单舵轮（叉车）AGV里程计数据解算

单舵轮（叉车）AGV里程计数据解算

2016-07

单舵轮AGV，一般包含一个驱动轮和两个从动轮，驱动轮是同时具备行走和转向两个功能的舵轮，因此，单舵轮AGV的运动学自由度为2个。舵轮线速度V1，舵轮转角θ。

 

AGV机器人里程计一般包含2 个方面的信息：

一、是位姿（位置和转角），即（x,y,θ）。

二、是速度（前进速度AGV的线速度V和转向速度AGV的角速度W）。

 

为了建立理想运动学模型，我们需要假设以下情况：

一、舵轮与地面之间行走无滑动摩擦；

二、AGV运行的平面为水平面，没有坡度；

建立单舵轮AGV理想运动学模型，如下图所示。设舵轮的线速度为Vf ，前后轮轴向距离为L ，舵轮横向偏距为 D ，舵轮转角（逆时针为正，顺时针为负）为θ，两定向轮轴心点o（x,y,yaw,V,W）为AGV几何中心计算里程计数据。

其中舵轮Vf及θ需要通过增量编码器和角度编码器实时检测。

经过几何运算o点里程计数据的：

 

• o点其他里程计数据的（x,y,yaw），是通过V和W数据根据各数据的几何关系不断的积分求得。这里对于单舵轮AGV的里程计数据的介绍只开个头，后不再详细解释，开发人员需要养成深入的去探索的习惯。关于AGV控制的其他问题相互探讨，可以评论咨询联系方式。

实际测试时，机器人的移动距离和转动角度都要进行测试（要确保机器人的实际运动方向与发送的速度指令方向一致，并且偏差在正常范围内），如果测试与预期情况不一样则需要查找原因。另外由于轮子打滑、以及各种误差的影响，对速度积分进行航迹推算得到的里程计累积误差会越来越大，角度yaw也是同样的道理，可以加入轮径参数、滑动摩擦参数对其进行调节补偿。测试的方式是，单舵轮AGV机器人从一个固定参考位置开始运动，主要是前进后退以及旋转，最终回到起始位置，比较计算与实际的差距，来调节轮径参数、滑动摩擦参数。

当前机器人导航方式中地图导航，比如激光slam、二维码惯导等方式，均需要精确地里程计数据支持。