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原文传递一种双目视觉导航叉车式AGV控制系统和方法

专利名称：	一种双目视觉导航叉车式AGV控制系统和方法
摘要：	本发明提出了一种双目视觉导航叉车式AGV控制系统和方法，该AGV控制系统包括：AGV主控单元：AGV主控单元为整个AGV的核心，具有vSLAM处理算法、机身控制、电源控制、显示、通信的控制功能；AGV驱动单元：AGV驱动单元用于为AGV提供运行的动力；AGV安全传感器：当检测到一定范围内有障碍物时，将通过开关量向AGV主控单元报告，AGV主控单元据此作出刹车或者反向动作；AGV无线通讯系统和人机界面。该方法具有更优的环境感知能力，且能够在不改变现有环境的情况下，实现叉车式AGV小车的定位及导航调度，从而达到搬运货物或自由行走，从而解决现有技术中存在的环境感知能力相对不足，需要经常的改动生产线或货架排布，带来了很大的工作量的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	安徽意欧斯物流机器人有限公司
发明人：	王焘;徐佳伟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910297824.2
公开号：	CN110001661A
代理机构：	杭州中利知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	徐展
分类号：	B60W50/00(2006.01);B;B60;B60W;B60W50
申请人地址：	230000 安徽省合肥市高新区创新大道2800号创新产业园二期F4栋15层
主权项：	1.一种双目视觉导航叉车式AGV控制系统，其特征在于：该AGV控制系统包括： AGV主控单元：AGV主控单元为整个AGV的核心，包括vSLAM处理模块、运动控制模块、通信控制模块、电源管理模块、显示告警模块、避障传感器模块，各模块之间采用消息通信，具有vSLAM处理算法、机身控制、电源控制、显示、通信的控制功能； AGV驱动单元：AGV驱动单元用于为AGV提供运行的动力； AGV安全传感器：AGV安全传感器包括激光雷达障碍物传感器、红外传感器和触边胶条，当检测到一定范围内有障碍物时，将通过开关量向AGV主控单元报告，AGV主控单元据此作出刹车或者反向动作； AGV无线通讯系统：AGV通过WIFI和控制台之间进行通信，控制台通过WIFI局域网向AGV发出系统控制指令，任务调度指令，避障调度指令，AGV通过WIFI向控制台报告各类指令的执行情况、AGV当前的位置及AGV当前的状态；人机界面：包括主面板、控制按钮、三色灯、蜂鸣器、音乐盒，其中AGV主控单元和主面板之间是通过串口通信，用户通过主面板查看状态信息，或通过主面板进行参数设置及手动控制车辆的运行；三色灯、蜂鸣器和音乐盒做为告警装置，AGV主控单元通过开关量设置。 2.如权利要求1所述的一种双目视觉导航叉车式AGV控制系统，其特征在于：所述vSLAM处理模块，对CMOS传感器输入的图像数据进行vSLAM处理，包括3个线程：VO线程、非线性优化线程和Closed loop线程，输出车身当前位姿信息，所述vSLAM处理模块与运动控制模块通信连接。 3.如权利要求1所述的一种双目视觉导航叉车式AGV控制系统，其特征在于：所述运动控制模块：接收操作台的业务调度、目标位置，vSLAM的当前位置，以及各个安全传感器的信息，计算驱动控制器的转速、加速时间，传向传感器的旋转角度，拉线编码器的提升高度数据，以对车身的各个运动部分进行控制。 4.如权利要求1所述的一种双目视觉导航叉车式AGV控制系统，其特征在于：所述通信控制模块用于和控制台之间的通信，接收控制指令并传递给运动控制模块；同时也把AGV当前的状态信息，包括位置、电源状态、告警信息，并上报给控制台。 5.如权利要求1所述的一种双目视觉导航叉车式AGV控制系统，其特征在于：所述电源管理模块：检测电池的电量，并和充电桩之间通信，控制充电时间和充电速度；电源管理模块和运动控制模块之间通信，通过运动控制模块把AGV引导到指定充电桩。 6.如权利要求1所述的一种双目视觉导航叉车式AGV控制系统，其特征在于：所述显示告警模块：对显示屏、告警灯、蜂鸣器进行控制，同时接收触摸屏的控制指令。 7.如权利要求1所述的一种双目视觉导航叉车式AGV控制系统，其特征在于：所述避障传感器模块：用以接收各个避障传感器信号，并发送给运动控制模块。 8.一种双目视觉导航叉车式AGV控制方法，其特征在于：该方法对车身控制的流程包括以下步骤： S1.以各种安全传感器的信息作为最高优先级处理，保证绝对安全，当AGV安全传感器检测到一定范围内有障碍物时，将通过开关量向AGV主控单元报告，AGV主控单元据此作出刹车或者反向动作； S2.来自控制台的目标位置储存目标位置信息，来自vSLAM的位置数据更新当前位置信息，并发送给运动控制模块，由运动控制模块接收操作台的业务调度、目标位置，vSLAM的当前位置，以及各个安全传感器的信息，计算驱动控制器的转速、加速时间，传向传感器的旋转角度，拉线编码器的提升高度数据，以对车身的各个运动部分进行控制，让车身精确地达到指定位置。 9.如权利要求8所述的一种双目视觉导航叉车式AGV控制方法，其特征在于：SLAM的处理流程为：在输入连续图像序列后，经过前后图像的特征关联，计算出连续输入特性的位姿变换，得到当前图像的相机位姿，此过程中用到根据双目恢复出来的深度信息；同时，经过关键帧策略，选定局部的关键帧进行局部优化操作，更新了当前的位姿，获取更加精确的位姿计算。 10.如权利要求8所述的一种双目视觉导航叉车式AGV控制方法，其特征在于：对车身控制采用有限状态机模型，包括4个设置状态： P_Forward/P_backward状态：车辆可前进+转向、可后退+转向； P_Forward/N_backward状态：车辆可前进+转向、不可后退； N_Forward/P_backward状态：车辆不可前进、可后退+转向； N_Forward/N_backward状态：车辆不可前进、不可后退。
所属类别：	发明专利