CN104932496B - 一种搬运车的自动导航方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及物流搬运，特别涉及一种搬运车的自动导航方法。本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种搬运车的自动导航方法，在地面上设置记载有位置信息的电子标签；在搬运车上设置用于读取所述电子标签位置信息的识别装置；设置基于当前所识别的位置信息及预设的终点位置信息计算移动轨迹的处理装置。本发明环境适应能力强，且能自主规划导航路线。
Description
技术领域
本发明涉及物流搬运，特别涉及一种搬运车的自动导航方法。
背景技术
现有的小车导航技术从路径类型上可分为两类，一类是固定路径式导航，主要有磁条导航，电感导航，色条导航等；一类是自由规划路径式导航，主要有视觉识别导航，激光导航等等。
固定路径式导航即导航路径是固定的，其中，磁条导航的技术最为成熟，应用最广泛，成本也较低；其通过在地面布置磁条实现导航，因此，灵活性和扩展性稍差，适合应用在工作路线相对固定的场景中。
如公告号为CN2881824Y的实用新型专利所公开的一种涉及无人搬运车的引导方式的探测装置，可以由人方便地在需要走行的道路上贴设直线和曲线，搬运车即能按照这些线路运行的弱磁引导探测装置。
电感导航与磁条导航类似，通过在地面布置通电的导体，通常是电缆来实现导航，其有一个优点是可以同时实现小车的无线充电，但其在应用布置和成本方面都相对磁条导航要高出不少。
色条导航与磁条导航也十分类似，即用与地面不同的颜色的线条替代磁条，通过检测色条来导航，可靠性较差。
自由规划路径式导航可实现小车的自由路径，可临时开辟新路径；其中，激光导航技术是相对比较成熟的技术，导航定位精度高，稳定可靠；激光导航技术分成激光头和反射板两部分，激光头位于小车，反射板布置在小车可检测的四周位置；因此，激光导航需要布置固定的反射板，以及小车与反射板之间无障碍物，视野良好，通常需要同时检测到3块反射板。
如公开号CN1253109A的发明专利申请所公开的一种无人搬运车系统，沿行走路径设置多个反射板，无人搬运车设置有：获得反射板的方位和距离的激光扫描器；反射板位置图；将对已识别的三块反射板的距离的识别值与反射板位置图进行比较，以假定该三块反射板的装置；根据该假定计算无人搬运车的即时位置的装置。
视觉识别和激光导航类似，是近几年发展比较迅速的新技术，通过光学和图像技术识别周围的物体，特别是近年来结合3D技术实现导航功能，其利用周边物体的形状特征进行识别，算法复杂，其目前在可靠性、稳定性、识别速度、适用场景等方面还受到较多限制，并需要较多的辅助定位。
发明内容
本发明的目的是提供一种搬运车的自动导航方法，其环境适应能力强，且能自主规划导航路线。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种搬运车的自动导航方法，在地面上设置记载有位置信息的电子标签；
在搬运车上设置用于读取所述电子标签位置信息的识别装置；
设置基于当前所识别的位置信息及预设的终点位置信息计算移动轨迹的处理装置。
作为本发明的优选，所述电子标签布置成多个，非连续性的离散点阵，即任意三个相邻所述电子标签之间的闭环连线形成等腰直角三角状。
作为本发明的优选，设置位移传感装置，以监测所述搬运车的位移量；当所述搬运车从其中一个电子标签位置移动至另一个电子标签位置时，处理装置计算两个电子标签之间的矢量距离，所述搬运车按此矢量距离的方向移动并通过位移传感装置监测位移距离，当识别装置识别到该另一个电子标签时，位移距离与矢量距离之间的差值位于误差允许范围之内。
作为本发明的优选，在所述搬运车上设置至少一对光学捕捉装置；在地面上设置区别于地面颜色的反光件；当搬运车识别到任一并非处于最边缘的电子标签时，至少具有一对反光件分别被对应的光学捕捉装置所捕捉到，此时，相应对反光件之间的连线与相应对光学捕捉装置之间的连线，两连线重合或呈预定的角度；反之，则通过搬运车的行走传动机构纠正至两连线重合或呈预定的角度。
作为本发明的优选，在所述搬运车上设置一对光学捕捉装置；在地面上设置区别于地面颜色的反光件；当搬运车识别到任一并非处于最边缘的电子标签时，一对反光件分别被对应的光学捕捉装置所捕捉到，此时，该对反光件之间的连线与该对光学捕捉装置之间的连线，两连线重合或呈预定的角度；反之，则通过搬运车的行走传动机构纠正至两连线重合或呈预定的角度。
作为本发明的优选，所述等腰直角三角状的直角边的长度为所述搬运车移动方向长度的0.8-2倍。
作为本发明的优选，在所述搬运车上设置障碍捕捉装置，当障碍捕捉装置捕捉到移动方向具有障碍物时，处理装置基于当前识别到的电子标签位置信息计算避开障碍物的移动轨迹。
作为本发明的优选，所述电子标签的位置信息包括二维座标信息。
作为本发明的优选，所述电子标签的位置信息还包括区域信息，所述区域信息是指，将所述电子标签所覆盖的总区域进行划分形成分区域，对区域进行标记并结合二维座标信息，存储于电子标签。
作为本发明的优选，所述电子标签为RFID。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明易于实施，利于导航精度，导航自由度，且能够适应于货架存放非常密集的仓储系统，而这种仓储系统可供搬运车出入行走的巷道非常狭窄，搬运车的视野、光线等受到限制和物体干扰，因此，激光导航和视觉导航并不适用；且搬运车能够自动规划移动轨迹，从而能有效适应于货架位置的非固定性。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1：一种搬运车的自动导航方法，在地面上设置记载有位置信息的标签，标签可以是一维码，二维码，NFC，或RFID，本实施例为RFID，即电子标签。
所述电子标签的位置信息为二维座标信息，记为（X,Y）。
在搬运车上设置用于读取所述电子标签位置信息的识别装置，本实施例中识别装置为RFID阅读器。
在搬运车上设置有与识别装置具有通讯功能的处理装置，处理装置基于识别装置当前所读取的位置信息及预设的终点位置信息计算移动轨迹，即当搬运车位于其中一个电子标签处时，处理装置基于该电子标签位置信息及预设终点位置信息而选择向该电子标签周围哪一个电子标签移动。
为提高导航精度及移动轨迹计算的便捷性，所述电子标签具有多个，且任意三个相邻所述电子标签之间的闭环连线形成等腰直角三角状，且所述等腰直角三角状的直角边的长度为所述搬运车移动方向长度的0.8-2倍；由于在搬运车处于两个电子标签之间时，搬运车失去对位置信息的检测，因此，为进一步减小移动误差，设置位移传感装置，以监测所述搬运车的位移量；当所述搬运车从其中一个电子标签位置移动至另一个电子标签位置时，处理装置计算两个电子标签之间的矢量距离，所述搬运车按此矢量距离的方向移动并通过位移传感装置监测位移距离，当识别装置识别到该另一个电子标签的同时，位移距离与矢量距离之间的差值位于误差允许范围之内，误差允许范围可以由用户自主设定。
同时为进一步提高导航精度，本实施例还具有纠正搬运车移动姿态的步骤，具体是，在所述搬运车上设置至少一对光学捕捉装置，光学捕捉装置可以是摄像装置；在地面上设置区别于地面颜色的反光件；当搬运车识别到任一并非处于最边缘的电子标签时，至少具有一对反光件分别被对应的光学捕捉装置所捕捉到，此时，相应对反光件之间的连线与相应对光学捕捉装置之间的连线，两连线重合或平行或呈预定的角度；反之，则通过搬运车的行走传动机构纠正至两连线重合或呈预定的角度。
为提高计算的便捷性，光学捕捉装置具有一对，分别位于搬运车的相对两端；反光件覆盖于电子标签上；当搬运车识别到任一并非处于最边缘的电子标签时，一对反光件分别被对应的光学捕捉装置所捕捉到，此时，该对反光件之间的连线与该对光学捕捉装置之间的连线，两连线应当重合或平行；反之，则通过搬运车的行走传动机构纠正至两连线重合或平行。
同时，可以在搬运车上设置补光装置，以辅助光学捕捉装置适应黑暗环境。
在所述搬运车上设置障碍捕捉装置，障碍捕捉装置也可以是摄像装置；当障碍捕捉装置捕捉到移动方向具有障碍物时，处理装置基于当前识别到的电子标签位置信息计算避开障碍物的移动轨迹，即在选择移动至下一个电子标签时，排除可能会碰撞障碍物的电子标签，选择其它绕过障碍物的电子标签；同时也可以通过补光装置，以适应黑暗环境。
实施例2：与实施例1的不同之处在于，所述电子标签的位置信息包括区域信息、二维座标信息，所述区域信息是指，将所述电子标签所覆盖的总区域进行划分形成分区域，对区域进行标记并结合二维座标信息，存储于电子标签。当跨分区域移动时，搬运车可以更为自由地移动至目的分区域，而不用基于当前识别到的位置信息计算选择所需移动至的下一个电子标签，从而利于提高工作效率，简化导航路径的规划。
Claims (8)
1.一种搬运车的自动导航方法，其特征在于，
在地面上设置多个记载有位置信息的电子标签；
在搬运车上设置用于读取所述电子标签位置信息的识别装置；
设置基于当前所识别的位置信息及预设的终点位置信息计算移动轨迹的处理装置；
设置位移传感装置，以监测所述搬运车的位移量；当所述搬运车从其中一个电子标签位置移动至另一个电子标签位置时，处理装置计算两个电子标签之间的矢量距离，所述搬运车按此矢量距离的方向移动并通过位移传感装置监测位移距离，当识别装置识别到该另一个电子标签时，位移距离与矢量距离之间的差值位于误差允许范围之内；
在所述搬运车上设置至少一对光学捕捉装置；
在地面上设置具有区别于地面颜色的反光件；当搬运车识别到任一并非处于最边缘的电子标签时，至少具有一对反光件分别被对应的光学捕捉装置所捕捉到，此时，相应对反光件之间的连线与相应对光学捕捉装置之间的连线，两连线重合或呈预定的角度；反之，则通过搬运车的行走传动机构纠正至两连线重合或平行或呈预定的角度。
2.根据权利要求1所述的一种搬运车的自动导航方法，其特征在于，所述电子标签布置成非连续性的离散点阵，即任意三个相邻所述电子标签之间的闭环连线形成等腰直角三角状。
3.根据权利要求1所述的一种搬运车的自动导航方法，其特征在于，在所述搬运车上设置一对光学捕捉装置；在地面上设置具有区别于地面颜色的反光件；当搬运车识别到任一并非处于最边缘的电子标签时，一对反光件分别被对应的光学捕捉装置所捕捉到，此时，该对反光件之间的连线与该对光学捕捉装置之间的连线，两连线重合或呈预定的角度；反之，则通过搬运车的行走传动机构纠正至两连线重合或平行或呈预定的角度。
4.根据权利要求2所述的一种搬运车的自动导航方法，其特征在于，所述等腰直角三角状的直角边的长度为所述搬运车移动方向长度的0.8-2倍。
5.根据权利要求1所述的一种搬运车的自动导航方法，其特征在于，在所述搬运车上设置障碍捕捉装置，当障碍捕捉装置捕捉到移动方向具有障碍物时，处理装置基于当前识别到的电子标签位置信息计算避开障碍物的移动轨迹。
6.根据权利要求1所述的一种搬运车的自动导航方法，其特征在于，所述电子标签的位置信息包括二维座标信息。
7.根据权利要求6所述的一种搬运车的自动导航方法，其特征在于，所述电子标签的位置信息还包括区域信息，所述区域信息是指，将所述电子标签所覆盖的总区域进行划分形成分区域，对区域进行标记并结合二维座标信息，存储于电子标签。
8.根据权利要求1所述的一种搬运车的自动导航方法，其特征在于，所述电子标签为RFID。
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