模糊控制与二维码定位结合的AGV高精度导航技术

"基于模糊路径纠偏的AGV视觉精定位研究" 本文主要探讨了如何解决传统自主导航车(AGV)在高精度路径跟踪和关键点定位方面的挑战，提出了一种创新的组合方法，结合模糊控制和二维码技术来实现AGV的精确定位。这种方法首先建立了一个AGV四轮差动运动学模型，利用位置偏差和角度偏差作为输入，通过二维模糊控制器设计来快速纠正路径偏差。在关键点定位方面，文章借助每帧图片尺寸固定的特点，构建基准坐标模型，运用三点定位法获取二维码轮廓，并通过中心点偏移计算误差，从而实现高精度定位。 在自动引导车（AGV）领域，精确导航和定位是至关重要的，因为这直接影响到AGV的效率和安全性。现有的方法虽然有一定的效果，如文献[4]提出的最优偏差路径纠偏，文献[5]的惯性导航与视觉里程计结合，以及文献[6]的自定义定位标识符法，但它们都存在局限性，如鲁棒性差、无法进行位置修正或缺乏视觉反馈等。 本文的方法首先建立AGV的四轮差动运动学模型，其中XOY作为大地坐标系，X1O1Y1为AGV车体坐标系，车辆位姿由位置(X，Y)和角度θ定义。驱动单元中心距AGV几何中心的距离为L，各驱动轮中心到驱动单元中心的距离为B，驱动单元中轴线与X1轴的夹角为α1、α2，线速度为Vo1、Vo2，瞬时转动中心为A。假设驱动单元中心点的线速度相同，且两驱动单元之间的相对角速度为零。 模糊控制在此处的作用是提供灵活的路径纠偏策略。它能根据实时的位置偏差和角度偏差，生成适当的纠偏控制量，以迅速调整AGV的行驶轨迹，达到快速纠偏的效果。模糊逻辑的引入增强了系统的鲁棒性，能够适应环境变化和不确定性。 在关键点定位上，文章采用了二维码作为定位标识。由于每帧图片的二维码尺寸固定，可以建立一个基准坐标模型。通过分析连续帧中的二维码图像，使用三点定位法确定二维码轮廓，进而计算出二维码中心点相对于基准点的偏移，以此计算AGV的精确位置。这种方法特别适用于需要高精度定位的特定工位，例如装卸点或转向点。 本文提出的基于模糊控制和二维码的精确定位方法，有效地弥补了现有技术的不足，实现了AGV的快速路径跟踪和特殊点位的高精度定位，对提升AGV在复杂工业环境中的应用性能具有重要意义。这种方法的实施将有助于推动物流行业的自动化水平，提高生产效率，并减少人为错误。