一种磁条信号容错纠错处理方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及AGV控制领域，特别是设及一种磁条信号容错纠错处理方法和系统。
【背景技术】
[0002] 目前AGV(自动引导小车）已经成为智能制造、先进物流W及数字化工厂中的重要 设备，特别在提高生产效率和提高生产准确性具有非常重要的作用。
[0003] 而最近伴随工业4. 0和中国制造2025的规划，智能制造和智能物流深深渗透到每 一个领域，特别是家电、汽车装配等行业需求越来越大，AGV自主化研发生产迫在眉睫，AGV 核屯、技术掌握更是关键。显而易见AGV的核屯、技术在AGV导航上，常见的AGV导航有光电、 视觉、磁条、激光等，而市面上常见的AGV产品为磁导航AGV。鉴于磁导航稳定、可靠、成本 低、应用广泛等特点，磁导航方式备受青睐。
[0004] 实际上各个厂家都面临着磁导航AGV都面临脱轨的考验，解决其根本问题就在于 磁导航算法。目前很多AGV供应商为解决运一问题，给客户的产品使用手册中附加了相关 规定和说明，回避了很多磁条路线，对磁条宽度进行相关限定，限制磁条转弯角度，要求客 户避免使磁条形成Ξ岔路口……等等，运样对AGV的使用带来极大不方便，甚至导致路线非 常绕，大大降低了AGV的工作效率。 阳〇化]另外，由于磁条在铺设布置过程中，或随着使用时间的增大，磁条本身也可能会出 来相关问题而导致AGV脱轨，例如图1所示的磁条出现压断状况，图2所示的磁条磁性减弱 磁条磁性不均匀状况等等，由于供应商对导航线路的要求和限定，使得导航路线延长，运也 增大AGV脱轨的事故发生率。
[0006] 而在AGV的正常行驶过程中，AGV路过磁条交叉处时最容易出现脱轨现象，磁条 交叉处脱轨的本质在于磁条信号相互干扰，那么怎么才能从磁条交叉处提取有效的磁条信 息，运是解决交叉磁条脱轨最本质方法。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磁条信号容错纠错处理方法和 系统，解决AGV磁导航控制的问题。
[0008] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的：一种磁条信号容错纠错处理方法， 所述方法包括W下多个步骤：
[0009] S1、有效信号设置：在每个导航控制点设置Μ个磁导航传感器，并根据磁条宽度和 磁导航传感器的间距，设置其中Ν个磁导航传感器为有效点Ν，剩下的Μ-Ν个磁导航传感器 为无效点，其中，Μ和Ν均为正整数，且Μ>Ν;
[0010] S2、有效信号识别提取：在Μ个磁信号中，从左往右或从右往左遍历寻找有效点， 并提取有效点和无效点的信息，组成一组磁导航信号； W11] S3、数据二值化：对磁导航信号进行二值化处理，将有效点设为"1"，将无效点设 为"0"，或将有效点设为"0"，将无效点设为"1"，输出一组导航二值化数据；
[0012] S4、模式选择：结合导航提示信息，确定AGV在磁条上的运行模式，并根据所选择 的运行模式对导航二值化数据进行处理，去掉同时有效的信息，得到清晰有效的导航控制 数据；
[0013] S5、AGV执行导航控制数据，完成导航运行。
[0014] 进一步的，所述步骤S2中，遍历结果包括W下多种情况：
[0015] S201、遍历寻找后没有发现有效点，则判定AGV处于离线脱轨状态；
[0016] S202、遍历寻找后发现有效点，则提取有效点和无效点的信息，所述信息包括位置 信息和数量信息。
[0017] 进一步的，步骤S4中，所述的运行模式包括W右侧为准运行、W左边为准运行和 W中间为准运行，即所述运行模式包括右转弯、左转弯和直行。
[0018] S401、若选择的运行模式为W左边为准运行，则从左至右处理导航二值化数据，若 该导航二值化数据中，从左至右第J点为有效点，则将第J+N+1点至第Μ点的所有有效点强 制变为无效点，J为正整数。
[0019] S402、若选择的运行模式为W右边为准运行，则从右至左处理导航二值化数据，若 该导航二值化数据中，从右至左第J点为有效点，则将第J+N+1点至第Μ点的所有有效点强 制变为无效点。
[0020] S403、若选择的运行模式为W中间为准运行，则W中间为准处理导航二值化数据， 在该导航二值化数据中，W中间连续Ν个有效点为准，分别将该连续的Ν个有效点的两侧的 所有有效点强制变为无效点。
[0021] 进一步的，所述方法还包括膨胀处理步骤，在模式选择步骤S4处理后，若处理后 的导航二值化数据中，没有连续的Ν个有效点，则根据运行模式对有效点进行膨胀处理，强 制性将其一侧或两侧变为有效点，W组成连续的Ν个有效点。
[0022] 进一步的，所述加权处理包括线性化加权处理和非线性加权处理；线性化加权处 理中，加权函数值呈线性增长；非线性处理加权处理中，加权函数值呈非线性增长，使得 AGV偏离磁条轨道的偏差角越大，其加权值增量越大。
[0023] 进一步的，所述方法还包括差分处理步骤，通过差分函数对加权函数值进行差分 处理，获取差分值，将该差分值与预设阔值进行比较，判断导航控制数据是否有效，若该差 分值不在预设阔值范围内，则抛弃该导航控制数据，保持上一状态继续运行。
[0024] 进一步的，所述方法还包括中值滤波处理步骤，对连续的Ξ组导航控制数据的加 权函数值进行平均运算，AGVW该平均值作为PID调节控制信号。
[00巧]本发明还提出了一种磁条信号容错纠错处理系统，所述系统包括依次连接的有效 信号设置单元、有效信号识别提取单元、数据二值化处理单元和模式选择单元。
[00%] 所述有效信号设置单元用于设置AGV磁条轨道上，每个导航控制点的有效点，即 有效磁导航传感器。
[0027] 所述有效信号识别提取单元采用遍历的方式寻找有效点，并提取有效点和无效点 的信息，获取磁导航信号。
[0028] 所述数据二值化处理单元将有效信号识别提取单元所采集的磁导航信号进行二 值化处理。
[0029] 所述模式选择单元根据导航提示信息，确定AGV在磁条上的运行模式，并根据所 选择的运行模式对二值化处理后的磁导航信号进行处理，去掉同时有效的信息，得到清晰 有效的导航控制数据，AGV执行导航控制数据，完成导航运行。
[0030] 进一步的，所述系统还包括膨胀处理单元、加权处理单元、差分处理单元和中值滤 波处理单元中的一种或多种的组合。
[0031] 所述膨胀处理单元与模式选择单元连接，通过膨胀处理将无效的导航控制数据转 换为有效的导航控制数据。
[0032] 所述加权处理单元与模式选择单元连接，对有效的导航控制数据进行加权处理， 获取加权函数值。
[0033] 所述差分处理单元与加权处理单元连接，对加权函数值进行差分处理，除去噪声， 还原磁条的导航信息。
[0034] 所述中值滤波处理单元与加权处理单元连接，对加权函数值进行中值滤波处理， 增加磁条的导航信息的鲁棒性和容错性，并将有效的导航控制数据输出到PID调解器。
[0035] 本发明的有益效果是：
[0036] 1)本发明通过有效信号设置步骤/单元，可使得AGV能适应各种磁条宽度、通过加 权处理步骤/单元、差分处理步骤/单元和中值滤波处理步骤/单元，可使得AGV在局部损 坏磁条上，仍能正常运行，容错性极强。
[0037] 2)本发明能实现AGV在"人字"、"倒人字"、"十字"、"下字"、"X字"等交叉路口正 常运行使用，容错能力极强，缩短磁条导轨的路线，能更好的进行AGV运行路线的规划，大 大提高AGV的工作效率。
[0038] 3)本发明通过模式选择步骤/单元，使得AGV能够适应"Ξ岔路口"，AGV在Ξ岔路 口，也可正常的运行和使用，运是目前很多AGV供应商没法满足的。
[0039] 4)本发明抗干扰能力强，能在各种工厂、变电站等工频电磁环境中正常运行。本发 明在给客户带来方便、效率、美观的同时，更重要的是大大提高了AGV运行的可靠性。
【附图说明】
[0040] 图1为现有磁条导轨出现磁条压断状况的示意图；
[0041] 图2为现有磁条导轨出现磁性分布不连续状况的示意图；
[0042] 图3为本发明中磁条信号容错纠错处理方法的流程示意图；
[0043] 图4为本发明中倒人字形交叉路口示意图；
[0044] 图5为本发明中顺人字形交叉路口流程示意图；
[0045] 图6为本发明中磁条信号容错纠错处理系统的结构示意图之一；
[0046] 图7为本发明中磁条信号容错纠错处理系统的结构示意图之二；
[0047] 图8为本发明中十字交叉路口示意图；
[0048] 图9为本发明中T字交叉路口示意图；
[0049] 图10为本发明中X字交叉路口示意图；
[0050] 图11为