激光导引AGV的转弯算法研究

唐 瑞，颜文俊

(浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027)

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自动导向小车(简称AGV［1-3］)是移动机器人的一种，是现代制造企业物流系统中的重要设备，主要用来储运各类物料，为系统柔性化、集成化、高效化运行提供重要保证［4］。

自动引导车的应用范围广泛，种类多式多样，按不同的标准可以有不同的分法，按照引导技术可以分为电磁引导、光条纹引导、磁带引导、超声波引导、激光引导和视觉引导等类型。其中激光引导式AGV 依靠激光扫描器发射激光束，然后接收由运行路径沿途墙壁或支柱上安装的高反光性定位标志反射回的激光束，计算出车辆当前位置及运动方向，再通过和内置的数字地图比对来校正方位，完成作业任务［5］。按照驱动方式可以分为单轮驱动、差速驱动和全方位驱动。单轮驱动AGV 往往是三轮式，前轮既是驱动轮，也是转向轮，两个后轮是从动轮［6］。

激光引导单轮驱动后叉式AGV 应用十分广泛，几乎可以替代传统叉车的所有功能［7］。这种AGV 主要的生产厂家有国内的云南昆船、沈阳的新松等。但其转弯速度都很慢而且转弯精度不高。因此通过研究精确度高、运行速度快的转弯算法，不仅可以提高AGV的运行速度，也可以提高整个行业的效率和经济效益。

本研究的对象是一种激光导引单轮驱动后叉式AGV 小车，其控制核心是西门子PLCS7-300。通过对其运动模型的建立和转弯误差的理论分析，同时结合Matlab 平台的仿真模拟，最后再通过实验验证。本研究提出一种弯道预补偿和直线矫正相结合的转弯算法，通过实际测试验证其有效性。……