一种定位安装装置及定位方法与流程

：
1.本发明属于agv领域，具体涉及一种适用将二维航传感器安装在agv车体上的确定位安装装置及定位方法。


背景技术：

2.目前，agv最典型的一种导航方法为二维码视觉导航。二维码视觉导航传感器通过扫描地面上的二维码，获得agv的姿态数据，并根据这些姿态数据，控制agv的各个车轮运动运动参数，从而获得对agv的位置姿态的控制，实现对agv的运行或停车准确定位。agv的定位姿态包括x坐标，y坐标和姿态角β，共三个自由度。一般agv的二维码视觉导航传感器要求安装于agv的几何中心位置，但市面上所见到的视觉定位器只有固定安装孔，没有定位基准。现有的二维码视觉导航传感器安装只是根据传感器厂家标称的名义尺寸，设计相应支架进行安装。即使agv车体安装孔位做得很准，也无法保证二维码传感器位于agv的几何中心,安装位置误差通常都在2mm以上。这种安装精度，无法满足agv较高精度控制要求，特别是无法满足军工型号产品更为严格的高精度对接要求。本发明所说的二维码视觉导航传感器精确定位安装装置，通过设计一套调整机构和实施方案，可以分别精确地调整二维码视觉导航传感器与agv车体间的x坐标，y坐标和姿态角β三个自由度，从而保证视觉传感器精确地调整到agv的几何中心，从而实现将agv的控制精度提高一倍以上，满足agv的精确控制要求。


技术实现要素：

3.本发明公开了一种确定位安装装置及定位方法，已解决现有技术的上述技术问题以及其他潜在问题中的任一问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种确定位安装装置，所述定位安装装置包括：微调底板，限位螺栓、传感器定位板和传感器连接板；
5.其中，所述微调底板，用于将传感器定位板固定在agv车体上预设位置，并能够实现初次定位；
6.所述传感器定位板，用于配合所述微调底板对二维码传感器精确定位；
7.所述传感器连接板，用于将所述二维码传感器安装在所述传感器定位板上；
8.所述微调底板设置在所述agv车体上，所述传感器定位板通过所述限位螺栓活动设置在所述微调底板上，所述传感器连接板设置在所述传感器定位板一侧。
9.进一步，所述底板包括矩形主体，所述矩形主体上设有台阶圆形下凹部，所述台阶圆形下凹部的下陷深度为不小于1mm，
10.所述台阶圆形下凹部的中心位置设有二维码传感器定位孔，且在所述二维码传感器定位孔四周的设有用于所述定位传感器定位板通孔。
11.进一步，所述传感器定位板包括主体、通孔和传感器连接板固定孔，
12.其中，所述主体呈圆形，所述定位孔设置在呈圆形所述主体的中心位置，所述传感
器连接板固定孔设置在呈圆形所述主体一侧的边缘位置。
13.进一步，所述传感器连接板包括导航传感器固定部和连接板固定部，所述导航传感器固定部竖直设置，且底部与水平设置的所述连接板固定部一端固接，
14.所述导航传感器固定部和连接板固定部上均设有连接孔。
15.进一步，所述通孔的直径与所述二维码传感器定位孔的直径相等，且均大于所述二维码传感器的测量面。
16.本发明的另一目的是提供一种采用上述的定位安装装置实现agv用二维码视觉导航传感器定位方法，所述确定位方法具体包括以下步骤：
17.s1)确定二维码传感器中心位置与agv中心位置之间的偏差值，
18.s2)根据s1)得到偏差值，确定二维码传感器中心位置，
19.s3)根据s2)确定的二维码传感器中心位置进行偏航角调正，最终实现二维码视觉导航传感器定位。
20.进一步，所述s1)的具体步骤为：
21.s1.1)将定位安装装置初步固定在agv中心位置处，并将agv移动到预设的二维码的上方，微调agv使二维码传感器的x，y方向读数接近0值，
22.s1.2)使agv原地旋转，分别读取agv在在旋转方向的以初始位置位0度上位置a、90度上位置b，180度上位置c和270度上位置d的坐标值，即a(x0、y0)、b(x1、y1)、c(x2、y2)、d(x3、y3)；
23.s1.3)将s1.2)得到4个位置的坐标值带入如下公式中求出agv中心偏差值：x’和y’，
24.x’＝[(x2-x0) (x3-x1)]/4，
[0025]
y’＝[(y2-y0) (y3-y1)]/4。
[0026]
进一步，所述s2)的具体步骤为：
[0027]
s2.1)将s1)得到的中心偏差值x’和y’带入以下公式，求出二维码传感器的精度值d，公式如下：
[0028]
d＝sqrt(x
’2 y
’2)，
[0029]
s2.2)将微调底板在x，y方向分别进行移动调整，调整至均小于满足二维码传感器的精度值d，完成中心定位完成。
[0030]
进一步，所述s3)的具体步骤为：
[0031]
s3.1)在地面粘贴两个一定距离的二维码，设二者之间距离为l，
[0032]
s3.2)使agv与其中一个二维码对正，即二维码传感器所读的x坐标，y坐标和姿态角β均接近0，然后让agv朝第二个二维码方向做直线运动，测量到达第二个二维码时，二维码传感器读出的横向偏差值z，将l和横向偏差值z代入以下公式求出偏航角偏差值e，公式如下：
[0033]
tan(e)＝z/l；
[0034]
s3.3)松开固定传感器定位板与微调底板的限位螺钉，将传感器定位板进行旋转调整，当旋转角度与所述偏航角偏值e的差值小于或等于0时，即完成偏航角调正。
[0035]
本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，本发明具有结构简单，使用方便。定位时通过中心位置的偏差值和偏航角偏值相结合最终实现二维码传感器在agv车体上安
装定位，从而实现agv车体高精度导航控制，比普通的方法精度可以提高3倍以上。
附图说明
[0036]
图1为本发明一种定位安装装置的结构示意图。
[0037]
图2为本发明一种定位安装装置的俯视示意图。
[0038]
图3为本发明的微调底板的结构示意图。
[0039]
图4为本发明的传感器定位板的结构示意图。
[0040]
图5为本发明的传感器连接板的结构示意图。
[0041]
图中：
[0042]
1.微调底板，2.传感器定位板、3.传感器连接板、4.限位螺栓，5.连接螺母、6.垫圈、7.螺栓孔、8.定位传感器定位板限位孔、9.二维码传感器定位孔、10.通孔、11.传感器连接板固定孔、12.二维码传感器固定部、13.连接板固定部.14.连接孔。
具体实施方式
[0043]
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
[0044]
如图1所示，本发明一种定位安装装置，用于将二维航传感器安装在agv车体上，所述定位安装装置包括：微调底板，限位螺栓、传感器定位板和传感器连接板；
[0045]
其中，所述微调底板，用于将传感器定位板固定在agv车体上预设位置，并能够实现初次定位；
[0046]
所述传感器定位板，用于配合所述微调底板对二维码传感器精确定位；
[0047]
所述传感器连接板，用于将所述二维码传感器安装在所述传感器定位板上；
[0048]
所述微调底板设置在所述agv车体上，所述传感器定位板通过所述限位螺栓活动设置在所述微调底板上，所述传感器连接板设置在所述传感器定位板一侧，如图2所示。
[0049]
如图3所示，所述底板包括矩形主体，所述矩形主体上设有台阶圆形下凹部，所述台阶圆形下凹部的下陷深度为不小于1mm，
[0050]
所述台阶圆形下凹部的中心位置设有二维码传感器定位孔，且在所述二维码传感器定位孔四周的设有用于所述定位传感器定位板通孔。
[0051]
如图4所示，所述传感器定位板包括主体、通孔和传感器连接板固定孔，
[0052]
其中，所述主体呈圆形，所述定位孔设置在呈圆形所述主体的中心位置，所述传感器连接板固定孔设置在呈圆形所述主体一侧的边缘位置。
[0053]
如图5所示，所述传感器连接板包括二维码传感器固定部和连接板固定部，所述导航传感器固定部竖直设置，且底部与水平设置的所述连接板固定部一端固接，
[0054]
所述导航传感器固定部和连接板固定部上均设有连接孔。
[0055]
所述通孔的直径与所述二维码传感器定位孔的直径相等，且均大于所述二维码传感器的测量面。
[0056]
一种采用上述的定位安装装置实现agv用二维码视觉导航传感器定位方法，所述确定位方法具体包括以下步骤：
[0057]
s1)确定二维码传感器中心与agv中心偏差值，
[0058]
s2)根据s1)得到中心偏差值，确定中心安装位置，
[0059]
s3)根据s2)确定的中心进行偏航角调正，最终实现二维码视觉导航传感器精确定位。
[0060]
所述s1)的具体步骤为：
[0061]
s1.1)将定位安装装置初步固定在agv中心位置处，并将agv移动到预设的二维码的上方，微调agv使二维码传感器，使二维码传感器的x，y方向读数接近0值，
[0062]
s1.2)使agv原地旋转，分别读取agv在0度上位置a、90度上位置b，180度上位置c和270度度上位置d的坐标值，即a(x0、y0)、b(x1、y1)、c(x2、y2)、d(x3、y3)；
[0063]
s1.3)将s1.2)得到4个位置的坐标值带入如下公式中求出agv中心偏差值：x’和y’，
[0064]
x’＝[(x2-x0) (x3-x1)]/4，
[0065]
y’＝[(y2-y0) (y3-y1)]/4。
[0066]
所述s2)的具体步骤为：
[0067]
s2.1)将s1)得到的中心偏差值x’和y’带入以下公式，求出二维码传感器的精度值d，公式如下：
[0068]
d＝sqrt(x
’2 y
’2)，
[0069]
s2.2)将微调底板在x，y方向分别进行移动调整，调整至均小于满足二维码传感器的精度值d，完成中心定位完成。
[0070]
所述s3)的具体步骤为：
[0071]
s3.1)在地面粘贴两个一定距离的二维码，设二者之间距离为l，
[0072]
s3.2)使agv与其中一个二维码对正，即二维码传感器所读的x坐标，y坐标和姿态角β均接近0，然后让agv朝第二个二维码方向做直线运动，测量到达第二个二维码时，二维码传感器读出的横向偏差值z，将l和横向偏差值z代入以下公式求出偏航角偏差值e，公式如下：
[0073]
tan(e)＝z/l；
[0074]
s3.3)松开固定传感器定位板与微调底板的限位螺钉，将传感器定位板进行旋转调整，当旋转角度与所述偏航角偏值e的差值小于或等于0时，即完成偏航角调正。
[0075]
实施例：
[0076]
一种agv用二维码视觉导航传感器精确定位安装装置，该装置包括微调底板1，传感器定位板2，传感器连接板3、限位螺栓4，连接螺母5和垫圈6；限位螺栓4，连接螺母5和垫圈6，分别用于连接底板1与agv车体，底板1与传感器定位板2，传感器定位板2与传感器连接板3，传感器连接板3与二维码传感器。
[0077]
传感器定位板2外圈设计为圆形，内部根据导航传感器的形状设计。微调底板1外形设计为长方形，内部则为带阶梯的圆形孔。这样导航传感器可以在传感器定位板上定位，传感器定位板的外圆刚好可以定位在底板的圆孔中。传感器连接板3采用l形结构，一面与传感器定位板2连接，另一面导航传感器连接。
[0078]
微调底板1设计厚度为5mm，外形为长方形，内部则为台阶圆形孔，下陷深度为2mm,大孔用于定位传感器定位板2，下陷面用于支撑与固定传感器定位板2，圆形通孔设计比传感器外包络轮廓大，传感器的测量面可以全部通过该圆孔，四角设计的螺纹通孔为宽松配合，可以通过这些螺纹通过微调底板的位置。
[0079]
一种采用上述的定位安装装置实现agv用二维码视觉导航传感器精确定位方法，所述确定位方法具体包括以下步骤：
[0080]
s1)确定二维码传感器中心与agv中心偏差值，
[0081]
s2)根据s1)得到中心偏差值，确定中心安装位置，
[0082]
s3)根据s2)确定的中心进行偏航角调正，最终实现二维码视觉导航传感器精确定位。
[0083]
所述s1)的具体步骤为：
[0084]
s1.1)将定位安装装置初步固定在agv中心位置处，并将agv移动到预设的二维码的上方，微调agv使二维码传感器，使二维码传感器的x，y方向读数接近0值，
[0085]
s1.2)使agv原地旋转，分别读取agv在0度上位置a、90度上位置b，180度上位置c和270度度上位置d的坐标值，即a(x0、y0)、b(x1、y1)、c(x2、y2)、d(x3、y3)；
[0086]
s1.3)将s1.2)得到4个位置的坐标值带入如下公式中求出agv中心偏差值：x’和y’，
[0087]
x’＝[(x2-x0) (x3-x1)]/4，
[0088]
y’＝[(y2-y0) (y3-y1)]/4。
[0089]
所述s2)的具体步骤为：
[0090]
s2.1)将s1)得到的中心偏差值x’和y’带入以下公式，将微调底板在x，y方向根据中心偏差值x’和y’分别进行移动调整，调整至均小于满足二维码传感器的精度值d，d＝sqrt(x
’2 y
’2)，
[0091]
完成中心定位完成；
[0092]
所述s3)的具体步骤为：
[0093]
s3.1)在地面粘贴两个一定距离的二维码，设二者之间距离为l，
[0094]
s3.2)使agv与其中一个二维码对正，即二维码传感器所读的x坐标，y坐标和姿态角β均接近0，然后让agv朝第二个二维码方向做直线运动，测量到达第二个二维码时，二维码传感器读出的横向偏差值z，将l和横向偏差值z代入以下公式求出偏航角偏差值e，公式如下：
[0095]
tan(e)＝z/l；
[0096]
s3.3)松开固定传感器定位板与微调底板的限位螺钉，将传感器定位板进行旋转调整，当旋转角度与所述偏航角偏值e的差值小于或等于0时，即完成偏航角调正。
[0097]
以上对本技术实施例所提供的一种定位安装装置及定位方法，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
[0098]
如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本技术的较
佳实施方式，然所述描述乃以说明本技术的一般原则为目的，并非用以限定本技术的范围。本技术的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
[0099]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0100]
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0101]
上述说明示出并描述了本技术的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本技术的精神和范围，则都应在本技术所附权利要求书的保护范围内。