一種磁條信號容錯糾錯處理方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及AGV控制領域，特別是設及一種磁條信號容錯糾錯處理方法和系統。
【背景技術】
[0002] 目前AGV(自動引導小車）已經成為智能制造、先進物流W及數字化工廠中的重要 設備，特別在提高生產效率和提高生產準確性具有非常重要的作用。
[0003] 而最近伴隨工業4. 0和中國制造2025的規劃，智能制造和智能物流深深滲透到每 一個領域，特別是家電、汽車裝配等行業需求越來越大，AGV自主化研發生產迫在眉睫，AGV 核屯、技術掌握更是關鍵。顯而易見AGV的核屯、技術在AGV導航上，常見的AGV導航有光電、 視覺、磁條、激光等，而市面上常見的AGV產品為磁導航AGV。鑒于磁導航穩定、可靠、成本 低、應用廣泛等特點，磁導航方式備受青睞。
[0004] 實際上各個廠家都面臨著磁導航AGV都面臨脫軌的考驗，解決其根本問題就在于 磁導航算法。目前很多AGV供應商為解決運一問題，給客戶的產品使用手冊中附加了相關 規定和說明，回避了很多磁條路線，對磁條寬度進行相關限定，限制磁條轉彎角度，要求客 戶避免使磁條形成Ξ岔路口……等等，運樣對AGV的使用帶來極大不方便，甚至導致路線非 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 來相關問題而導致AGV脫軌，例如圖1所示的磁條出現壓斷狀況，圖2所示的磁條磁性減弱 磁條磁性不均勻狀況等等，由于供應商對導航線路的要求和限定，使得導航路線延長，運也 增大AGV脫軌的事故發生率。
[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脫軌現象，磁條 交叉處脫軌的本質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，運是解決交叉磁條脫軌最本質方法。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種磁條信號容錯糾錯處理方法和 系統，解決AGV磁導航控制的問題。
[0008] 本發明的目的是通過W下技術方案來實現的：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、有效信號設置：在每個導航控制點設置Μ個磁導航傳感器，并根據磁條寬度和 磁導航傳感器的間距，設置其中Ν個磁導航傳感器為有效點Ν，剩下的Μ-Ν個磁導航傳感器 為無效點，其中，Μ和Ν均為正整數，且Μ>Ν;
[0010] S2、有效信號識別提取：在Μ個磁信號中，從左往右或從右往左遍歷尋找有效點， 并提取有效點和無效點的信息，組成一組磁導航信號； W11] S3、數據二值化：對磁導航信號進行二值化處理，將有效點設為"1"，將無效點設 為"0"，或將有效點設為"0"，將無效點設為"1"，輸出一組導航二值化數據；
[0012] S4、模式選擇：結合導航提示信息，確定AGV在磁條上的運行模式，并根據所選擇 的運行模式對導航二值化數據進行處理，去掉同時有效的信息，得到清晰有效的導航控制 數據；
[0013] S5、AGV執行導航控制數據，完成導航運行。
[0014] 進一步的，所述步驟S2中，遍歷結果包括W下多種情況：
[0015] S201、遍歷尋找后沒有發現有效點，則判定AGV處于離線脫軌狀態；
[0016] S202、遍歷尋找后發現有效點，則提取有效點和無效點的信息，所述信息包括位置 信息和數量信息。
[0017] 進一步的，步驟S4中，所述的運行模式包括W右側為準運行、W左邊為準運行和 W中間為準運行，即所述運行模式包括右轉彎、左轉彎和直行。
[0018] S401、若選擇的運行模式為W左邊為準運行，則從左至右處理導航二值化數據，若 該導航二值化數據中，從左至右第J點為有效點，則將第J+N+1點至第Μ點的所有有效點強 制變為無效點，J為正整數。
[0019] S402、若選擇的運行模式為W右邊為準運行，則從右至左處理導航二值化數據，若 該導航二值化數據中，從右至左第J點為有效點，則將第J+N+1點至第Μ點的所有有效點強 制變為無效點。
[0020] S403、若選擇的運行模式為W中間為準運行，則W中間為準處理導航二值化數據， 在該導航二值化數據中，W中間連續Ν個有效點為準，分別將該連續的Ν個有效點的兩側的 所有有效點強制變為無效點。
[0021] 進一步的，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 的導航二值化數據中，沒有連續的Ν個有效點，則根據運行模式對有效點進行膨脹處理，強 制性將其一側或兩側變為有效點，W組成連續的Ν個有效點。
[0022] 進一步的，所述加權處理包括線性化加權處理和非線性加權處理；線性化加權處 理中，加權函數值呈線性增長；非線性處理加權處理中，加權函數值呈非線性增長，使得 AGV偏離磁條軌道的偏差角越大，其加權值增量越大。
[0023] 進一步的，所述方法還包括差分處理步驟，通過差分函數對加權函數值進行差分 處理，獲取差分值，將該差分值與預設闊值進行比較，判斷導航控制數據是否有效，若該差 分值不在預設闊值范圍內，則拋棄該導航控制數據，保持上一狀態繼續運行。
[0024] 進一步的，所述方法還包括中值濾波處理步驟，對連續的Ξ組導航控制數據的加 權函數值進行平均運算，AGVW該平均值作為PID調節控制信號。
[00巧]本發明還提出了一種磁條信號容錯糾錯處理系統，所述系統包括依次連接的有效 信號設置單元、有效信號識別提取單元、數據二值化處理單元和模式選擇單元。
[00%] 所述有效信號設置單元用于設置AGV磁條軌道上，每個導航控制點的有效點，即 有效磁導航傳感器。
[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，并提取有效點和無效點 的信息，獲取磁導航信號。
[0028] 所述數據二值化處理單元將有效信號識別提取單元所采集的磁導航信號進行二 值化處理。
[0029] 所述模式選擇單元根據導航提示信息，確定AGV在磁條上的運行模式，并根據所 選擇的運行模式對二值化處理后的磁導航信號進行處理，去掉同時有效的信息，得到清晰 有效的導航控制數據，AGV執行導航控制數據，完成導航運行。
[0030] 進一步的，所述系統還包括膨脹處理單元、加權處理單元、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航控制數據轉 換為有效的導航控制數據。
[0032] 所述加權處理單元與模式選擇單元連接，對有效的導航控制數據進行加權處理， 獲取加權函數值。
[0033] 所述差分處理單元與加權處理單元連接，對加權函數值進行差分處理，除去噪聲， 還原磁條的導航信息。
[0034] 所述中值濾波處理單元與加權處理單元連接，對加權函數值進行中值濾波處理， 增加磁條的導航信息的魯棒性和容錯性，并將有效的導航控制數據輸出到PID調解器。
[0035] 本發明的有益效果是：
[0036] 1)本發明通過有效信號設置步驟/單元，可使得AGV能適應各種磁條寬度、通過加 權處理步驟/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，仍能正常運行，容錯性極強。
[0037] 2)本發明能實現AGV在"人字"、"倒人字"、"十字"、"下字"、"X字"等交叉路口正 常運行使用，容錯能力極強，縮短磁條導軌的路線，能更好的進行AGV運行路線的規劃，大 大提高AGV的工作效率。
[0038] 3)本發明通過模式選擇步驟/單元，使得AGV能夠適應"Ξ岔路口"，AGV在Ξ岔路 口，也可正常的運行和使用，運是目前很多AGV供應商沒法滿足的。
[0039] 4)本發明抗干擾能力強，能在各種工廠、變電站等工頻電磁環境中正常運行。本發 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運行的可靠性。
【附圖說明】
[0040] 圖1為現有磁條導軌出現磁條壓斷狀況的示意圖；
[0041] 圖2為現有磁條導軌出現磁性分布不連續狀況的示意圖；
[0042] 圖3為本發明中磁條信號容錯糾錯處理方法的流程示意圖；
[0043] 圖4為本發明中倒人字形交叉路口示意圖；
[0044] 圖5為本發明中順人字形交叉路口流程示意圖；
[0045] 圖6為本發明中磁條信號容錯糾錯處理系統的結構示意圖之一；
[0046] 圖7為本發明中磁條信號容錯糾錯處理系統的結構示意圖之二；
[0047] 圖8為本發明中十字交叉路口示意圖；
[0048] 圖9為本發明中T字交叉路口示意圖；
[0049] 圖10為本發明中X字交叉路口示意圖；
[0050] 圖11為