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AGV係統的誤差補償算(suàn)法有(yǒu)哪些具體步驟

作者:聯集AGV 2025-01-14 839

AGV小車係統的誤差補償算法(fǎ)主要有以下幾種:

卡爾曼濾波算法

  • 預測:使用AGV機(jī)器人在時刻(k)和因為(wéi)控製輸入(u(k))產生的移動(dòng),預測AGV機器人在時刻(k + 1)的角度。

  • 測量預測(cè):利用所(suǒ)預測的機器人坐標位置(zhì)和地理坐標產生的預測特征的觀測為(Z),預測的特(tè)征轉換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(pèi):匹配(pèi)步驟其實具有辨識的作用,在形式上,匹配過程的目的,就是產生一個從觀測(Z(k + 1))到目標(Z)的分配。相應於觀測所找到的測量預測(cè),香蕉直播計算修正(v(k + 1))。修正是預測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(chéng)為(wéi):(\hat{X}(k + 1|k + 1)=\hat{X}(k + 1|k)+K(k + 1)\cdot v(k + 1))。

視覺定標(biāo)方法

  • 識別QR碼: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:計算當前QR碼與AGV小車(chē)之間的位置偏(piān)差和(hé)姿態對AGV小車校正。

S形(xíng)曲線修正(zhèng)算法

  • 記錄路程差:通(tōng)過(guò)左右編碼器記錄的路程差對AGV小車進行位置偏差(chà)校正。

反距離加權(quán)空間插值與補償方法

  • 尋找立方(fāng)體網格:尋(xún)找該補償點(diǎn)(p)所在的立方(fāng)體網格。

  • 計算距離:求出待(dài)補償點(p)理論坐標與所在(zài)的立方體網格(gé)(8)個頂點的實(shí)際定位坐標之(zhī)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(bǔ)償點(p)相對於立方體各頂點的權(quán)值(k_i(i = 1,2...8))。

  • 加權(quán)平均:根據該(gāi)待補償點(p)相對於立方體(8)個(gè)頂點的(de)權值(k_i),在(x,y,z)三個方向上對實際定(dìng)位誤差分別進行加權平均,得到待補償點(p)在(x,y,z)三個方向上的預測(cè)誤差(\delta x、\delta y、\delta z)。

  • 反向(xiàng)迭(dié)加:對待補償點的理(lǐ)論位置反向迭加其定位誤差的預測值,得到誤差反向修正後的定位坐標(biāo)(x′、y′、z′)。

基於運動學參數模型(xíng)的誤差補償方法

  • 坐標係建立:獲取機器人上一個動作後,機器人上的(de)末端執(zhí)行器停留時的所在位置,並建(jiàn)立坐標係。

  • 參數模板建立:建立機器人的運動學(xué)參數模型,包括運(yùn)動學正逆解、雅可比(bǐ)矩陣和海森矩陣;根據機器人的關節剛度,結合(hé)雅可比(bǐ)矩陣和保守剛度轉換(huàn)理論,建立機器人(rén)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(qì)人的動力學模型(xíng)。

  • 建立(lì)運動軌跡:根據機器人所(suǒ)要運動位置的終(zhōng)點,選取坐標係中一點為其運動終(zhōng)點,並在(zài)機器人停留位置和運動終點之(zhī)間(jiān)建立運動軌跡。

  • 運動執行(háng):機器(qì)人根據建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置與原先設定位置進行對比,判斷其誤差(chà)值。

  • 誤差補償:誤差值大於(yú)預設值時,帶動機器人運(yùn)動重複操作(zuò)上述步驟,根據機器人的運動參數模型設定機器人下一步的運動軌跡(jì)和參數,對誤差進(jìn)行補償,直至機器(qì)人運動後位置的誤差值小於預設(shè)值;當誤(wù)差值小於預設值時,機器人執行下一步驟。


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