一种基于高速信息通信的AGV物料配送车定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于高速信息通信的AGV物料配送车定位系统，包括位置检测模块、数据传输模块、供电模块、滤波器和后台管理主机系统；所述位置检测模块包括初级侧线圈、四个探测线圈、次级侧线圈和陀螺仪，位置检测模块根据陀螺仪的偏转角度、探测线圈的实测感应电压获得次级侧线圈的位置坐标；位置检测模块将获取的次级侧线圈的位置坐标发送给数据传输模块，数据传输模块将次级侧线圈的位置坐标通过滤波器发送给后台管理主机系统，后台管理主机系统对AGV物料配送车的位置信息数据进行分析处理后直接发送回数据传输模块。本发明专利技术采用陀螺仪检测旋转角度，并结合算法修正了角度偏差的影响，提高定位系统性能，方便AGV物料配送车的充电管理。的充电管理。的充电管理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高速信息通信的AGV物料配送车定位系统


[0001]本专利技术涉及无线充电领域，具体涉及一种基于高速信息通信的AGV物料配送车定位系统。

技术介绍

[0002]AGV，是Automated Guided Vehicle的简称，中文全称为自动导航装置，指装备有电磁或光学等的自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。因其具备自动化程度高、充电自动化、减少占地面积等特点，在现代企业车间里得到越来越多的应用，实现物料配送等功能。
[0003]AGV物料配送车无线充电时的准确定位是亟待精进的技术，对于一般的无线充电系统多采用激光、毫米波、视频等方式进行定位，成本高、控制复杂，已有的磁场感应四线圈定位方案在成本和实现方式上都具有优势，但由于磁场存在对称性，该方案受定位原理的限制，次级侧线圈的角度旋转会给定位算法带来很大误差，本专利技术致力于减少角度旋转对四线圈定位方案效果的影响；同时，传统的定位信息及车端信息，一般不进行数据的平台上传，仅在充电系统内部进行通讯，进行就地管理，不利于实现及时的定位管理和大平台的多机充电管理。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于高速信息通信的AGV物料配送车定位系统，包括位置检测模块、数据传输模块、供电模块、滤波器和后台管理主机系统；所述位置检测模块包括初级侧线圈、四个探测线圈、次级侧线圈和陀螺仪，位置检测模块根据陀螺仪的偏转角度、探测线圈的实测感应电压获得次级侧线圈的位置坐标；位置检测模块将获取的次级侧线圈的位置坐标发送给数据传输模块，数据传输模块将次级侧线圈的位置坐标通过滤波器发送给后台管理主机系统，后台管理主机系统对AGV物料配送车的位置信息数据进行分析处理后直接发送回数据传输模块；所述供电模块为位置检测模块和数据传输模块提供电能；所述初级侧线圈设置在地面固定地点；所述四个探测线圈、次级侧线圈和陀螺仪固定在待定位AGV物料配送车上；所述数据传输模块包括交换机和功率放大器。
[0005]进一步地，所述四个探测线圈安装在次级侧线圈上且与次级侧线圈位置保持相对固定，所述陀螺仪安装在次级侧线圈上，并与其保持方向一致，因此陀螺仪的偏转角即为次级侧线圈相对于初级侧线圈的纵向偏移角。
[0006]进一步地，所述获取探测线圈在初级侧线圈的定位区域的采样电压的方法具体为：
[0007]以初级侧线圈中心为坐标原点建立直角坐标系XOYOZ，初级侧线圈与次级侧线圈的相对位置由(x，y，θ)表示，其中，x表示次级侧线圈的横坐标，y表示次级侧线圈的纵坐标，θ表示次级侧线圈相对于初级侧线圈的纵向偏移角；探测线圈位于次级侧线圈的四个边中心点，其距离次级侧线圈中心的距离为d。
[0008]进一步地，所述次级侧线圈的位置坐标的获取方法具体为：
[0009]当次级侧线圈出现角度偏移时，读取陀螺仪的数值θ0，将第一、第二、第三、第四探测线圈的坐标分别记为(x
t1
，y
t1
)、(x
t2
，y
t2
)、(x
t3
，y
t3
)、(x
t4
，y
t4
)，即：
[0010][0011]进一步地，采用间隔定点采样结合三次样条函数插值的方法获得以初级侧线圈为中心的定位区域内的任一单位步长内点的磁场强度。
[0012]进一步地，所述获得次级侧线圈的位置坐标的具体步骤为：
[0013]通过探测线圈坐标、以初级侧线圈为中心的定位区域内的任一单位步长内点的磁场强度和离散化方程，获得某个位置的所对应的四个探测线圈的误差值ξ：
[0014][0015]同时该位置的ξ满足ξ≤ε，ε为误差限值；其中，为某一位置的探测线圈的理论值，Q为离散化单元的数量，由探测线圈面积决定；S
q
为当前位置的探测线圈所在区域的第q个离散化单元的面积，q＝1，2，...，Q，P为初级侧线圈匝数，为当前位置的探测线圈所在区域的第q个离散化单元的磁感应强度的z轴分量；
[0016]寻找使得ξ最小的(x，y)即为次级侧线圈位置。
[0017]进一步地，所述数据传输模块的信息传输方式为4G、5G或WiFi传输。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019](1)本专利技术提供了一种基于高速信息通信的AGV物料配送车定位系统，采用陀螺仪检测旋转角度，结合陀螺仪信息通过解算离散化方程的方法求解次级侧线圈的位置，减少角度偏移对定位效果的干扰，提高定位系统性能，实现AGV物料配送车多自由度定位的同时将位置信息实时传输至后台管理主机系统，方便AGV物料配送车的充电管理；
[0020](2)本专利技术在AGV物料配送车定位时通过5G或其他网络向后台管理主机系统实时传输AGV物料配送车位置信息，可以让后台管理主机系统能实时掌握每一辆AGV物料配送车的充电情况，可以即时对AGV物料配送车充电状态进行优化，大幅提高多台AGV物料配送车充电效率。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例的基于高速信息通信的AGV物料配送车定位系统的模块结构示意图。
[0022]图2为本专利技术实施例的位置检测模块中各线圈和陀螺仪的位置关系示意图。
[0023]图3为本专利技术实施例的获取次级侧线圈位置坐标的方法示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。
[0025]在本公开中参照附图来描述本专利技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本专利技术所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本专利技术公开的一些方面可以单独使用，或者与本专利技术公开的其他方面的任何适当组合来使用。
[0026]下面结合附图对本申请提供的基于高速信息通信的AGV物料配送车定位系统做详细说明。
[0027]实施例1：
[0028]如图1所示，所述基于高速信息通信的AGV物料配送车定位系统包括位置检测模块、数据传输模块、供电模块和后台管理主机系统；所述位置检测模块包括初级侧线圈、四个探测线圈、次级侧线圈和陀螺仪，其中四个探测线圈安装在次级侧线圈上，并且与次级侧线圈位置保持相对固定；位置检测模块识别次级侧线圈相对初级侧线圈的横向偏移、纵向偏移和轴线间的平面旋转角度，将四个探测线圈和陀螺仪安装在次级侧线圈上，通过探测磁场变化进行定位。
[0029]如图2和图3所示，以初级侧线圈中心为坐标原点建立坐标系XOYOZ，初级侧线圈与次级侧线圈的相对位置由(x，y，θ)表示，其中，x表示次级侧线圈中心的横坐标，y表示次级侧线圈中心的纵坐标，θ表示初级侧线圈相对于初级侧线圈的纵向偏移角；探测线圈位于次级侧线圈的四个边中心处，其中心距离次级侧线圈中心的距离为d；陀螺仪安装在次级侧线圈上，并零度角方向与次级侧线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高速信息通信的AGV物料配送车定位系统，其特征在于，包括位置检测模块、数据传输模块、供电模块、滤波器和后台管理主机系统；所述位置检测模块包括初级侧线圈、四个探测线圈、次级侧线圈和陀螺仪，位置检测模块根据陀螺仪的偏转角度、探测线圈的感应电压获得次级侧线圈的位置坐标；位置检测模块将获取的次级侧线圈的位置坐标发送给数据传输模块，数据传输模块将次级侧线圈的位置坐标通过滤波器发送给后台管理主机系统，后台管理主机系统对AGV物料配送车的位置信息数据进行分析处理后直接发送回数据传输模块；所述供电模块为位置检测模块和数据传输模块提供电能；所述初级侧线圈设置在地面固定地点；所述四个探测线圈、次级侧线圈和陀螺仪固定在待定位AGV物料配送车上；所述数据传输模块包括交换机和功率放大器。2.根据权利要求1所述的基于高速信息通信的AGV物料配送车定位系统，其特征在于，所述四个探测线圈安装在次级侧线圈上且与次级侧线圈位置保持相对固定，所述陀螺仪安装在次级侧线圈上，并与其保持方向一致，因此陀螺仪的偏转角即为次级侧线圈相对于初级侧线圈的纵向偏移角。3.根据权利要求2所述的基于高速信息通信的AGV物料配送车定位系统，其特征在于，所述获取探测线圈在初级侧线圈的定位区域的采样电压的方法具体为：以初级侧线圈中心为坐标原点建立直角坐标系XOYOZ，初级侧线圈与次级侧线圈的相对位置由(x，y，θ)表示，其中，x表示次级侧线圈的横坐标，y表示次级侧线圈的纵坐标，θ表示次级侧线圈相对于初级侧线圈的纵向偏移角；探测线圈位于次级侧线圈的四个边中心点，其距离次级侧线圈中心的距离为d。4.根据权利要求3所述的基于高速信息通信的AGV物料配送车定位系统，其特征在于，所述次级侧线圈的位置坐标的获取方法具体...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴罡，谭林林，朱敏，刘子枫，徐辉，马正慧，程鑫，赵剑锋，葛飞，黄学良，朱亚伟，吴在军，
申请(专利权)人：大全集团有限公司东南大学，
类型：发明
国别省市：