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AGV係統的誤差補償算法有哪些具體步(bù)驟

作者:聯集(jí)AGV 2025-01-14 851

AGV小車係統的誤差補償算法主要有以下幾種:

卡爾曼濾波(bō)算法

  • 預測:使用AGV機器人在時刻(k)和因為控(kòng)製輸入(u(k))產生的移動,預測AGV機器人在時刻(k + 1)的(de)角度。

  • 測量預測:利用所預測(cè)的機器人坐標位置和(hé)地理坐標產生的預測特征的觀測(cè)為(Z),預測的特征轉換(huàn)到傳感器框架內的機器人位置表達式為(\hat{Z}(k + 1)=h(Z(k + 1|k)))。

  • 匹配:匹配步驟其實具有辨識的作用,在形式上(shàng),匹配(pèi)過程的目的,就是產生一個從(cóng)觀測(Z(k + 1))到目標(Z)的分配。相應於觀測所(suǒ)找到的測量(liàng)預測,香蕉直播計算修正(v(k + 1))。修正是預(yù)測(cè)和觀測之間差別的度量:(v(k + 1)=\hat{Z}(k + 1)-Z(k + 1))。

  • 估計:根據角度預測和在時刻(k + 1)的所有(yǒu)觀測,計算機器人位置的最佳估計(\hat{X}(k + 1|k + 1))。卡爾曼公式可以被寫成為(wéi):(\hat{X}(k + 1|k + 1)=\hat{X}(k + 1|k)+K(k + 1)\cdot v(k + 1))。

視覺定標方法

  • 識(shí)別QR碼(mǎ):通過相機識(shí)別到QR碼後,提取QR碼特征點在網絡中的位置。

  • 計算偏差:計算當(dāng)前QR碼與AGV小車之間的位置(zhì)偏差和姿態對AGV小車校正。

S形曲(qǔ)線修正算法

  • 記錄(lù)路程差:通過左(zuǒ)右編碼(mǎ)器記錄的路程差對AGV小車進(jìn)行位(wèi)置偏差校正。

反距離加權空間(jiān)插值與補償方法

  • 尋找立方體網格:尋找該(gāi)補償點(p)所在的立方體網格。

  • 計算距離:求出待補償(cháng)點(p)理論坐標與所在(zài)的立方體網格(8)個(gè)頂點(diǎn)的實際定位坐標之間的距離(lí)(d_i(i = 1,2...8))。

  • 求得權值:通過反距離加權求得待補償點(p)相對於立方體各頂點的權值(k_i(i = 1,2...8))。

  • 加權平均(jun1):根據該(gāi)待補償點(p)相對於立方體(8)個頂點的權值(k_i),在(x,y,z)三個(gè)方向上對實(shí)際定位誤差分別進行加權平均(jun1),得到待補償(cháng)點(p)在(x,y,z)三個方向上的預(yù)測誤差(\delta x、\delta y、\delta z)。

  • 反向迭加(jiā):對(duì)待補償(cháng)點的(de)理論位置反向迭加其定位誤差的預測值,得到誤差反向(xiàng)修正後的定位(wèi)坐標(x′、y′、z′)。

基於運動學參數模型的誤差補償方法

  • 坐標係建立:獲(huò)取機器人上一個動作後,機器人上(shàng)的末端執行器停留時的所在位置,並建立坐標係。

  • 參數模板建立:建(jiàn)立機器人的運動學參數(shù)模型,包括運動學正逆解、雅可比矩陣和(hé)海森(sēn)矩陣;根據機器人的關節剛(gāng)度,結合雅可比矩陣和保守剛度轉換理論,建立(lì)機器人受重力、慣性力和外力的剛度(dù)矩陣(k);在運動學和剛度基礎上,建立機器人的動力學模型。

  • 建立運動軌跡:根據機器人所(suǒ)要運動位置的終點,選取坐標係中一點為其運動終點,並在機器人停留位置和運(yùn)動終點之間建立運動軌跡。

  • 運動執行:機器人根據建(jiàn)立的運動軌跡進行運動,當機器人運動接受後,末端執行器將此時所停留位(wèi)置與原先設定位置進行對比,判斷其誤差值。

  • 誤差補償:誤差值大(dà)於預設值時,帶動機器人運(yùn)動重複操作上述步驟,根據機器人的運(yùn)動參數模型設定機器人下一步的(de)運動軌跡和參數(shù),對(duì)誤差(chà)進行補償,直至機器人運動後(hòu)位置(zhì)的誤差(chà)值小於預設值;當誤差(chà)值(zhí)小於預設值時,機器人執行下一步驟。


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