本發(fā)明涉及一種控制方法，尤其是一種適用于agv的控制方法，具體的說是一種agv室內(nèi)精準定位方法。

背景技術(shù)：

1、agv（automated?guided?vehicle?自動導(dǎo)引車）能夠承擔物料搬運、生產(chǎn)線和裝配、庫存管理、自動分揀等多項任務(wù)，顯著提高工作效率和準確性。在工廠、倉庫或物流中心等環(huán)境中，agv通過自動化搬運貨物、零件、原材料等，實現(xiàn)了從倉庫到生產(chǎn)線、從生產(chǎn)線到倉庫或從一個區(qū)域到另一個區(qū)域的自動化轉(zhuǎn)運，從而大幅提升了物流和生產(chǎn)過程的效率。

2、agv在運行時需要對其進行定位。目前，agv室內(nèi)定位主要采用的方法包括以下幾種：

3、1）激光定位技術(shù)，通過激光掃描儀掃描周圍環(huán)境并計算與物體的距離和角度來確定機器人的位置，具有高精度和高可靠性的特點。但是在一些特殊場景，如大面積空曠區(qū)域、時刻變化中的非靜態(tài)場景等，依靠激光進行定位就明顯精度下降或無法定位。

4、2）視覺定位技術(shù)，利用攝像頭和圖像處理算法來識別和匹配環(huán)境中的特征點或標志物，具有較高的靈活性和適應(yīng)性。但是，該方法過于依賴于光線。若處于逆光環(huán)境或弱光環(huán)境中，工作性能將被大打折扣。

5、3）超聲波定位技術(shù)，利用超聲波傳感器發(fā)射和接收超聲波，通過計算超聲波傳播距離來確定機器人的位置，具有成本低廉、采集信息速率快等優(yōu)點。但是，超聲波的精度較差，無法滿足agv室內(nèi)定位的需求。

6、因此，需要加以改進，以便更好的滿足使用需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對當前agv定位方面遇到的困難，提供一種agv室內(nèi)精準定位方法，可有效解決agv在大面積空曠區(qū)域或時刻變化的非靜態(tài)場景時無法采用激光slam精準定位問題，極大地提高了定位的精準度，充分滿足了使用的需求。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：

3、一種agv室內(nèi)精準定位方法，所述agv的前端中心p點處安裝有uwb標簽，并在該p點正上方安裝有激光雷達；所述定位方法包括以下步驟：

4、1）基于uwb系統(tǒng)的初始定位；

5、1.1）確定坐標系xoy的原點；

6、1.2）在工作區(qū)域周圍安裝立柱，并對立柱進行數(shù)字編號；同時，使用全站儀精確測定各立柱相對于原點的坐標；

7、1.3）在每個立柱頂端安裝uwb基站；

8、1.4）通過工控機循環(huán)采集uwb基站和標簽數(shù)據(jù)，確定p點到各立柱的距離，并轉(zhuǎn)換到xoy平面，得到p點與各立柱的初始位置關(guān)系；

9、2）基于激光雷達的立柱身份識別；

10、2.1）通過激光雷達循環(huán)掃描四周環(huán)境；當探測到立柱時，提取該立柱到激光雷達的距離信息和方位信息；

11、2.2）將步驟2.1）中提取的信息與uwb系統(tǒng)中所有立柱的方位信息按照歐式距離最小原則進行匹配，確定當前立柱編號，完成立柱身份識別；

12、3）精準定位：

13、3.1）找出距離p點最近的4根立柱，并通過激光雷達測得p點到各立柱的距離；

14、3.2）以步驟3.1）中的每根立柱為圓心、以p到各立柱的距離為半徑分別建立4個圓，則p點必然在該4個圓的交點處；

15、3.3）分別建立步驟3.2）中4個圓的方程，再通過最小二乘法計算出p點坐標，即完成了agv的精準定位。

16、進一步的，所述步驟1.1）中，所述坐標系的原點位于左下角。

17、進一步的，所述步驟1.2）中，所述立柱為圓形，其直徑≥5cm，其高度≥激光雷達最高掃描線位置，其數(shù)量和密度依agv工作場地的大小而定。

18、進一步的，所述agv上安裝有imu，以便更加方便地完成立柱身份識別。

19、本發(fā)明的有益效果：

20、本發(fā)明設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可以通過簡單的數(shù)學(xué)運算即可解決agv在大面積空曠區(qū)域或時刻變化的非靜態(tài)場景下無法精準定位問題，省去了復(fù)雜的激光slam建圖過程，提高了運行效率和定位的精準度。同時，本發(fā)明在低配置的嵌入式系統(tǒng)上即可實施，對系統(tǒng)硬件資源消耗低，利于推廣。

技術(shù)特征：

1.一種agv室內(nèi)精準定位方法，其特征是，所述agv的前端中心p點處安裝有uwb標簽，并在該p點正上方安裝有激光雷達；所述定位方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的agv室內(nèi)精準定位方法，其特征是，所述步驟1.1）中，所述坐標系的原點位于左下角。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的agv室內(nèi)精準定位方法，其特征是，所述步驟1.2）中，所述立柱為圓形，其直徑≥5cm，其高度≥激光雷達最高掃描線位置，其數(shù)量和密度依agv工作場地的大小而定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的agv室內(nèi)精準定位方法，其特征是，所述agv上安裝有imu，以便更加方便地完成立柱身份的識別。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種AGV室內(nèi)精準定位方法，所述AGV前端中心P點處安裝有UWB標簽，并在該P點正上方安裝有激光雷達；所述定位方法為：在工作區(qū)域周圍安裝立柱，并對立柱進行數(shù)字編號，通過工控機循環(huán)采集UWB基站和標簽數(shù)據(jù)，再通過激光雷達探測并提取立柱的位置信息；然后，找出距離P點的最近4根立柱，并以每根立柱為圓心、以P到各立柱的距離為半徑分別建立4個圓；最后，建立該4個圓的方程，并通過最小二乘法計算出P點坐標，完成AGV的精準定位。本發(fā)明通過簡單的數(shù)學(xué)運算即可解決AGV在大面積空曠區(qū)域或時刻變化的非靜態(tài)場景下無法精準定位的問題，省去了復(fù)雜的激光SLAM建圖過程，提高了運行效率和定位的精準度。

技術(shù)研發(fā)人員：李盛輝,施瀅,陸紅紅,崔艷軍
受保護的技術(shù)使用者：南京理工大學(xué)紫金學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2