CN103941733A - 一种基于北斗和双目视觉的室内外自动导引运输装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于北斗和双目视觉的室内外自动导引运输装置，包括：总调度系统和车体；所述的总调度系统为PC机器上的软件系统，所述的车体外部设置有显示屏和控制按钮，所述的车体顶部设置有双目识别系统，所述的双目识别系统为固定位长焦CCD摄像头，两个摄像头间距为25CM；所述的车体下部设置有6个滚轮，中间2个为驱动轮，前后各2个万向轮；所述的车体前方设置有传感器模块，所述的车体内部设置有北斗导航系统、车载总控系统、无线模块、电机和电源管理系统；具有全程无人跟踪运输，路径智能规划及避障、物流管理和高精度视觉立体定位等功能，且可以同时满足其室内和室外的作业要求的一种基于北斗和双目视觉的室内外自动导引运输装置。

Description

一种基于北斗和双目视觉的室内外自动导引运输装置

技术领域

    本发明涉及一种基于北斗和双目视觉的室内外自动导引运输装置，具体涉及到仓储领域。

背景技术

工业无人运输装置AGV（Automated Guided Vehicle）是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，是物流系统重要的自动化装备。现已在仓储业、制造业、邮局、图书馆、港口码头和机场、烟草、医药、食品、化工、危险场所和特种行业等领域，得到了广泛应用。但随着工业现场的自动化装备水平和物流运输要求的不断提高，传统意义上的AGV也被赋予新的任务和要求，智能化、无人化、高效化是其未来发展的方向。现有工业AGV装置的导航方式不能同时满足其室内和室外的要求，且导航精度、柔性和定位跟踪能力都存在不足等问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种采用北斗与双目视觉联合导航的技术，开发出一种工业多功能AGV，其具有全程无人跟踪运输，路径智能规划及避障、物流管理和高精度视觉立体定位等功能，且可以同时满足其室内和室外的要求的一种基于北斗和双目视觉的室内外自动导引运输装置。

本发明是通过以下方式实现的，一种基于北斗和双目视觉的室内外自动导引运输装置，包括：总调度系统和车体；所述的总调度系统为PC机器上的软件系统，所述的车体外部设置有显示屏和控制按钮，所述的控制按钮为触碰式按钮；所述的车体顶部设置有双目识别系统，所述的双目识别系统为固定位长焦CCD摄像头，两个摄像头间距为25CM；所述的车体下部设置有6个滚轮，中间2个为驱动轮，前后各2个万向轮；所述的车体前方设置有传感器模块，所述的传感器模块集成了射频技术、碰撞传感器、温度传感器、湿度传感器、超声波传感器；所述的车体内部设置有北斗导航系统、车载总控系统、无线模块、电机和电源管理系统；所述的车载总控系统与总调度系统通过无线模块进行连接，所述的无线模块采用Zigbee通信方式，所述的北斗导航系统、双目视觉系统、传感器模块分别与车载总控系统相互连接，采用USB接口有线连接，由车载总控系统直接控制；所述的电源管理系统为可充电的铅蓄电池，为整个装置提供能源，所述的电机由车载总控系统控制，采用PWM控制方式。

所述的导航方式采用室外北斗导航系统为主，并辅以地面标识和信号增强系统实现系统整体定位和导航，定位精度为±100mm，室内采用双目视觉系统导航为主，并辅以射频识别技术，实现±10mm级的定位和导航。

本发明具有以下明显的优势和有益效果：

1)  可以同时满足室内和室外的作业要求；

2)  具有全程无人跟踪运输，路径智能规划及避障、物流管理和高精度视觉立体定位等功能。

本发明以北斗导航系统、双目视觉系统、车载总控系统、无线模块、传感器模块、电源管理系统、总调度系统和车体八部分组成。其运行原理如下：装置通过无线模块在接收到总调度系统指令后，由北斗导航系统和双目视觉系统将其指引至货物装载处，借助射频技术精确定位装载位置；装载完毕后，按照预设指令，其分析起点-终点路径后，规划出最佳行进路径，车载总控系统驱动电机行动至指定位置。该过程中其不断利用导航系统和射频识别技术识别周围特征标志，以实时利用车载总控系统计算分析其所处位置，实时调整电机速度和自身运行模式；之后利用无线通信方式发送至总调度系统，由总调度系统记录和追踪物流位置，以管理和规划工业现场的总体物流运行进度，避免相互干涉，提高运输效率。结合目前导航技术特点，本发明中室内采用双目视觉导航为主，北斗导航为辅，室外采用北斗导航为主，双目视觉为辅，这样以最大化利用各导航的优势，提高系统的可靠性和导航精度。并且装置车体上的按钮是触碰式，当车体出现异常时，由人为操作通过按钮发信号给车载总控系统，进而实现车体的行为控制；车体显示屏主要实时反应装置在运行过程中的状态，如车体电量信息、障碍信息等。

附图说明

图1为本发明一种基于北斗和双目视觉的室内外自动导引运输装置的结构示意图；

图2为本发明一种基于北斗和双目视觉的室内外自动导引运输装置的内部剖视图。

其中:1-总调度系统、2-车体、3-显示屏、4-控制按钮、5-双目识别系统、6-滚轮、7-传感器模块、8-北斗导航系统、9-车载总控系统、10-无线模块、11-电机、12-电源管理系统。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明一种基于北斗和双目视觉的室内外自动导引运输装置，包括：总调度系统1和车体2；所述的总调度系统1为PC机器上的软件系统，所述的车体2外部设置有显示屏3和控制按钮4，所述的控制按钮4为触碰式按钮；所述的车体2顶部设置有双目识别系统5，所述的双目识别系统5为固定位长焦CCD摄像头，两个摄像头间距为25CM；所述的车体2下部设置有6个滚轮6，中间2个为驱动轮，前后各2个万向轮；所述的车体2前方设置有传感器模块7，所述的传感器模块7集成了射频技术、碰撞传感器、温度传感器、湿度传感器、超声波传感器；所述的车体2内部设置有北斗导航系统8、车载总控系统9、无线模块10、电机11和电源管理系统12；所述的车载总控系统9与总调度系统1通过无线模块10进行连接，所述的无线模块10采用Zigbee通信方式，所述的北斗导航系统8、双目视觉系统5、传感器模块7分别与车载总控系统9相互连接，采用USB接口有线连接，由车载总控系统9直接控制；所述的电源管理系统12为可充电的铅蓄电池，为整个装置提供能源，所述的电机11由车载总控系统9控制，采用PWM控制方式。

所述的导航方式采用室外北斗导航系统8为主，并辅以地面标识和信号增强系统实现系统整体定位和导航，定位精度为±100mm，室内采用双目视觉系统5导航为主，并辅以射频识别技术，实现±10mm级的定位和导航。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (2)

1.一种基于北斗和双目视觉的室内外自动导引运输装置，包括：总调度系统和车体；其特征在于:所述的总调度系统为PC机器上的软件系统，所述的车体外部设置有显示屏和控制按钮，所述的控制按钮为触碰式按钮；所述的车体顶部设置有双目识别系统，所述的双目识别系统为固定位长焦CCD摄像头，两个摄像头间距为25CM；所述的车体下部设置有6个滚轮，中间2个为驱动轮，前后各2个万向轮；所述的车体前方设置有传感器模块，所述的传感器模块集成了射频技术、碰撞传感器、温度传感器、湿度传感器、超声波传感器；所述的车体内部设置有北斗导航系统、车载总控系统、无线模块、电机和电源管理系统；所述的车载总控系统与总调度系统通过无线模块进行连接，所述的无线模块采用Zigbee通信方式，所述的北斗导航系统、双目视觉系统、传感器模块分别与车载总控系统相互连接，采用USB接口有线连接，由车载总控系统直接控制；所述的电源管理系统为可充电的铅蓄电池，为整个装置提供能源，所述的电机由车载总控系统控制，采用PWM控制方式。

2.根据权利要求1所述一种基于北斗和双目视觉的室内外自动导引运输装置，其特征在于：所述的导航方式采用室外北斗导航系统为主，并辅以地面标识和信号增强系统实现系统整体定位和导航，定位精度为±100mm，室内采用双目视觉系统导航为主，并辅以射频识别技术，实现±10mm级的定位和导航。