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        AGV叉車軌跡跟蹤控制策略的思考

        2018-03-16 05:38:47李愛民
        時代農(nóng)機 2018年4期
        關鍵詞:叉車攝像機坐標系

        李愛民

        (江蘇建筑職業(yè)技術學院,江蘇 徐州 221116)

        1 AG V叉車特點

        AGV叉車速度傳感技術,有助于AGV獨立行走的工業(yè)級導航定位模塊、高精度、高性價比、AGV叉車讓機器人走路更聰明。AGV車是工業(yè)機器人的精度、柔性、智能化的先進技術,應用軟件開發(fā),先進的制造技術,通過檢測程序、控制部件、優(yōu)化整體、調(diào)度協(xié)同的實施,實施過程的管理和決策,促進產(chǎn)量,提高質(zhì)量,降低成本,減少資源消耗和環(huán)境污染,是最高的體現(xiàn)工業(yè)自動化水平。自動導引車的7個特點:

        (1)先進性:AGV是一種集光、機、電、計算機、信息系統(tǒng)于一體的移動式工業(yè)機器人。它集成了科學技術領域的先進應用技術。AGV是工廠自動化物流的標志,具有較強的導向能力、較高的定位精度和良好的自動駕駛性能。

        (2)靈活性:AGV可與各種生產(chǎn)線、裝配線、輸送線、平臺、貨架、操作點等快速組合。保證在工作對接多方位上實現(xiàn)與各個崗位工作對接,從而提高整體效率。它可以縮短物流周轉(zhuǎn)周期,縮短物料的過程時間,實現(xiàn)來料加工、物流與生產(chǎn)、成品與銷售之間的靈活應對,從而提高生產(chǎn)系統(tǒng)的效率。

        (3)獨立性:AGV可以在沒有其他系統(tǒng)支持的情況下完成一個獨立的任務。

        (4)兼容性:AGV既能獨立工作,又能更好地與其他生產(chǎn)系統(tǒng)和控制管理系統(tǒng)結合,實現(xiàn)兼容與相互適應的工作內(nèi)容。

        (5)安全性:AGV作為一種自動駕駛車輛,具有完善的安全防護能力,包括智能交通管理、安全避讓、多級報警、緊急制動、故障報告等,在許多不適合人類工作的場合都

        能發(fā)揮獨特的作用。

        (6)示范:AGV代表先進生產(chǎn)力,是企業(yè)技術進步的標志, AGV還可以促進企業(yè)標準化、標準化和信息化的基礎設施建設。

        (7)i-so智能AGV搬運機器人廣泛應用于電子制造、汽車、五金、物流、食品、制藥等。在工業(yè)自動化和智能化領域表現(xiàn)出較強的創(chuàng)新能力和技術能力。

        2 A G V叉車狀態(tài)提取

        AGV叉車狀態(tài)提是以AGV的視覺導航控制來進行對于叉車路徑運動的嚴格跟蹤基礎,也就是控制車輛的相對路徑狀態(tài)。AGV叉車相對路徑理想狀態(tài),是AGV叉車的軸線與路徑之間的重合軸線。上位機的控制指令是根據(jù)圖像信息確定車輛當前相對路徑狀態(tài)而決定的。但是由于汽車的狀態(tài)的各自特殊性,上位機所給出的控制指令也有所不同。通過提取機器視覺中的控制量,從而控制確定AGV叉車相對路徑狀態(tài)指令。這對圖像的實時處理有很高的要求,簡化圖像上的算法處理或采用更高速的CPU是現(xiàn)在目前提高圖像的實時性的主要途徑。但隨之而來的是整個系統(tǒng)的成本增加,因此簡化的圖像自身才是提高實時性的有效手段,而不是算法的處理方式與在CPU上的速度提升。保證圖像處理效果為主,簡化算法為輔,這種做法就必須提高圖像自身質(zhì)量,較高質(zhì)量的圖像可以在很大程度上減少圖像的預處理,從而提升圖像質(zhì)量為簡化算法提供實時性。隨之而來的就是對攝像機提出了更高要求,攝像機是選擇測試填充功能的一部分,它的作用在于減少光照變化,簡化圖像處理算法,提高提取控制精度。隨著相機填充功能的增加,CPU的高頻率運行成本增加了很多,系統(tǒng)成本也沒有大幅度增加。為了描述AGV角度和偏移量的提取,圖像預處理和狀態(tài)提取是路徑圖像處理的兩個過程步驟。在相對簡單的環(huán)境下,由于攝像機具有保證良好光照與圖像高質(zhì)量的特點,自動閾值二值化技術結合自動閾值Canny邊緣檢測可以得到準確地AGV數(shù)量。

        圖像坐標系是提取的狀態(tài)量的主要量數(shù)來源。將二者轉(zhuǎn)換為世界坐標系中的狀態(tài)量,通過攝像機坐標標定技術反映AGV叉車相對于紙帶的實際狀態(tài)。軸和角映射到世界坐標系的軸路徑狀態(tài)的AGV叉車圖像坐標系之間,其值沒有變化,所以不需要改變角度,但必須通過轉(zhuǎn)移價值到世界坐標系的坐標標定的作用是找出AGV叉車二軸點路徑軸的實際距離。

        3 基于軌跡控制的A G V控制

        AGV軌跡控制,是實現(xiàn)AGV叉車軌跡跟蹤過程中的平滑軌跡變化控制,避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)向搖擺現(xiàn)象。當更多的光電傳感器用于排隊時,當汽車的右傳感器通過“開關模式”原理檢測紙帶時,汽車就會轉(zhuǎn)向左側(cè)。當左側(cè)傳感器檢測紙帶,車向右偏轉(zhuǎn)。兩個傳感器間距過大,因此汽車搖晃得厲害。縮短了左右傳感器間距,限制了AGV叉車速度減少并控制轉(zhuǎn)向擺動現(xiàn)象,通過分析,可以得出一個結論:AGV叉車的瞬時速度轉(zhuǎn)向與叉車兩輪差速驅(qū)動AGV平臺的瞬時速度方向是相同的。所以,AGV只能通過兩輪速度差來改變車速的方向和大小。

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