一種磁條信號容錯糾錯處理方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及AGV控制領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種磁條信號容錯糾錯處理方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前AGV(自動引導(dǎo)小車）已經(jīng)成為智能制造、先進(jìn)物流W及數(shù)字化工廠中的重要 設(shè)備，特別在提高生產(chǎn)效率和提高生產(chǎn)準(zhǔn)確性具有非常重要的作用。
[0003] 而最近伴隨工業(yè)4. 0和中國制造2025的規(guī)劃，智能制造和智能物流深深滲透到每 一個領(lǐng)域，特別是家電、汽車裝配等行業(yè)需求越來越大，AGV自主化研發(fā)生產(chǎn)迫在眉睫，AGV 核屯、技術(shù)掌握更是關(guān)鍵。顯而易見AGV的核屯、技術(shù)在AGV導(dǎo)航上，常見的AGV導(dǎo)航有光電、 視覺、磁條、激光等，而市面上常見的AGV產(chǎn)品為磁導(dǎo)航AGV。鑒于磁導(dǎo)航穩(wěn)定、可靠、成本 低、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，磁導(dǎo)航方式備受青睞。
[0004] 實(shí)際上各個廠家都面臨著磁導(dǎo)航AGV都面臨脫軌的考驗，解決其根本問題就在于 磁導(dǎo)航算法。目前很多AGV供應(yīng)商為解決運(yùn)一問題，給客戶的產(chǎn)品使用手冊中附加了相關(guān) 規(guī)定和說明，回避了很多磁條路線，對磁條寬度進(jìn)行相關(guān)限定，限制磁條轉(zhuǎn)彎角度，要求客 戶避免使磁條形成Ξ岔路口……等等，運(yùn)樣對AGV的使用帶來極大不方便，甚至導(dǎo)致路線非 常繞，大大降低了AGV的工作效率。 陽〇化]另外，由于磁條在鋪設(shè)布置過程中，或隨著使用時間的增大，磁條本身也可能會出 來相關(guān)問題而導(dǎo)致AGV脫軌，例如圖1所示的磁條出現(xiàn)壓斷狀況，圖2所示的磁條磁性減弱 磁條磁性不均勻狀況等等，由于供應(yīng)商對導(dǎo)航線路的要求和限定，使得導(dǎo)航路線延長，運(yùn)也 增大AGV脫軌的事故發(fā)生率。
[0006] 而在AGV的正常行駛過程中，AGV路過磁條交叉處時最容易出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象，磁條 交叉處脫軌的本質(zhì)在于磁條信號相互干擾，那么怎么才能從磁條交叉處提取有效的磁條信 息，運(yùn)是解決交叉磁條脫軌最本質(zhì)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種磁條信號容錯糾錯處理方法和 系統(tǒng)，解決AGV磁導(dǎo)航控制的問題。
[0008] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種磁條信號容錯糾錯處理方法， 所述方法包括W下多個步驟：
[0009] S1、有效信號設(shè)置：在每個導(dǎo)航控制點(diǎn)設(shè)置Μ個磁導(dǎo)航傳感器，并根據(jù)磁條寬度和 磁導(dǎo)航傳感器的間距，設(shè)置其中Ν個磁導(dǎo)航傳感器為有效點(diǎn)Ν，剩下的Μ-Ν個磁導(dǎo)航傳感器 為無效點(diǎn)，其中，Μ和Ν均為正整數(shù)，且Μ>Ν;
[0010] S2、有效信號識別提?。涸讦瑐€磁信號中，從左往右或從右往左遍歷尋找有效點(diǎn)， 并提取有效點(diǎn)和無效點(diǎn)的信息，組成一組磁導(dǎo)航信號； W11] S3、數(shù)據(jù)二值化：對磁導(dǎo)航信號進(jìn)行二值化處理，將有效點(diǎn)設(shè)為"1"，將無效點(diǎn)設(shè) 為"0"，或?qū)⒂行c(diǎn)設(shè)為"0"，將無效點(diǎn)設(shè)為"1"，輸出一組導(dǎo)航二值化數(shù)據(jù)；
[0012] S4、模式選擇：結(jié)合導(dǎo)航提示信息，確定AGV在磁條上的運(yùn)行模式，并根據(jù)所選擇 的運(yùn)行模式對導(dǎo)航二值化數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，去掉同時有效的信息，得到清晰有效的導(dǎo)航控制 數(shù)據(jù)；
[0013] S5、AGV執(zhí)行導(dǎo)航控制數(shù)據(jù)，完成導(dǎo)航運(yùn)行。
[0014] 進(jìn)一步的，所述步驟S2中，遍歷結(jié)果包括W下多種情況：
[0015] S201、遍歷尋找后沒有發(fā)現(xiàn)有效點(diǎn)，則判定AGV處于離線脫軌狀態(tài)；
[0016] S202、遍歷尋找后發(fā)現(xiàn)有效點(diǎn)，則提取有效點(diǎn)和無效點(diǎn)的信息，所述信息包括位置 信息和數(shù)量信息。
[0017] 進(jìn)一步的，步驟S4中，所述的運(yùn)行模式包括W右側(cè)為準(zhǔn)運(yùn)行、W左邊為準(zhǔn)運(yùn)行和 W中間為準(zhǔn)運(yùn)行，即所述運(yùn)行模式包括右轉(zhuǎn)彎、左轉(zhuǎn)彎和直行。
[0018] S401、若選擇的運(yùn)行模式為W左邊為準(zhǔn)運(yùn)行，則從左至右處理導(dǎo)航二值化數(shù)據(jù)，若 該導(dǎo)航二值化數(shù)據(jù)中，從左至右第J點(diǎn)為有效點(diǎn)，則將第J+N+1點(diǎn)至第Μ點(diǎn)的所有有效點(diǎn)強(qiáng) 制變?yōu)闊o效點(diǎn)，J為正整數(shù)。
[0019] S402、若選擇的運(yùn)行模式為W右邊為準(zhǔn)運(yùn)行，則從右至左處理導(dǎo)航二值化數(shù)據(jù)，若 該導(dǎo)航二值化數(shù)據(jù)中，從右至左第J點(diǎn)為有效點(diǎn)，則將第J+N+1點(diǎn)至第Μ點(diǎn)的所有有效點(diǎn)強(qiáng) 制變?yōu)闊o效點(diǎn)。
[0020] S403、若選擇的運(yùn)行模式為W中間為準(zhǔn)運(yùn)行，則W中間為準(zhǔn)處理導(dǎo)航二值化數(shù)據(jù)， 在該導(dǎo)航二值化數(shù)據(jù)中，W中間連續(xù)Ν個有效點(diǎn)為準(zhǔn)，分別將該連續(xù)的Ν個有效點(diǎn)的兩側(cè)的 所有有效點(diǎn)強(qiáng)制變?yōu)闊o效點(diǎn)。
[0021] 進(jìn)一步的，所述方法還包括膨脹處理步驟，在模式選擇步驟S4處理后，若處理后 的導(dǎo)航二值化數(shù)據(jù)中，沒有連續(xù)的Ν個有效點(diǎn)，則根據(jù)運(yùn)行模式對有效點(diǎn)進(jìn)行膨脹處理，強(qiáng) 制性將其一側(cè)或兩側(cè)變?yōu)橛行c(diǎn)，W組成連續(xù)的Ν個有效點(diǎn)。
[0022] 進(jìn)一步的，所述加權(quán)處理包括線性化加權(quán)處理和非線性加權(quán)處理；線性化加權(quán)處 理中，加權(quán)函數(shù)值呈線性增長；非線性處理加權(quán)處理中，加權(quán)函數(shù)值呈非線性增長，使得 AGV偏離磁條軌道的偏差角越大，其加權(quán)值增量越大。
[0023] 進(jìn)一步的，所述方法還包括差分處理步驟，通過差分函數(shù)對加權(quán)函數(shù)值進(jìn)行差分 處理，獲取差分值，將該差分值與預(yù)設(shè)闊值進(jìn)行比較，判斷導(dǎo)航控制數(shù)據(jù)是否有效，若該差 分值不在預(yù)設(shè)闊值范圍內(nèi)，則拋棄該導(dǎo)航控制數(shù)據(jù)，保持上一狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。
[0024] 進(jìn)一步的，所述方法還包括中值濾波處理步驟，對連續(xù)的Ξ組導(dǎo)航控制數(shù)據(jù)的加 權(quán)函數(shù)值進(jìn)行平均運(yùn)算，AGVW該平均值作為PID調(diào)節(jié)控制信號。
[00巧]本發(fā)明還提出了一種磁條信號容錯糾錯處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的有效 信號設(shè)置單元、有效信號識別提取單元、數(shù)據(jù)二值化處理單元和模式選擇單元。
[00%] 所述有效信號設(shè)置單元用于設(shè)置AGV磁條軌道上，每個導(dǎo)航控制點(diǎn)的有效點(diǎn)，即 有效磁導(dǎo)航傳感器。
[0027] 所述有效信號識別提取單元采用遍歷的方式尋找有效點(diǎn)，并提取有效點(diǎn)和無效點(diǎn) 的信息，獲取磁導(dǎo)航信號。
[0028] 所述數(shù)據(jù)二值化處理單元將有效信號識別提取單元所采集的磁導(dǎo)航信號進(jìn)行二 值化處理。
[0029] 所述模式選擇單元根據(jù)導(dǎo)航提示信息，確定AGV在磁條上的運(yùn)行模式，并根據(jù)所 選擇的運(yùn)行模式對二值化處理后的磁導(dǎo)航信號進(jìn)行處理，去掉同時有效的信息，得到清晰 有效的導(dǎo)航控制數(shù)據(jù)，AGV執(zhí)行導(dǎo)航控制數(shù)據(jù)，完成導(dǎo)航運(yùn)行。
[0030] 進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括膨脹處理單元、加權(quán)處理單元、差分處理單元和中值濾 波處理單元中的一種或多種的組合。
[0031] 所述膨脹處理單元與模式選擇單元連接，通過膨脹處理將無效的導(dǎo)航控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換為有效的導(dǎo)航控制數(shù)據(jù)。
[0032] 所述加權(quán)處理單元與模式選擇單元連接，對有效的導(dǎo)航控制數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理， 獲取加權(quán)函數(shù)值。
[0033] 所述差分處理單元與加權(quán)處理單元連接，對加權(quán)函數(shù)值進(jìn)行差分處理，除去噪聲， 還原磁條的導(dǎo)航信息。
[0034] 所述中值濾波處理單元與加權(quán)處理單元連接，對加權(quán)函數(shù)值進(jìn)行中值濾波處理， 增加磁條的導(dǎo)航信息的魯棒性和容錯性，并將有效的導(dǎo)航控制數(shù)據(jù)輸出到PID調(diào)解器。
[0035] 本發(fā)明的有益效果是：
[0036] 1)本發(fā)明通過有效信號設(shè)置步驟/單元，可使得AGV能適應(yīng)各種磁條寬度、通過加 權(quán)處理步驟/單元、差分處理步驟/單元和中值濾波處理步驟/單元，可使得AGV在局部損 壞磁條上，仍能正常運(yùn)行，容錯性極強(qiáng)。
[0037] 2)本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)AGV在"人字"、"倒人字"、"十字"、"下字"、"X字"等交叉路口正 常運(yùn)行使用，容錯能力極強(qiáng)，縮短磁條導(dǎo)軌的路線，能更好的進(jìn)行AGV運(yùn)行路線的規(guī)劃，大 大提高AGV的工作效率。
[0038] 3)本發(fā)明通過模式選擇步驟/單元，使得AGV能夠適應(yīng)"Ξ岔路口"，AGV在Ξ岔路 口，也可正常的運(yùn)行和使用，運(yùn)是目前很多AGV供應(yīng)商沒法滿足的。
[0039] 4)本發(fā)明抗干擾能力強(qiáng)，能在各種工廠、變電站等工頻電磁環(huán)境中正常運(yùn)行。本發(fā) 明在給客戶帶來方便、效率、美觀的同時，更重要的是大大提高了AGV運(yùn)行的可靠性。
【附圖說明】
[0040] 圖1為現(xiàn)有磁條導(dǎo)軌出現(xiàn)磁條壓斷狀況的示意圖；
[0041] 圖2為現(xiàn)有磁條導(dǎo)軌出現(xiàn)磁性分布不連續(xù)狀況的示意圖；
[0042] 圖3為本發(fā)明中磁條信號容錯糾錯處理方法的流程示意圖；
[0043] 圖4為本發(fā)明中倒人字形交叉路口示意圖；
[0044] 圖5為本發(fā)明中順人字形交叉路口流程示意圖；
[0045] 圖6為本發(fā)明中磁條信號容錯糾錯處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0046] 圖7為本發(fā)明中磁條信號容錯糾錯處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之二；
[0047] 圖8為本發(fā)明中十字交叉路口示意圖；
[0048] 圖9為本發(fā)明中T字交叉路口示意圖；
[0049] 圖10為本發(fā)明中X字交叉路口示意圖；
[0050] 圖11為