本发明涉及机器人控制算法领域,具体为一种基于模糊PID的AGV机器人定位控制算法。
背景技术:
AGV即:AutomatedGuidedVehicle简称AGV,当前最常见的应用如:AGV搬运机器人或AGV小车,主要功用集中在自动物流搬转运,AGV搬运机器人是通过特殊地标导航自动将物品运输至指定地点,最常见的引导方式为磁条引导,激光引导;目前最先进扩展性最强是由米克力美科技开发的超高频RFID引导。磁条引导的方式是常用也是成本最低的方式,但是站点设置有一定的局限性以及对场地装修风格有一定影响;激光引导成本最高对场地要求也比较高所以一般不采用;RFID引导成本适中,其优点是引导精度高,站点设置更方便可满足最复杂的站点布局,对场所整体装修环境无影响,其次RFID高安全性稳定性也是磁条导航和激光导航方式不具备的。
现有的AGV机器人的定位控制算法不能够准确的控制机器人的行动方向,因此利于机器人的准确控制,并且现有的定位控制算法,定位的精度较低。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种基于模糊PID的AGV机器人定位控制算法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于模糊PID的AGV机器人定位控制算法,包括以下步骤:
S1:运行环境预设,选定AGV机器人的预定运行环境,并在该环境中设置若干信号处理模块,将每个信号处理模块的位置进行标记,并将标记信号输入AGV机器人的控制单元;
S2:建立环境地图,将上一步采集到的所有的信号处理模块的位置进行处理,建立环境地图;
S3:AGV机器人的定位,启动AGV机器人,并设定AGV机器人的运行终点位置信息,AGV机器人的控制单元根据终点的位置信息与上一步建立的地图进行对比,自动选择一条最优线路;
S4:AGV机器人的线路运行,将上一步确定的线路细分成若干个标志点,每个标志点对应一个坐标位置,AGV机器人将这些标志点作为一端线路的终点,在到达一处标志点之后,再向下一个标志点行进;
S5:AGV机器人运行路线纠正,在AGV机器人行进的过程中,采用模糊PID算法,不断的对AGV机器人进行定位,并将实时的位置信息与上一步中设定的标志点作比较,在出现偏差之后,向AGV机器人的转向模块发出指令,选取最近的标志点,使AGV机器人回归到选定的标志点位置,并进行上一步骤,直到AGV机器人到达设定的终点。
优选的,所述步骤S1中提到的控制单元采用PLC可编程控制器。
优选的,所述信号处理模块包括信号发送模块、信号接收模块和处理器模块,信号接收模块的输出端与处理器模块的输入端电性连接,处理器模块的输出端与信号发送模块的输入端电性连接。
优选的,所述步骤S3中最小距离的计算公式为:
f(n)=g(n)+h(n)
其中,g(n)是起点位置与当前位置的距离,h(n)是当前位置与终点之间的距离。
优选的,所述步骤S5中,AGV机器人的姿态为:
AGV机器人对标志点的误差为:
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的算法更加适合AGV机器人的控制,并且通过加入模糊PID控制的方式,能够提高AGV机器人的响应速度和控制运行精度,并且对于AGV机器人的定位精度更高。
附图说明
图1为本发明流程图;
图2为本发明的信号处理模块结构原理框图;
图3为本发明PID控制结构原理框图;
图4本发明的3组定位精度实验结果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4,本发明提供一种技术方案:一种基于模糊PID的AGV机器人定位控制算法,包括以下步骤:
S1:运行环境预设,选定AGV机器人的预定运行环境,并在该环境中设置若干信号处理模块,将每个信号处理模块的位置进行标记,并将标记信号输入AGV机器人的控制单元,控制单元采用PLC可编程控制器,信号处理模块包括信号发送模块、信号接收模块和处理器模块,信号接收模块的输出端与处理器模块的输入端电性连接,处理器模块的输出端与信号发送模块的输入端电性连接;
S2:建立环境地图,将上一步采集到的所有的信号处理模块的位置进行处理,建立环境地图;
S3:AGV机器人的定位,启动AGV机器人,并设定AGV机器人的运行终点位置信息,AGV机器人的控制单元根据终点的位置信息与上一步建立的地图进行对比,自动选择一条最优线路,最小距离的计算公式为:
f(n)=g(n)+h(n)
其中,g(n)是起点位置与当前位置的距离,h(n)是当前位置与终点之间的距离;
S4:AGV机器人的线路运行,将上一步确定的线路细分成若干个标志点,每个标志点对应一个坐标位置,AGV机器人将这些标志点作为一端线路的终点,在到达一处标志点之后,再向下一个标志点行进;
S5:AGV机器人运行路线纠正,在AGV机器人行进的过程中,采用模糊PID算法,本发明的PID控制结构原理框图如图3所示,不断的对AGV机器人进行定位,并将实时的位置信息与上一步中设定的标志点作比较,在出现偏差之后,向AGV机器人的转向模块发出指令,选取最近的标志点,使AGV机器人回归到选定的标志点位置,并进行上一步骤,直到AGV机器人到达设定的终点,AGV机器人的姿态为:
AGV机器人对标志点的误差为:
通过实施3组定位精度实验,从实验结果如图4,能够看出,本发明的对于AGV机器人的定位精度更高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。