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关于激光导引AGV小车激光定位算法探析在整个AGV系统中，AGV导引技术(即动态跟踪定位技术)是最主要的核心技术，其中导引技术包含导航技术和指引技术。导航的作用是确定和向主站报告AGV小车的当前位置，从而保持AGV小车的位姿。指引的作用是根据主站发送的控制指令和AGV小车的估计位置明确AGV小车的导引角度、速度以及运行路线。 激光定位算法在AGV技术应用中是非常重要的。激光导引AGV小车采用激光扫描器和预先在AGV小车运行区域周围布置好位置的反光板作为激光定位算法计算所需的基础环境。激光导引AGV小车的导航系统有静态位置计算模式和在运动状态下持续动态位置的计算两种位置计算模式，下面分别进行分析。 AGV小车静态位置计算模式 当AGV小车第一次进入系统，AGV小车的当前位置不知道时，要进行初始化位置计算，通过比较一些已知反光板的已知方位，小车控制器中的导航模块能计算出小车的位置。 小车静止； 激光扫描器能找到至少三个反光板的方位； 反光板的位置已知。 如在激光扫描器旋转一周中捕捉到的小车的方位与最后知道的期望的方位相匹配，则这个位置就可作为当前位置。如果没有存储最后知道的位置或匹配发生错误，则采取下面的定位方法。 激光扫描器旋转一圈，三个分布较好的方位被选择，通过计算可确定出小车在坐标系统中的位置，如位置正确，则余下的大部分可测量的方位与已知的反光板相匹配。 其中小车到反光板的方位如图1所示。反光板应放在操作区域的合适位置处，并且反光板对AGV的运行路线来说应尽量呈三角形排列。 在此主要针对激光导航模块中的激光定位算法进行分析。 这种方法的缺点在于：由于要测出各接收器至反射信标如反光板的绝对距离，测距装置的费用较高，并且定位系统要有一同步时间作为基准(如图2所示)。 通过已知反射板的位置及小车与它们之间的夹角。利用三角法可计算出小车位置点的位置和方位。此方法需要测量信号有极高的角度分辨率、极窄的波束，因此一般用于采用激光定位的场合。 AGV小车在运动状态下持续动态位置计算模式 当初始化位置计算结束后，小车就可开始运动，在运动的过程中，小车需要进行持续位置的计算。下面采用位姿估算校正法进行分析。 这种估算法的数学运动模型是以“位姿估算”为基础的。它利用小车当前运行的速度、转向的角度、间隔时间等参数对下一位置进行估算，计算出的是相对于前一位置的新位置。 当小车进行完毕初始化位置计算，则导航模块自动切换到另外的操作模式――持续位置计算，当小车运动时采取这个模式，激光导航模块将预期的假想位置与实际的小车到反光板的方位结合起来决定小车的位置。 通过从小车控制模块传来的当前小车的速度、转向和测量的小车到反光板的方位，就可以计算小车的位置，作为首要条件，小车的最初X、Y的位置必须知道。 每50ms进行一次位置计算，包括三个主要阶段： 阶段1：位置估计 在位置估算中，最常用的方式是采用增量式的旋转编码器进行位姿估算。位姿估算存在的误差分为两类，一是系统误差，由系统本身结构参数或车轮动力运动特性引起，主要原因有车轮半径不等、车轮半径与标称值不符、车轮安装不平行、车轮跨距不固定、编码器分辨率有限；二是非系统误差，是由工作环境中的不确定因素引起，包括地面不平、车轮打滑等。在正常工作条件下，即地面平整无异物、车体加速平缓、车轮与地面间摩擦力足够大等，此时影响定位精度的主要是系统误差。 阶段2：从新的估计位置处匹配反光板 在50ms时间内，激光扫描器大概旋转了180°在此区间若扫描到4块反光板，则从扫描到的最后一块反光板开始匹配。导航模块将接收到的反射光线与所期望的反光板列表进行比较，决定反射光线是否来自一个反光板，具体来自哪个反光板，任何被认为是从反射板来的光线都必须满足一定的规则，从而被认为是有效的反射板，我们把这个过程称为反射板的匹配。只有匹配的反射板才能被用来校正小车的估计位置。其规则是： 1　所期望的方向和测量的方向之间的区别必须足够小； 2　没有反射板允许与匹配的反射板太近，如果太近，则此方位不能用来校正估计的位置； 3．没有反射能与正在检测的方位太接近，如果有，则这个方位不能被用来校正估计的位置； 4　如果没有预期的反光板的方位与可测量的方位足够接近，则这个方位是错误的。 阶段3：校正预先估计的位置 小车的位置可根据相关联的反射板修正自身的位置，以使所校正的AGV的位置到匹配的反光板的方位与所测量的角度相同。据此调整AGV下一步的运动动作。 估算法工作原理如图3所示。假设反光板2是匹配的反光板，则AGV校正的位置是在小车后一时刻速度方向上偏移AOL，其中，L为小车的估