一种双AGV协同搬运系统及其控制方法

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一种双agv协同搬运系统及其控制方法
技术领域
1.本发明属于智能制造和柔性制造领域，涉及一种双agv协同搬运系统及其控制方法。

背景技术：

2.在实际制造场景中，agv(automated guided vehicle，自动导引运输车)常用于在固定的几个工位点之间取代人力来进行重复的搬运运输任务，目前已广泛应用在汽车、航空制造厂及仓储物流等行业的生产自动化物流系统。
3.然而，在一些大型、复杂的搬运场景中，如在飞机、高铁总装线中，大型部件的搬运过程仍主要依赖于人工操作的龙门吊、起重机等大型设备，使得整个系统的效率较低。而基于agv的搬运系统的最大搬运能力取决于单台agv的最大承载能力，在上述大型制造场景中，现有的工业agv在功能、效率、承载能力及稳定性上都略显不足。但开发功能更强大、运载能力更强的agv会使制造成本、运维成本增加，同时，单台agv的导引控制性能和运动控制能力会受限，且整个系统的定制化程度高，通用性和重复利用性差。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术中，大型部件的搬运效率低的缺点，提供一种双agv协同搬运系统及其控制方法。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.本发明第一方面，提供一种双agv协同搬运系统，包括领航agv、跟随agv以及货架；领航agv和跟随agv分别与货架的底部两端连接，领航agv和跟随agv通信连接；领航agv上设置第一状态信息获取装置，第一状态信息获取装置用于获取领航agv的状态信息并通过领航agv发送至跟随agv；跟随agv上设置第二状态信息获取装置，第二状态信息获取装置用于获取跟随agv的状态信息并发送至跟随agv，跟随agv用于根据领航agv的状态信息和跟随agv的状态信息调整自身位置。
7.可选的，所述领航agv和跟随agv通过wifi、5g或有线方式通信连接；所述领航agv和跟随agv均为差速底盘的agv。
8.可选的，所述领航agv和跟随agv分别通过插销与货架的底部两端连接，或通过牛眼滚珠与货架的底部两端连接。
9.可选的，所述第一状态信息获取装置包括第一视觉识别装置，所述第二状态信息获取装置包括第二视觉识别装置，所述领航agv的状态信息包括领航agv的位置信息，所述跟随agv的状态信息包括跟随agv的位置信息；第一视觉识别装置用于通过获取第一预设定位标识与自身之间的位置误差信息，得到领航agv的位置信息，第二视觉识别装置用于通过获取第二预设定位标识与自身之间的位置误差信息，得到跟随agv的位置信息；其中，第一预设定位标识和第二预设定位标识均为预设在货架或货架的货物上的标识。
10.可选的，所述跟随agv还用于根据领航agv的状态信息和跟随agv的状态信息生成
领航agv的控制信息并发送至领航agv，领航agv用于根据领航agv的控制信息控制自身运行状态。
11.本发明第二方面，提供一种上述的双agv协同搬运系统的控制方法，包括：
12.获取领航agv和跟随agv的运行约束信息；
13.跟随agv根据领航agv的状态信息和跟随agv的状态信息，以及领航agv和跟随agv的运行约束信息，得到跟随agv的目标位置信息；
14.跟随agv根据目标位置信息和跟随agv的状态信息，得到跟随agv的控制信息，并根据跟随agv的控制信息控制自身运行状态。
15.可选的，所述双agv协同搬运系统的控制方法还包括：
16.根据领航agv的状态信息和跟随agv的状态信息，得到领航agv和跟随agv之间的距离；
17.当领航agv和跟随agv之间的距离超出预设的安全阈值时，跟随agv生成领航agv的停止指令并发送至领航agv，领航agv响应领航agv的停止指令，停止运行；
18.当领航agv处于停止运行状态，且领航agv和跟随agv之间的距离负荷预设的安全阈值时，跟随agv生成领航agv的启动指令并发送至领航agv，领航agv响应领航agv的启动指令，开始运行。
19.可选的，所述跟随agv根据领航agv的状态信息和跟随agv的状态信息，以及领航agv和跟随agv的运行约束信息，得到跟随agv的目标位置信息包括：
20.通过下式得到领航agv在k+1时刻的位置信息：
[0021][0022][0023]
其中，为领航agv在k时刻的位姿信息，为领航agv在k时刻的速度信息，δt为采样间隔，为k时刻预测的k+1时刻的领航agv的位置；
[0024]
通过下式得到跟随agv在k时刻至k+1时刻的前进角度
[0025][0026]
其中，由领航agvk+1时刻的位置和跟随agvk时刻的位置的位置确定；
[0027]
通过下式得到跟随agv在k+1时刻的预测位置信息：
[0028][0029][0030]
其中，为跟随agv在k时刻的位置，为跟随agv在k时刻的速度，δt为采
样间隔，为跟随agv在k时刻的线速度方向；
[0031]
通过下式将跟随agv在k+1时刻的预测位置信息进行修正，得到跟随agv在k+1时刻的目标位置信息(x,y)：
[0032][0033]
其中，dist
ref
为领航agv与跟随agv之间的额定距离，为领航agv在k+1时刻的位置，为跟随agv在k+1时刻的位置。
[0034]
可选的，所述跟随agv根据目标位置信息和跟随agv的状态信息，得到跟随agv的控制信息包括：
[0035]
通过下式得到跟随agv在k时刻的跟踪误差：
[0036][0037]
其中，(xe,ye,θe)为定义在全局坐标系下的跟随agv对目标位置的跟踪误差，(e
x
,ey,e
θ
)为定义在车辆坐标系下的跟随agv对目标位置的跟踪误差，θ为跟随agv的角度；
[0038]
根据跟随agv在k时刻的跟踪误差，通过下式得到跟随agv的跟踪误差消除控制信息：
[0039][0040]
其中，(vr,wr)为跟随agv目标轨迹上的参考速度和角速度，k1,k2和k3分别为控制律中的参数，均为非0正数；
[0041]
通过下式得到跟随agv的参考速度和参考角速度：
[0042][0043]
[0044][0045]
其中，为跟随agv在k时刻的位置，为跟随agv在k+1时刻的位置，为跟随agv在k时刻的线速度方向，(vr,wr)为跟随agv在k时刻目标位置上的参考速度和角速度，δt为采样间隔；
[0046]
根据跟随agv的跟踪误差消除控制信息和参考运行信息，得到跟随agv的控制信息。
[0047]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0048]
本发明双agv协同搬运系统，采用双agv进行协同搬运，基于第一状态信息获取装置和第二状态信息获取装置的设置，能够实时获取领航agv的状态信息和跟随agv的状态信息，进而使得跟随agv能够完全动态的跟随领航agv运动过程，并能够有效的消除运动过程中产生的误差，在跟随agv运动过程中，其方向永远朝向领航agv的前进方向，因此跟随agv在每一个采样时刻所走的路径均为指向领航agv的一段直线轨迹，保证在整个搬运过程中两台agv之间的距离稳定，使agv和货架上的被载运货物不会收到彼此之间的应力，保证双agv协同搬运系统的稳定运行。可见，该双agv协同搬运系统针对单agv难以有效进行的大部件的搬运问题，实现了较好的搬运处理。
[0049]
本发明双agv协同搬运系统的控制方法，基于领航agv的状态信息和跟随agv的状态信息，结合领航agv和跟随agv的运行约束信息，实现跟随agv的目标位置信息的获取和控制信息的生成，使得跟随agv能够完全动态的跟随领航agv运动过程，并能够有效的消除运动过程中产生的误差；在跟随agv运动过程中，其方向永远朝向领航agv的前进方向，因此，跟随agv在每一个采样时刻所走的路径均为指向领航agv的一段直线轨迹，所走的距离均为满足约束下的最短距离；得益于跟随agv的目标位置生成方法，跟随agv的速度不会大于领航agv的速度，因此整个协同搬运系统的速度可以由领航agv的运动速度来把控，控制稳定。
附图说明
[0050]
图1为本发明实施例的双agv协同搬运系统结构示意图。
[0051]
图2为本发明实施例的双agv协同搬运系统的控制方法流程图。
[0052]
图3为本发明实施例的双agv协同搬运系统的控制方法细节流程图。
[0053]
图4为本发明实施例的根据两台agv的状态信息计算跟随agv的目标位置的原理示意图。
[0054]
图5为本发明实施例的根据两台agv之间的距离约束对f
k+1|k
的位置进行修正的原理示意图。
[0055]
图6为本发明实施例跟随agv的位置与目标位置之间的误差示意图，其中xfofyf为建立在跟随agv上的车体坐标系，坐标原点为跟随agv的几何中心，x轴方向为跟随agv的速度方向。
[0056]
图7为本发明实施例的两台agv协同搬运的实物实验轨迹图。
[0057]
图8为本发明实施例的实验过程中两台agv之间的距离波动示意图。
[0058]
图9为本发明实施例的实验过程中两台agv的线速度曲线图。
[0059]
图10为本发明实施例的实验过程中两台agv的角速度曲线图。
[0060]
其中：1-领航agv；2-跟随agv；3-货架。
具体实施方式
[0061]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0062]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0063]
针对背景技术中的问题，发明人在实际工作中发现，可以采用两台现有的、成本较低且易集成开发的agv进行协同搬运，基于此可以大幅度提高制造效率，具有非常重要的科学价值和现实意义。
[0064]
基于此，本发明提出一种双agv协同搬运系统，包括领航agv1、跟随agv2以及货架3；领航agv1和跟随agv2分别与货架3的底部两端连接，领航agv1和跟随agv2通信连接；领航agv1上设置第一状态信息获取装置，第一状态信息获取装置用于获取领航agv1的状态信息并通过领航agv1发送至跟随agv2；跟随agv2上设置第二状态信息获取装置，第二状态信息获取装置用于获取跟随agv2的状态信息并发送至跟随agv2，跟随agv2用于根据领航agv1的状态信息和跟随agv2的状态信息调整自身位置。该双agv协同搬运系统采用双agv进行协同搬运，针对单agv难以有效进行的大部件的搬运问题，实现了较好的搬运处理。
[0065]
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
[0066]
参见图1，本发明一实施例中，提供一种双agv协同搬运系统，包括领航agv1、跟随agv2以及货架3；领航agv1和跟随agv2分别与货架3的底部两端连接，领航agv1和跟随agv2通信连接；领航agv1上设置第一状态信息获取装置，第一状态信息获取装置用于获取领航agv1的状态信息并通过领航agv1发送至跟随agv2；跟随agv2上设置第二状态信息获取装置，第二状态信息获取装置用于获取跟随agv2的状态信息并发送至跟随agv2，跟随agv2用于根据领航agv1的状态信息和跟随agv2的状态信息调整自身位置。
[0067]
其中，领航agv1和跟随agv2采用前后连接的布局形式，每台agv顶部带有顶升机构，可将货架3托起搬运，两台agv之间通过矩形货架或支架连接。
[0068]
综上所述，本发明双agv协同搬运系统，采用双agv进行协同搬运，基于第一状态信息获取装置和第二状态信息获取装置的设置，能够实时获取领航agv的状态信息和跟随agv的状态信息，进而使得跟随agv能够完全动态的跟随领航agv运动过程，并能够有效的消除
运动过程中产生的误差，在跟随agv运动过程中，其方向永远朝向领航agv的前进方向，因此跟随agv在每一个采样时刻所走的路径均为指向领航agv的一段直线轨迹，保证在整个搬运过程中两台agv之间的距离稳定，使agv和货架上的被载运货物不会收到彼此之间的应力，保证双agv协同搬运系统的稳定运行。可见，该双agv协同搬运系统针对单agv难以有效进行的大部件的搬运问题，实现了较好的搬运处理。
[0069]
在一种可能的实施方式中，所述领航agv1和跟随agv2通过wifi、5g或有线方式通信连接；所述领航agv1和跟随agv2均为差速底盘的agv。
[0070]
可选的，领航agv1和跟随agv2分别通过插销与货架3的底部两端连接，或通过牛眼滚珠与货架3的底部两端连接。其中，通过牛眼滚珠实现连连接时，通过牛眼滚珠的滑动可以保证误差的容许范围。
[0071]
可选的，所述第一状态信息获取装置包括第一视觉识别装置，所述第二状态信息获取装置包括第二视觉识别装置，所述领航agv1的状态信息包括领航agv1的位置信息，所述跟随agv2的状态信息包括跟随agv2的位置信息；第一视觉识别装置用于通过获取第一预设定位标识与自身之间的位置误差信息，得到领航agv1的位置信息，第二视觉识别装置用于通过获取第二预设定位标识与自身之间的位置误差信息，得到跟随agv2的位置信息；其中，第一预设定位标识和第二预设定位标识均为预设在货架3或货架3的货物上的标识。
[0072]
其中，预设在货架3或货架3的货物上的标识可以是标签或二维码。第一视觉识别装置和第二视觉识别装置，用于与货架或货物上的标签或二维码对齐，以矫正领航agv1和跟随agv2的位置，领航agv1和跟随agv2之间的距离可根据实际搬运情况进行调整。
[0073]
参见图2，本发明再一个实施例中，提供一种上述的双agv协同搬运系统的控制方法，包括以下步骤：
[0074]
s1：获取领航agv1和跟随agv2的运行约束信息。
[0075]
s2：跟随agv2根据领航agv1的状态信息和跟随agv2的状态信息，以及领航agv1和跟随agv2的运行约束信息，得到跟随agv2的目标位置信息。
[0076]
s3：跟随agv2根据目标位置信息和跟随agv2的状态信息，得到跟随agv2的控制信息，并根据跟随agv2的控制信息控制自身运行状态。
[0077]
综上所述，本发明双agv协同搬运系统的控制方法，基于领航agv1的状态信息和跟随agv2的状态信息，结合领航agv1和跟随agv2的运行约束信息，实现跟随agv2的目标位置信息的获取和控制信息的生成，使得跟随agv2能够完全动态的跟随领航agv1运动过程，并能够有效的消除运动过程中产生的误差；在跟随agv2运动过程中，其方向永远朝向领航agv1的前进方向，因此，跟随agv2在每一个采样时刻所走的路径均为指向领航agv1的一段直线轨迹，所走的距离均为满足约束下的最短距离；得益于跟随agv2的目标位置生成方法，跟随agv2的速度不会大于领航agv1的速度，因此整个协同搬运系统的速度可以由领航agv1的运动速度来把控，控制稳定。
[0078]
在一种可能的实时方式中，所述双agv协同搬运系统的控制方法还包括：根据领航agv1的状态信息和跟随agv2的状态信息，得到领航agv1和跟随agv2之间的距离；当领航agv1和跟随agv2之间的距离超出预设的安全阈值时，跟随agv2生成领航agv1的停止指令并发送至领航agv1，领航agv1响应领航agv1的停止指令，停止运行；当领航agv1处于停止运行状态，且领航agv1和跟随agv2之间的距离负荷预设的安全阈值时，跟随agv2生成领航agv1
的启动指令并发送至领航agv1，领航agv1响应领航agv1的启动指令，开始运行。
[0079]
在一种可能的实时方式中，本发明双agv协同搬运系统的控制方法，由两台差速底盘的agv前后布局组成，结合协同搬运问题的特点，采用leader-follower方法为跟随agv2实时计算目标轨迹，并结合轨迹跟踪与纠偏的控制律，构建了双agv协同搬运的系统模型，以两台agv之间的距离始终满足限制作为判断条件，实现了双agv协同搬运系统稳定可靠的协同运行。
[0080]
参见图3，本实施方式中双agv协同搬运系统的控制方法，包括下述步骤：
[0081]
步骤1：根据所需要搬运的部件大小或货架长度，调整两台agv的初始位置，使两台agv之间的距离符合此次搬运任务的货物尺寸；同时，设置通信环境，可选择wifi、5g或有线等方式进行通信，使两台agv开始互相通信，需要交互的信息包括位姿速度等状态信息和避障启停控制指令。
[0082]
步骤2：领航agv1给跟随agv2发送自身的状态信息，跟随agv2结合领航agv1以及自身的状态信息，实时计算出每一时刻的目标位置信息。
[0083]
步骤3：跟随agv2根据自身的位置与目标位置之间的偏差，计算每一时刻达到目标位置所需的控制量，并持续向底盘下发所计算出的控制量，直至搬运任务结束。
[0084]
步骤4：领航agv1根据搬运任务的路径进行导航前进，跟随agv2按照步骤3的控制量对领航agv1进行跟踪；同时跟随agv2监测两台agv之间的距离波动，当距离超出安全阈值时，跟随agv2给领航agv1发送停止指令，同时跟随agv2根据步骤3中的控制量对自身位置进行调整以消除两台agv之间的距离偏差，当距离符合安全阈值时，领航agv1继续前车，直至搬运任务结束。
[0085]
可选的，参见图4，在步骤2中，采用leader-follower的思想，结合两台agv的位姿信息为跟随agv2计算出目标位置，具体步骤包括：
[0086]
步骤2.1：采集领航agv1和跟随agv2在k时刻的位姿和速度信息：相应的，领航agv1在k+1时刻的位置信息计算为：
[0087][0088][0089]
其中，和分别为领航agv1在k时刻的位姿信息和速度信息，δt为采样间隔，为k时刻预测的k+1时刻的领航agv1的位置。
[0090]
步骤2.2：定义角度即跟随agv2每一时刻的前进角度：
[0091][0092]
其中，由领航agvk+1时刻的位置和跟随agvk时刻的位置的位置确定；
[0093]
角度为惯性坐标系x轴与l
k+1|k
和fk连线的夹角，则跟随agv2在k+1时刻的预测位置信息计算为：
[0094][0095][0096]
其中，和分别为跟随agv2在k时刻的位置和线速度，δt为采样间隔，为跟随agv2在k时刻的线速度方向。
[0097]
步骤2.3：参见图5，根据领航agv1和跟随agv2的运行约束信息，即领航agv1和跟随agv2的距离约束，对预测位置信息做修正：
[0098][0099]
其中，dist
ref
为领航agv1和跟随agv2之间的额定距离，和分别为领航agv1与跟随agv2在k+1时刻的位置，解算出的(x,y)即为跟随agv2在k+1时刻准确的预测位置。
[0100]
至此，即可得到跟随agv2在每一时刻所需要到达的目标位置信息。
[0101]
可选的，参见图6，在步骤3中，跟随agv2需要根据每一时刻的位置和目标位置的偏差，计算出实现目标位置跟踪的控制量，具体步骤包括：
[0102]
步骤3.1：在k时刻，跟随agv2的定位位姿为[x,y,θ]，目标位姿为[xr,yr,θr]，则每一时刻的跟踪误差转换至跟随agv2的车体坐标系下可以计算为：
[0103][0104]
其中，(xe,ye,θe)和(e
x
,ey,e
θ
)分别为定义在全局坐标系和车辆坐标系下的跟随agv2对目标位置的跟踪误差，θ为跟随agv2的角度。
[0105]
步骤3.2：在步骤3.1的跟踪误差基础下，跟随agv2每一时刻的控制量为：
[0106][0107]
其中，(vr,wr)为跟随agv2目标轨迹上的参考速度和角速度，k1,k2和k3分别为控制律中的参数，其均为非0正数。
[0108]
步骤3.3：同时，跟随agv2目标轨迹上的参考速度和参考角速度计算如下：
[0109][0110][0111][0112]
其中，和分别为跟随agv2在k时刻和k+1时刻的位置，为跟随agv2在k时刻的线速度方向，(vr,wr)为跟随agv2在k时刻目标位置上的参考速度和角速度，δt为采样间隔。
[0113]
在k时刻完成跟随agv2速度与角速度的计算与发布之后，两台agv的位置将运动至k+1时刻，重复步骤2与步骤3。
[0114]
参见图7，示出了领航agv1和跟随agv2协同搬运的实物实验轨迹图，其中领航agv1的轨迹为圆角矩形，而跟随agv2在直线阶段轨迹趋近于领航agv1，在转弯阶段的转弯半径小于领航agv1，这样保证了双agv协同搬运系统的轨迹完全可由领航agv1的运动轨迹确定，同时，保证了跟随agv的速度不会超过领航agv1，确保了双机协同搬运系统搬运过程中的安全性；同时，图中标记了轨迹上的8个点，以此可以确定货架3在搬运过程中的位置。
[0115]
参见图8至10，示出了领航agv1和跟随agv2协同搬运的实物实验过程中的具体数据。
[0116]
其中，图8为领航agv1和跟随agv2之间的距离曲线，相较于3.28m的额定距离，领航agv1和跟随agv2之间的距离始终保持在
±
3cm以内；图9和图10分别为领航agv1和跟随agv2的线速度和线速度曲线，在搬运过程中，跟随agv2的速度始终小于或等于领航agv1的速度，这得益于为跟随agv2设计的目标轨迹；同时，速度曲线平滑且无突变，这也体现了运动过程的稳定性。
[0117]
可见，本发明双agv协同搬运系统的控制方法，可以保证跟随agv完全动态的跟随领航agv的运动过程，并能够有效的消除搬运过程产生的误差，使得两台agv之间的距离与额定距离的偏差保持在极小范围之内。
[0118]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明的技术范围内，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种双agv协同搬运系统，其特征在于，包括领航agv(1)、跟随agv(2)以及货架(3)；领航agv(1)和跟随agv(2)分别与货架(3)的底部两端连接，领航agv(1)和跟随agv(2)通信连接；领航agv(1)上设置第一状态信息获取装置，第一状态信息获取装置用于获取领航agv(1)的状态信息并通过领航agv(1)发送至跟随agv(2)；跟随agv(2)上设置第二状态信息获取装置，第二状态信息获取装置用于获取跟随agv(2)的状态信息并发送至跟随agv(2)，跟随agv(2)用于根据领航agv(1)的状态信息和跟随agv(2)的状态信息调整自身位置。2.根据权利要求1所述的双agv协同搬运系统，其特征在于，所述领航agv(1)和跟随agv(2)通过wifi、5g或有线方式通信连接；所述领航agv(1)和跟随agv(2)均为差速底盘的agv。3.根据权利要求1所述的双agv协同搬运系统，其特征在于，所述领航agv(1)和跟随agv(2)分别通过插销与货架(3)的底部两端连接，或通过牛眼滚珠与货架(3)的底部两端连接。4.根据权利要求1所述的双agv协同搬运系统，其特征在于，所述第一状态信息获取装置包括第一视觉识别装置，所述第二状态信息获取装置包括第二视觉识别装置，所述领航agv(1)的状态信息包括领航agv(1)的位置信息，所述跟随agv(2)的状态信息包括跟随agv(2)的位置信息；第一视觉识别装置用于通过获取第一预设定位标识与自身之间的位置误差信息，得到领航agv(1)的位置信息，第二视觉识别装置用于通过获取第二预设定位标识与自身之间的位置误差信息，得到跟随agv(2)的位置信息；其中，第一预设定位标识和第二预设定位标识均为预设在货架(3)或货架(3)的货物上的标识。5.根据权利要求1所述的双agv协同搬运系统，其特征在于，所述跟随agv(2)还用于根据领航agv(1)的状态信息和跟随agv(2)的状态信息生成领航agv(1)的控制信息并发送至领航agv(1)，领航agv(1)用于根据领航agv(1)的控制信息控制自身运行状态。6.一种权利要求1至5任一项所述的双agv协同搬运系统的控制方法，其特征在于，包括：获取领航agv(1)和跟随agv(2)的运行约束信息；跟随agv(2)根据领航agv(1)的状态信息和跟随agv(2)的状态信息，以及领航agv(1)和跟随agv(2)的运行约束信息，得到跟随agv(2)的目标位置信息；跟随agv(2)根据目标位置信息和跟随agv(2)的状态信息，得到跟随agv(2)的控制信息，并根据跟随agv(2)的控制信息控制自身运行状态。7.根据权利要求6所述的双agv协同搬运系统的控制方法，其特征在于，所述双agv协同搬运系统的控制方法还包括：根据领航agv(1)的状态信息和跟随agv(2)的状态信息，得到领航agv(1)和跟随agv(2)之间的距离；当领航agv(1)和跟随agv(2)之间的距离超出预设的安全阈值时，跟随agv(2)生成领航agv(1)的停止指令并发送至领航agv(1)，领航agv(1)响应领航agv(1)的停止指令，停止运行；当领航agv(1)处于停止运行状态，且领航agv(1)和跟随agv(2)之间的距离负荷预设的安全阈值时，跟随agv(2)生成领航agv(1)的启动指令并发送至领航agv(1)，领航agv(1)响应领航agv(1)的启动指令，开始运行。8.根据权利要求6所述的双agv协同搬运系统的控制方法，其特征在于，所述跟随agv
(2)根据领航agv(1)的状态信息和跟随agv(2)的状态信息，以及领航agv(1)和跟随agv(2)的运行约束信息，得到跟随agv(2)的目标位置信息包括：通过下式得到领航agv(1)在k+1时刻的位置信息：下式得到领航agv(1)在k+1时刻的位置信息：其中，为领航agv(1)在k时刻的位姿信息，为领航agv(1)在k时刻的速度信息，δt为采样间隔，为k时刻预测的k+1时刻的领航agv(1)的位置；通过下式得到跟随agv(2)在k时刻至k+1时刻的前进角度下式得到跟随agv(2)在k时刻至k+1时刻的前进角度其中，由领航agv(1)k+1时刻的位置和跟随agv(2)k时刻的位置的位置确定；通过下式得到跟随agv(2)在k+1时刻的预测位置信息：通过下式得到跟随agv(2)在k+1时刻的预测位置信息：其中，为跟随agv(2)在k时刻的位置，为跟随agv(2)在k时刻的速度，δt为采样间隔，为跟随agv(2)在k时刻的线速度方向；通过下式将跟随agv(2)在k+1时刻的预测位置信息进行修正，得到跟随agv(2)在k+1时刻的目标位置信息(x,y)：其中，dist
ref
为领航agv(1)与跟随agv(2)之间的额定距离，为领航agv(1)在k+1时刻的位置，为跟随agv(2)在k+1时刻的位置。9.根据权利要求6所述的双agv协同搬运系统的控制方法，其特征在于，所述跟随agv(2)根据目标位置信息和跟随agv(2)的状态信息，得到跟随agv(2)的控制信息包括：
通过下式得到跟随agv(2)在k时刻的跟踪误差：其中，(x
e
,y
e
,θ
e
)为定义在全局坐标系下的跟随agv(2)对目标位置的跟踪误差，(e
x
,e
y
,e
θ
)为定义在车辆坐标系下的跟随agv(2)对目标位置的跟踪误差，θ为跟随agv(2)的角度；根据跟随agv(2)在k时刻的跟踪误差，通过下式得到跟随agv(2)的跟踪误差消除控制信息：其中，(v
r
,w
r
)为跟随agv(2)目标轨迹上的参考速度和角速度，k1,k2和k3分别为控制律中的参数，均为非0正数；通过下式得到跟随agv(2)的参考速度和参考角速度：通过下式得到跟随agv(2)的参考速度和参考角速度：通过下式得到跟随agv(2)的参考速度和参考角速度：其中，为跟随agv(2)在k时刻的位置，为跟随agv(2)在k+1时刻的位置，为跟随agv(2)在k时刻的线速度方向，(v
r
,w
r
)为跟随agv(2)在k时刻目标位置上的参考速度和角速度，δt为采样间隔；根据跟随agv(2)的跟踪误差消除控制信息和参考运行信息，得到跟随agv(2)的控制信息。

技术总结

本发明属于智能制造和柔性制造领域，公开了一种双AGV协同搬运系统及其控制方法，包括领航AGV、跟随AGV以及货架；领航AGV和跟随AGV分别与货架的底部两端连接，领航AGV和跟随AGV通信连接；领航AGV上设置第一状态信息获取装置，第一状态信息获取装置用于获取领航AGV的状态信息并通过领航AGV发送至跟随AGV；跟随AGV上设置第二状态信息获取装置，第二状态信息获取装置用于获取跟随AGV的状态信息并发送至跟随AGV，跟随AGV用于根据领航AGV的状态信息和跟随AGV的状态信息调整自身位置。本发明双AGV协同搬运系统及其控制方法，针对单AGV难以有效进行的大部件的搬运问题，实现了较好的搬运处理。搬运处理。搬运处理。