Page 74 - 《橡塑技术与装备》2017年18期（9月下半月塑料）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (Plastics)

当底盘沿着中心 O 旋转时，见方程解析（3）。
v w1 =+ω(a+b)
v w2 =-ω(a+b)
（3）
v w3 =-ω(a+b)
v w4 =+ω(a+b)
将 3 个方程叠加可以得到每个轮组的速度，见方
程解析（4）。
1— 光电传感器 ； 2— 车轮 ； 3— 伺服传动系统 v w1 =v ty -v tz +ω(a+b)
图 1 AGV 小车 v w2 =v ty +v tz -ω(a+b)
（4）
v w3 =v ty -v tz -ω(a+b)
v w4 =v ty +v tz +ω(a+b)
从结果我们可以得知麦轮底盘在【沿 X 轴平移】、
【沿 Y 轴平移】、【绕几何中心自转】时，4 个轮子的
各自速度，然后就可以通过简单的加法，计算出这三
种简单运动所合成的【平动 + 旋转】运动时所需要的
4 个轮子的转速。而如果只进行这三种简单运动时，4
个轮子的速度可以通过简单控制方式就能得到，使得
我们对于伺服系统的控制大大简化。

4 定位方式
图 2 麦克纳姆轮系统
常见 AGV 小车的定位系统有地面导引线定位系
统、激光定位系统、超声波定位系统、GPS 定位系统
等。而本项目为了实现毫米级的精确定位给注塑机送
料，定位系统的选择是整个项目的关键。
上面提到的地面导引线定位系统本来是一个成本
低、定位准确的方案选择，但是本项目地面非常平整
规则，不允许铺设磁条标志线，所以无法选择 ；而激
光定位系统价格非常高昂，超声波定位系统精度达不
到要求 ； GPS 定位系统无法在室内使用等等。所以这
些定位系统都不适合本项目的实际需要，为此本项目
采用了一种低成本的算法 + 传感器寻边定位实现了精
确定位给注塑机送料的需求。
图 3 麦克纳姆轮系统组的运动学分析
项目要求的 AGV 小车在一个大约是 5 m×5 m 的
v w1 =-v tz 一个封闭区域如图 4 所示运行，其中在 A、B、C 三个
v w2 =+v tz 点有三台注塑机，AGV 小车停止并送料，然后到达 D
（1）
点取料。送料、取料由机械手进行，如果定位精度达
v w3 =-v tz
v w4 =+v tz 到 10 mm 之内（毫米级），机械手方面就可以直接抓
当底盘沿着 Y 轴平移时，见方程解析（2）。
取、释放，不需要摄像头等视觉系统，可以大大简化
系统配置和工作流程，节约成本、提高效率。
v w1 =v tz
v w2 =v tz 本项目的 AGV 小车行走非常简单高效实用，可
（2）
v w3 =v tz 以四个方向的直线运行，中间定点停车。而实际上上
v w4 =v tz

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