǎo)系統(tǒng)的激光頭，該激光頭有體積小，易制作，測試誤差小，靈敏度高等優(yōu)點。但是該專利并沒有說明如何利用所發(fā)明的激光頭對AGV精確定位?；谠摪l(fā)明的優(yōu)點，本發(fā)明提出的AGV精確定位的方法均是在公開號為200410017217.X的發(fā)明專利“一種二維激光引導(dǎo)系統(tǒng)的激光頭”基礎(chǔ)上提出的。如圖1所示，一種AGV精確定位的方法，在自動導(dǎo)航運輸車(AGV)工作場預(yù)先安置若干具有一定間隔的反射板，并預(yù)先獲得所述反射板的坐標(biāo)，所述反射板是由高反光材料制成，它們被固定在自動導(dǎo)航運輸車的工作場所中的墻壁或支柱上；所述自動導(dǎo)航運輸車通過車載的、可快速旋轉(zhuǎn)的激光頭發(fā)射激光掃描不同的所述反射板，所述激光頭安裝在自動導(dǎo)航運輸車頂部，每隔數(shù)十毫秒旋轉(zhuǎn)一周，發(fā)出的激光束是經(jīng)過調(diào)制的，具有很強的抗干擾的能力，在收到反射板反射光時，經(jīng)過解調(diào)，即可得到有效的信號，從而獲得相關(guān)激光路徑，因為所述激光頭的旋轉(zhuǎn)速度很快，所以在掃描一周后自動導(dǎo)航運輸車的移動距離可以忽略，從而激光頭的激光發(fā)射路徑與反射路徑幾乎是重合的，即發(fā)射的激光基本是原路返回。通過不同的所述反射板坐標(biāo)，結(jié)合所述激光頭掃描到不同所述反射板時的旋轉(zhuǎn)角度，用激光測角度定位方法獲得所述自動導(dǎo)航運輸車的坐標(biāo)，或者通過不同的所述反射板坐標(biāo)，結(jié)合不同的所述反射板分別與所述自動導(dǎo)航運輸車的距離，用激光測距定位方法獲得所述自動導(dǎo)航運輸車的坐標(biāo)，從而引導(dǎo)自動導(dǎo)航運輸車按照預(yù)先設(shè)定的路線運行，將物料搬運至指定的地點，實現(xiàn)生產(chǎn)物料的智能化輸送搬運。如圖2所示，所述激光測角度定位方法是：所述的激光頭的下部有一個檢測激光頭旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)的編碼器，計算機可以及時讀入當(dāng)時收到反射信號時激光頭的旋轉(zhuǎn)角度，選取三塊所述反射板，獲得所述激光頭從掃描到第一塊所述反射板到所述激光頭掃描到第二塊所述反射板的第一旋轉(zhuǎn)角度，記為A，并獲得所述激光頭從掃描到第二塊所述反射板到所述激光頭掃描到第三塊所述反射板的第二旋轉(zhuǎn)角度，記為B；經(jīng)過數(shù)學(xué)建模得到計算模型：A＝arctg((y-b0)/(x-a0))-arctg((y-b1)/(x-a1))B＝arctg((y-b1)/(x-a1))-arctg((y-b2)/(x-a2))其中(a0,b0),(a1,b1),(a2,b2)分別為三塊所述反射板坐標(biāo)點，(x,y)為所述自動導(dǎo)航運輸車坐標(biāo)點。同樣可參考圖2，所述激光測距定位方法是：選取三塊所述反射板，收到反射信號時，通過激光測距模塊依次獲得所述激光頭與三塊所述反射板的距離，分別記為a、b、c，結(jié)合三塊所述反射板坐標(biāo)點(a0,b0),(a1,b1),(a2,b2)建立方程組：(a0-x)2+(b0-y)2＝a2(a2-x)2+(b2-y)2＝c2(x,y)為所述自動導(dǎo)航運輸車坐標(biāo)點。分別采用激光測角度定位方法和激光測距定位方法獲得兩組所述自動導(dǎo)航運輸車坐標(biāo)點位置并進行比較、校準(zhǔn)，取二者的平均位置即得到所述自動導(dǎo)航運輸車精確的位置。如圖3所示，本發(fā)明提供的AGV精確定位的方法可由下述系統(tǒng)實現(xiàn)相關(guān)功能，以ARM嵌入式計算機模塊作為處理模塊，還包括分別與之電連接的激光發(fā)射接受信號單元、旋轉(zhuǎn)編碼器、激光測距模塊、激光頭旋轉(zhuǎn)控制模塊等，其中激光發(fā)射接受信號單元包括用于發(fā)射激光信號的激光頭及用于接受激光信號的光敏三極管，旋轉(zhuǎn)編碼器用于實現(xiàn)本方法中檢測激光頭的旋轉(zhuǎn)角度，激光測距模塊則根據(jù)激光路徑計算激光頭與不同反射板的距離，此外為完善自動導(dǎo)航運輸車整體功能，處理模塊還可以選擇性電連接有其它模塊，例如自動導(dǎo)航運輸車行走需要的避障傳感器、轉(zhuǎn)角電機編碼器、電機控制器，與外部通訊連接的無線通訊模塊、調(diào)制解調(diào)器、語音控制模塊，以及輔助功能用途的蓄電池電源供電模塊、充電控制器、油缸指示器等等。以上對本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例，在具體實施方式以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。