一种转向控制方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及车辆技术领域，尤其涉及一种转向控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。一般可透过电脑控制，或者利用视觉导航、磁带导航或激光导航等方式确定AGV当前的位置和航向，从而实现AGV导引。

然而，AGV在一次转弯过程中，往往需要经过停止行驶、舵轮旋转电机运行旋转AGV车身角度改变行驶方向，舵轮行走电机工作，到达目标角度停止，舵轮回零等一系列动作，转弯过程动作繁琐且转弯连贯性和稳定性较差，耗时长，转弯效率低。

发明内容

本发明实施例提供一种转向控制方法、装置、设备及存储介质，以实现能够使AGV不停车转向，转向过程简单，连贯性和稳定性较差，提高转弯效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种转向控制方法，包括：

获取AGV舵轮速度信息和AGV当前位姿信息；

在获取到目标转向信息时，根据所述AGV舵轮速度信息、所述AGV当前位姿信息和所述目标转向信息确定AGV舵轮转向角度；

根据所述AGV舵轮转向角度控制AGV转向。

进一步的，根据所述AGV舵轮速度信息、所述AGV当前位姿信息和所述目标转向信息确定AGV周期转向角度，包括：

将所述AGV舵轮速度信息分解为舵轮直行速度和舵轮转向速度；

根据所述AGV当前位姿信息和所述目标转向信息确定AGV直行距离和AGV转向角度；

根据所述舵轮直行速度、所述舵轮转向速度、所述AGV直行距离和所述AGV转向角度确定AGV舵轮转向角度。

进一步的，根据所述AGV舵轮转向角度控制AGV转向，包括：

获取AGV舵轮反馈角度；

将所述AGV舵轮转向角度减去所述AGV舵轮反馈角度得到AGV舵轮周期转角；

对AGV舵轮周期转角进行周期调节或者角度调节；

根据调节后的AGV舵轮周期转角控制AGV转向。4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对AGV舵轮周期转角进行角度调节，包括：

所述AGV舵轮周期转角在预设角度范围内。

进一步的，对AGV舵轮周期转角进行角度调节，包括：

根据AGV直行速度对AGV舵轮周期转角进行角度调节。

进一步的，根据调节后的AGV舵轮周期转角控制AGV转向，包括：

获取转弯方向；

根据所述转弯方向和调节后的AGV舵轮周期转角控制AGV转向。

第二方面，本发明实施例还提供了一种转向控制装置，该装置包括：

获取模块，用于获取AGV舵轮速度信息和AGV当前位姿信息；

确定模块，用于在获取到目标转向信息时，根据所述AGV舵轮速度信息、所述AGV当前位姿信息和所述目标转向信息确定AGV舵轮转向角度；

控制模块，用于根据所述AGV舵轮转向角度控制AGV转向。

进一步的，所述确定模块，包括：

分解单元，用于将所述AGV舵轮速度信息分解为舵轮直行速度和舵轮转向速度；

第一确定单元，用于根据所述AGV当前位姿信息和所述目标转向信息确定AGV直行距离和AGV转向角度；

第二确定单元，用于根据所述舵轮直行速度、所述舵轮转向速度、所述AGV直行距离和所述AGV转向角度确定AGV舵轮转向角度。

进一步的，所述控制模块，包括：

获取单元，用于获取AGV舵轮反馈角度；

第三确定单元，将所述AGV舵轮转向角度减去所述AGV舵轮反馈角度得到AGV舵轮周期转角；

调节单元，用于对AGV舵轮周期转角进行周期调节或者角度调节；

控制单元，用于根据调节后的AGV舵轮周期转角控制AGV转向。

进一步的，所述调节单元，具体用于：

所述AGV舵轮周期转角在预设角度范围内。

进一步的，所述调节单元，还用于：

根据AGV直行速度对AGV舵轮周期转角进行角度调节。

进一步的，所述控制单元，具体用于：

获取转弯方向；

根据所述转弯方向和调节后的AGV舵轮周期转角控制AGV转向。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的转向控制方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的转向控制方法。

本发明实施例通过获取AGV舵轮速度信息和AGV当前位姿信息；在获取到目标转向信息时，根据所述AGV舵轮速度信息、所述AGV当前位姿信息和所述目标转向信息确定AGV舵轮转向角度；根据所述AGV舵轮转向角度控制AGV转向，解决现有AGV需要经过先停止，舵轮旋转电机转90°，舵轮行走电机工作，到达目标角度停止，舵轮回零等一系列动作，转向动作繁琐、耗时长的问题，能够实现AGV在转弯过程中无需停车，简化转弯动作，增强AGV的转弯连贯性和稳定性，提高转弯效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例一中的一种转向控制方法的流程图；

图1a本发明实施例一中的一种转向控制系统的结构示意图；

图1b是现有技术中的AGV转向方法示意图；

图1c是本发明实施例一中的一种AGV转向方法示意图；

图2是本发明实施例二中的一种转向控制装置的结构示意图；

图3是本发明实施例三中的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种转向控制方法的流程图，本实施例可适用于控制AGV转向的情况，该方法可以由本发明实施例中的转向控制装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

S110，获取AGV舵轮速度信息、AGV当前位姿信息和目标转向信息。

其中，所述AGV当前位姿信息包括：AGV当前位置和AGV当前姿态，AGV当前姿态是指AGV当前的车身姿态角。

具体的，如图1a所示，AGV转向控制基于可编程逻辑控制系统(PLC)、调度系统、工控机、AGV执行机构和AGV舵轮的共同作用完成。PLC包括中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口、外部设备编程器及电源模块。PLC按预设扫描周期获取AGV舵轮速度信息和AGV当前位姿信息。其中，预设扫描周期可以根据实际需求设定。获取AGV舵轮速度信息的方式可以为：PLC按预设扫描周期接收AGV通过通讯总线反馈的AGV舵轮速度信息。获取AGV当前位置的方式可以为AGV依靠视觉导航方式实现导引，即AGV通过自身装备的导航器件识别粘贴在地面上的色带和数字卡测量并计算出AGV在全局坐标系中的当前位置信息和航向；其中，所述导航器件可以为摄像头、图像传感器或者其他具有导航识别功能的设备，也可以为磁带导引或者坐标定位的方式实现AGV导引，本发明实施例对此不设限制。获取AGV当前姿态的方式可以为通过AGV车身上设置的传感器获取AGV当前的车身角度。获取目标转向信息的方式可以为接调度系统的调度信息。

示例性的，图1b为现有技术中AGV转向方法示意图。图1c为本实施例中的AGV转向方法示意图。如图1c所示，通过AGV上的摄像头读取预先粘贴在地面上的地标卡的数字码和AGV车身参考点101(对于三个轮子的AGV(102)，包括一个主动轮103，两个从动轮车身参考点一般设置在两个从动轮104中心连线的中点位置上)与地标卡的相对位置确定AGV当前位姿(x

S120，在获取到目标转向信息时，根据所述AGV舵轮速度信息、所述AGV当前位姿信息和所述目标转向信息确定AGV舵轮转向角度。其中，所述目标转向信息是指调度系统下发的调度信息，目标转向信息包括：目标位置和目标转向角度。

具体的，在AGV控制系统接收到调度系统发送的目标转向信息时，根据所述AGV当前位姿信息和所述转向信息确定AGV直行距离和目标转向角度，分析所述AGV直行距离、AGV舵轮速度信息与AGV在直行方向所需的时间的关系，以及所述AGV目标转向角度、AGV舵轮速度信息与AGV在旋转方向所需的时间的关系，根据AGV转弯过程中在直行方向所需的时间和旋转方向所需时间相等，推导出AGV舵轮转向角度。

可选的，根据所述AGV舵轮速度信息、所述AGV位姿信息和所述目标转向确定AGV周期转向角度，包括：

将所述AGV舵轮速度信息分解为舵轮直行速度和舵轮转向速度；

根据所述AGV当前位姿信息和所述目标转向信息确定AGV直行距离和AGV目标转向角度；

根据所述舵轮直行速度、所述舵轮转向速度、所述AGV直行距离和所述AGV目标转向角度确定AGV舵轮转向角度。

具体的，如图1c所示，在AGV坐标系下，所述AGV舵轮速度信息s可以分解为AGV舵轮在直行方向的速度，即舵轮直行速度s

如图1c所示，在全局坐标下，根据所述AGV的当前位置(x

具体的，如图1c所示，根据所述舵轮直行速度s

AGV舵轮转向角度θ、AGV转向角度α、AGV舵轮速度信息与舵轮直行速度s

s

AGV舵轮转向角度θ和舵轮转向速度s

其中，L为前后轮轴向距离，k为角度转化为弧度的转化系数，k＝180/π，约等于57.2958。

以及根据AGV在直行方向所需的时间和转向方向所需的时间始终相等，即：

计算得到AGV舵轮转向角度θ为：

需要说明的是，对以上公式涉及到分母为零的情况作出约束，若分母为零，则不对AGV舵轮转向角度进行运算，仍采用前一时刻计算得到的AGV舵轮转向角度控制AGV运动。在AGV开始转向的时刻，赋予AGV舵轮转向角度θ一个较小的初始值，并且此时的速度不为零，使得AGV当前车身姿态角α

S130，根据所述AGV舵轮转向角度控制AGV转向。

获取AGV当前舵轮的角度θ

根据AGV舵轮周期转角θ

可选的，根据所述AGVAGV舵轮转向角度控制AGV转向，包括：

对AGV舵轮周期转角进行周期调节或者角度调节；

根据调节后的AGV舵轮周期转角控制AGV转向。

具体的，根据现场测试的情况，在转向的初始阶段，AGV转向角度较大，而PLC的扫描周期很短，因此计算得到的AGV舵轮周期转角较大会使得舵轮会出现震荡现象，导致AGV转向过程不稳定。为了避免舵轮在短时间内发生剧烈的角度变化，通过对AGV舵轮周期转角进行周期放大调节或者转角减小调节。具体的，对AGV舵轮周期转角进行周期调节的方式可以为：PLC预设扫描周期大于或等于预设间隔，所述预设间隔可以根据实际需求设定。例如，PLC预设扫描周期大于或等于300ms，避免舵轮在短时间内发生剧烈的角度变化。对AGV舵轮周期转角进行角度调节的方式可以为AGV舵轮周期转角在预设角度范围内，可以为根据舵轮转向速度调节AGV舵轮周期转角，或者可以为根据舵轮直行速度调节AGV舵轮周期转角。

可选的，对AGV舵轮周期转角进行角度调节，包括：

所述AGV舵轮周期转角在预设角度范围内。

示例性的，AGV舵轮周期转角θ

可选的，对AGV舵轮周期转角进行角度调节，包括：

根据AGV直行速度对AGV舵轮周期转角进行角度调节。

具体的，在PLC预设扫描周期大于或等于预设间隔且AGV舵轮速度不为0时，若需要AGV在直行方向减速，则AGV舵轮周期转角增大预设调节角度；若需要AGV在直行方向加速，则AGV舵轮周期转角增较小预设调节角度。其中，所述预设调节角度可以根据实际需求设定。根据AGV直行速度对AGV舵轮周期转向进行角度调节使得AGV可以调节运行速度实现平稳转向，而不需要在停下来以后再进行转向操作。

可选的，根据所述AGV舵轮转向角度控制AGV转向，包括：

获取转弯方向；

根据所述转弯方向和调节后的AGV舵轮周期转角控制AGV转向。

具体的，转弯方向的获取方式可以为接收调度系统下发的转弯方向信息，例如：向左转或向右转；也可以为根据预先规划的AGV运行路线、调度系统下发的目标转向位置和AGV当前位置信息得到的转弯方向。

具体的，若获取转弯方向为向左转，则控制AGV舵轮向左旋转调节后的AGV舵轮周期转角对应的角度；若获取转弯方向为向右转，，则控制AGV舵轮向右旋转调节后的AGV舵轮周期转角对应的角度。

本实施例的技术方案，通过获取AGV舵轮速度信息和AGV当前位姿信息；在获取到目标转向信息时，根据所述AGV舵轮速度信息、所述AGV当前位姿信息和所述目标转向信息确定AGV舵轮转向角度；根据所述AGV舵轮转向角度控制AGV转向，能够实现AGV在转弯过程中无需停车，简化转弯动作，增强AGV的转弯连贯性和稳定性，提高转弯效率。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种转向控制装置的结构示意图。本实施例可适用于控制AGV转向的情况，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可集成在任何提供转向控制的功能的设备中，如图2所示，所述转向控制的装置具体包括：获取模块210、确定模块220和控制模块230。

其中，获取模块210，用于获取AGV舵轮速度信息和AGV当前位姿信息；

确定模块220，用于在获取到目标转向信息时，根据所述AGV舵轮速度信息、所述AGV当前位姿信息和所述目标转向信息确定AGV舵轮转向角度；

控制模块230，用于根据所述AGV舵轮转向角度控制AGV转向。

可选的，所述确定模块，包括：

分解单元，用于将所述AGV舵轮速度信息分解为舵轮直行速度和舵轮转向速度；

第一确定单元，用于根据所述AGV当前位姿信息和所述目标转向信息确定AGV直行距离和AGV转向角度；

第二确定单元，用于根据所述舵轮直行速度、所述舵轮转向速度、所述AGV直行距离和所述AGV转向角度确定AGV舵轮转向角度。

可选的，所述控制模块，包括：

获取单元，用于获取AGV舵轮反馈角度；

第三确定单元，将所述AGV舵轮转向角度减去所述AGV舵轮反馈角度得到AGV舵轮周期转角；

调节单元，用于对AGV舵轮周期转角进行周期调节或者角度调节；

控制单元，用于根据调节后的AGV舵轮周期转角控制AGV转向。

可选的，所述调节单元，具体用于：

所述AGV舵轮周期转角在预设角度范围内。

可选的，所述调节单元，还用于：

根据AGV直行速度对AGV舵轮周期转角进行角度调节。

可选的，所述控制单元，具体用于：

获取转弯方向；

根据所述转弯方向和调节后的AGV舵轮周期转角控制AGV转向。

上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

本实施例的技术方案，通过获取AGV舵轮速度信息和AGV当前位姿信息；在获取到目标转向信息时，根据所述AGV舵轮速度信息、所述AGV当前位姿信息和所述目标转向信息确定AGV舵轮转向角度；根据所述AGV舵轮转向角度控制AGV转向，能够实现AGV在转弯过程中无需停车，简化转弯动作，增强AGV的转弯连贯性和稳定性，提高转弯效率。

实施例三

图3为本发明实施例三中的一种计算机设备的结构示意图。图3示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图3显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。另外，本实施例中的计算机设备12，显示器24不是作为独立个体存在，而是嵌入镜面中，在显示器24的显示面不予显示时，显示器24的显示面与镜面从视觉上融为一体。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的转向控制方法：获取AGV舵轮速度信息和AGV当前位姿信息；在获取到目标转向信息时，根据所述AGV舵轮速度信息、所述AGV当前位姿信息和所述目标转向信息确定AGV舵轮转向角度；根据所述AGV舵轮转向角度控制AGV转向。

实施例四

本发明实施例四提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请所有发明实施例提供的转向控制方法：获取AGV舵轮速度信息和AGV当前位姿信息；在获取到目标转向信息时，根据所述AGV舵轮速度信息、所述AGV当前位姿信息和所述目标转向信息确定AGV舵轮转向角度；根据所述AGV舵轮转向角度控制AGV转向。

可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。