基于全向移动AGV的多车协同搬运快速变换队列方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010674068.3 (22)申请日 2020.07.14 (71)申请人 南京航空航天大学苏州研究院 地址 215010 江苏省苏州市苏州高新区科 技城科灵路78号6号楼 申请人 南京航空航天大学 (72)发明人 张沪松楼佩煌张悦黄翔 钱晓明李泷杲李根 (74)专利代理机构 苏州国卓知识产权代理有限 公司 32331 代理人 康进广 (51)Int.Cl. G05D 1/02(2020.01) (54)发明名称 一种基于全向移动AGV的多车协同搬运快速 变换队列方法 (。

2、57)摘要 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。

3、配运动速度， 所以系统结构较为简单， 可扩展的AGV数量较多。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 111813122 A 2020.10.23 CN 111813122 A 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。

4、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。

5、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。

6、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：， 其中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， 其中是相对运。

7、动矢量，是主车的角 速度， 则从车的运动速度矢量。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111813122 A 2 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 0001 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 0002 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。 0003 多车协同搬运， 是指两台及两台以上的AGV同时背负同。

8、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。

9、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 0004 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。 0005 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。

10、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。 0006 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。 说明书 1/3 。

11、页 3 CN 111813122 A 3 0007 优选地： 所述A2中， AGV队形包括AGV数量以及AGV的相对位置。 0008 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。 0009 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。

12、体的 偏移矢量。 0010 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。 0011 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：， 其中是主车的运动速度矢量。 0012优选地： 所述相对运动公式为， 其中是相对运动矢量，是主 车的角速度， 则从车的运动速度矢量。 0013 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， 所以系统结构较为 简单， 可扩展的AGV数。

13、量较多。 0014 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。 0015 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 0016 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。

14、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 0017 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。 0018 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 说明书 2/3 页 4 CN 111813122 A 4 语在本专利中的具体含。

15、义。 0019 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。 0020 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A。

16、GV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。 0021 所述A2中， AGV队形包括AGV数量以及AGV的相对位置。 0022 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。

17、运动矢量发送给驱动器， 驱动车体进行。 0023 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。 0024 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。 0025 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：， 其中是主车的运动速度矢量。 0026所述相对运动公式为， 其中是相对运动矢量，是主车的角速 度， 则从车的运动速度矢量。 0027 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。 说明书 3/3 页 5 CN 111813122 A 5 图1 图2 说明书附图 1/2 页 6 CN 111813122 A 6 图3 说明书附图 2/2 页 7 CN 111813122 A 7 。