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AGV係統的誤差補償算法有哪些具體步驟

作者:聯集AGV 2025-01-14 837

AGV小車係統的誤差補償算(suàn)法主(zhǔ)要有以下(xià)幾種:

卡爾曼濾波算法

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

  • 測量預測:利用所預(yù)測的(de)機器人(rén)坐標位置和地理坐(zuò)標產生的預測特征的觀測為(Z),預測的特征轉換(huàn)到傳感器框架內的機(jī)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(de)作用,在(zài)形式上,匹配過程的目的,就是產生一個從觀測(cè)(Z(k + 1))到目(mù)標(Z)的分配。相應於觀測所找到的測量預測,香蕉直播計算修正(zhèng)(v(k + 1))。修正是(shì)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(guān)測,計算機器人位置的最佳估計(\hat{X}(k + 1|k + 1))。卡(kǎ)爾曼公式(shì)可以被寫成(chéng)為:(\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:通過相機識別到QR碼後,提取QR碼特征點在網絡中的位置。

  • 計(jì)算偏差:計算當前QR碼與AGV小車之(zhī)間的位置偏差和姿態對AGV小車校正。

S形曲線修正算法

  • 記錄路程差:通過左右編碼器記錄的(de)路程差對AGV小車進行位置偏差校正。

反距離(lí)加權空間(jiān)插值與補償方法

  • 尋找立方體網格:尋找該補償點(p)所在的立方體網格。

  • 計算距離:求出待補償點(p)理論坐標與所在的立方體網格(8)個(gè)頂點的實(shí)際定位(wèi)坐標之(zhī)間的距離(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(xiàng)對於立方體(tǐ)各頂點(diǎn)的權值(k_i(i = 1,2...8))。

  • 加權(quán)平均:根據該待補償點(p)相對於立方體(8)個頂點的權(quán)值(zhí)(k_i),在(x,y,z)三個方向上對實(shí)際定(dìng)位誤差分別進(jìn)行(háng)加權平均,得到待補償(cháng)點(p)在(x,y,z)三個方向上的(de)預測誤(wù)差(\delta x、\delta y、\delta z)。

  • 反向迭加:對待補償點的理論(lùn)位置反(fǎn)向迭加其定位誤差的預測值(zhí),得到誤差反向修(xiū)正後的定位坐標(x′、y′、z′)。

基於運動學參數模型的誤差補(bǔ)償方法

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

  • 參數模板建立:建立機器人的運動學參數模型,包(bāo)括運動學正逆解、雅可比矩陣和海(hǎi)森矩陣;根據機(jī)器人(rén)的(de)關節剛度,結合雅可比矩陣和保(bǎo)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矩陣(k);在運動學和(hé)剛度基礎上,建立機器人的動力學模型。

  • 建立運動軌(guǐ)跡:根據機器人(rén)所要運動位置的終點,選取(qǔ)坐標係中一點為其運動(dòng)終點,並在機器人停留位置和運動終點(diǎn)之間(jiān)建立(lì)運動軌跡。

  • 運動執行:機器人根據建立的運動軌跡進(jìn)行運(yùn)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,判斷其誤差值。

  • 誤差補償(cháng):誤差值大於預設值(zhí)時,帶動(dòng)機器人運動重複操作上述步驟,根(gēn)據機器人的運動參數模型設定機器人下一步的運動(dòng)軌跡和參數,對誤差進行補償,直至機器人(rén)運動後位置的誤差值小於預設值;當誤差值小於預設值時,機器人執行下一步驟。


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