王 磊，李天剑

(北京信息科技大学 机电工程学院，北京 100192)

0 引言

电商的飞速发展，引领智能仓储物流行业进入新的纪元，仓储物流机器人受到越来越多的关注和重视[1]，在拣选、码垛以及搬运等诸多环节得到了广泛的运用。无人驾驶电动叉车能够帮助企业降低人工成本，提升工作效率，促进企业智能转型，有助于实现智能化仓储生产管理新模式[2-3]。无人驾驶电动叉车工作时，叉子的动作是一个不稳定的非线性系统[4]。因为是无人驾驶系统，需要传感器替代视觉对货架及叉车叉子的倾斜角度进行感知[5]；由于叉子本身颤动加上货物影响，导致叉子的角度检测困难[6]。本文提出一种使用陀螺仪和加速度计通过卡尔曼滤波融合计算角度的方法，对电动叉车叉子进行状态估计。实验结果表明，此方法可以快速准确地返回叉子倾角。

1 系统结构组成

无人驾驶电动叉车叉子的转角检测系统主要包括上位机运算模块、下位机的控制模块与检测反馈模块。上位机模块主要由倍福控制器、PC端和显示器组成：PC端编写倍福程序，通过以太网将程序发送至倍福控制器，通过显示器观察程序运行情况。下位机的控制模块主要由控制系统、液压系统和电源管理系统组成，控制系统又由松下PLC、数字步进电机驱动器和JULI电机构成：松下PLC接收倍福控制器的指令，对数字步进电机驱动器发送指令，控制电机驱动，进而控制液压系统，从而控制叉车叉子的运动；电源管理系统为各个模块提供电能。……