CN105776077B - 一种使用智能叉车识别卡板叉孔的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用智能叉车识别卡板叉孔的方法，包括如下步骤：所述激光扫描仪采集所述叉臂周边的环境数据，并将所述环境数据实时回传给所述智能叉车中的软件程序；所述软件程序对接收的环境数据进行分析，提取所述卡板相关的特征值，进行相邻点滤波，过滤离散的点；根据所述卡板相关的特征值将相邻点滤波后产生的点簇中的干扰点簇过滤掉，找到货墩集合，并分析所述货墩集合之间的位置关系；找到所述卡板的叉孔的位置，并跟踪所述叉孔的位置，引导智能叉车完成入叉动作。本发明还涉及一种实现上述方法的装置。实施本发明的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法及装置，具有以下有益效果：能提高智能叉车入叉精度、能自动引导智能叉车完成入叉动作。

Description

一种使用智能叉车识别卡板叉孔的方法及装置

技术领域

本发明涉及智能叉车领域，特别涉及一种使用智能叉车识别卡板叉孔的方法及装置。

背景技术

现有绝大部分智能叉车还没有精准入叉功能，当卡板摆放不规整时容易插偏推着卡板移动，有很大的安全隐患；为了解决这个问题，少部分智能叉车在叉尖上安装了接触式传感器，当卡板摆放不规整入叉偏离中心线的角度较大时，叉尖接触卡板，接触式传感器反馈信号给智能叉车。前者入叉过程中没有判断卡板位置。后者在叉尖传感器没有接触到卡板时，不能给机器人(智能叉车)提供外部环境数据，进而无法引导智能叉车完成入叉动作。而且当卡板摆放不规整而入叉偏离中心线的角度较小时，叉尖无法接触卡板，可能使两条叉臂整体向左或向右平移，使卡重心偏离两条叉臂的中心，造成叉车叉货后重心不稳，行走不安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述智能叉车入叉时叉货精度低、无法自动引导智能叉车完成入叉动作的缺陷，提供一种能提高智能叉车入叉精度、能自动引导智能叉车完成入叉动作的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种使用智能叉车识别卡板叉孔的方法，所述智能叉车包括叉车本体、叉臂和激光扫描仪，所述激光扫描仪固定在所述叉车本体上靠近所述叉臂的一端，所述卡板包括货墩，所述货墩设有供所述叉臂入叉的叉孔，所述方法包括如下步骤：

A)所述激光扫描仪采集所述叉臂周边的环境数据，并将所述环境数据实时回传给所述智能叉车中的软件程序；

B)所述软件程序对接收的环境数据进行分析，提取所述卡板相关的特征值，进行相邻点滤波，过滤离散的点；

C)根据所述卡板相关的特征值将相邻点滤波后产生的点簇中的干扰点簇过滤掉，找到货墩集合，并分析所述货墩集合之间的位置关系；

D)找到所述卡板的叉孔的位置，并跟踪所述叉孔的位置，引导所述智能叉车完成入叉动作。

在本发明所述的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法中，在所述步骤A)中，所述激光扫描仪在一定距离内，将发出的激光束照射在所述货墩上，并将采集的环境数据实时回传给所述智能叉车中的软件程序。

在本发明所述的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法中，所述卡板相关的特征值包括卡板的高度、卡板的宽度、货墩的宽度、叉孔的宽度、叉孔的高度、叉孔的形状、叉孔之间的间距和位置关系。

在本发明所述的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法中，所述软件程序利用点间关系、点线关系、点与集合的关系以及集合与集合的关系，过滤所述干扰点簇和干扰集合。

在本发明所述的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法中，所述激光扫描仪连接有激光电源线和激光数据线。

本发明还涉及一种实现上述使用智能叉车识别卡板叉孔的方法的装置，包括：

数据采集回传单元：用于使所述激光扫描仪采集所述叉臂周边的环境数据，并将所述环境数据实时回传给所述智能叉车中的软件程序；

分析提取过滤单元：用于使所述软件程序对接收的环境数据进行分析，提取所述卡板相关的特征值，进行相邻点滤波，过滤离散的点；

位置关系分析单元：用于根据所述卡板相关的特征值将相邻点滤波后产生的点簇中的干扰点簇过滤掉，找到货墩集合，并分析所述货墩集合之间的位置关系；

入叉单元：用于找到所述卡板的叉孔的位置，并跟踪所述叉孔的位置，引导所述智能叉车完成入叉动作。

在本发明所述的装置中，在所述数据采集回传单元中，所述激光扫描仪在一定距离内，将发出的激光束照射在所述货墩上，并将采集的环境数据实时回传给所述智能叉车中的软件程序。

在本发明所述的装置中，所述卡板相关的特征值包括卡板的高度、卡板的宽度、货墩的宽度、叉孔的宽度、叉孔的高度、叉孔的形状、叉孔之间的间距和位置关系。

在本发明所述的装置中，所述软件程序利用点间关系、点线关系、点与集合的关系以及集合与集合的关系，过滤所述干扰点簇和干扰集合。

在本发明所述的装置中，所述激光扫描仪连接有激光电源线和激光数据线。

实施本发明的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法及装置，具有以下有益效果：由于在叉臂附近增设激光扫描仪，可使智能叉车掌握叉臂前方的实时状况，软件程序通过分析激光扫描仪回传的环境数据，精准定位卡板叉孔的位置，并引导智能叉车完成入叉动作，本发明能有效解决智能叉车入叉时叉货精度低的问题，所以其能提高智能叉车入叉精度、能自动引导智能叉车完成入叉动作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明使用智能叉车识别卡板叉孔的方法及装置一个实施例中方法的流程图；

图2为所述实施例中智能叉车与卡板的位置示意图；

图3为所述实施例中卡板的结构示意图；

图4为所述实施例中智能叉车入叉的示意图；

图5为所述实施例中装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明使用智能叉车识别卡板叉孔的方法及装置实施例中，图1为本实施例中使用智能叉车识别卡板叉孔的方法的流程图；图2为本实施例中智能叉车与卡板的位置示意图；图3为本实施例中卡板的结构示意图；图4为本实施例中智能叉车入叉的示意图。本实施例中，智能叉车包括叉车本体1、叉臂2和激光扫描仪3，激光扫描仪3固定在叉车本体1上靠近叉臂2的一端，激光扫描仪3固定在经过专业设计的支架上(图中未示出)，连接有两条电线，一条是激光电源线，另一条是激光数据线。本实施例中，卡板5包括货墩7，货墩7设有供叉臂2入叉的叉孔8。本实施例中，叉臂2和叉孔8的个数均为两个。

本实施例中，上述使用智能叉车识别卡板叉孔的方法包括如下步骤：

步骤S01激光扫描仪采集叉臂周边的环境数据，并将环境数据实时回传给智能叉车中的软件程序：本实施例中，智能叉车安装有软件程序。本步骤中，激光扫描仪采集叉臂周边的环境数据，也就是利用激光扫描仪记录叉尖区域的环境数据，并将采集的环境数据实时回传给智能叉车中的软件程序。值得一提的是，本实施例中，激光扫描仪在一定距离内，可以将发出的激光束照射在货墩上，并将采集的环境数据实时回传给智能叉车中的软件程序。

步骤S02软件程序对接收的环境数据进行分析，提取卡板相关的特征值，进行相邻点滤波，过滤离散的点：本步骤中，智能叉车中的软件程序接收激光扫描仪回传的环境数据后，对该环境数据进行分析，通过分析卡板的外形，进而提取卡板相关的特征值。卡板相关的特征值包括卡板的高度、卡板的宽度、货墩的宽度、叉孔的宽度(卡板入叉口的宽度)、叉孔的高度(卡板入叉口的高度)、叉孔的形状、叉孔之间的间距和位置关系等一系列特征值。然后进行相邻点滤波，过滤离散的点。

步骤S03根据卡板相关的特征值将相邻点滤波后产生的点簇中的干扰点簇过滤掉，找到货墩集合，并分析货墩集合之间的位置关系：相邻点滤波后的图像会出现很多点簇，本步骤中，再根据卡板相关的特征值将相邻点滤波后产生的点簇中的干扰点簇过滤掉，找到货墩集合，并分析货墩集合之间的位置关系。值得一提的是，本实施例中，软件程序可利用点间关系、点线关系、点与集合的关系以及集合与集合的关系，过滤干扰点簇和干扰集合。

步骤S04找到卡板的叉孔的位置，并跟踪叉孔的位置，引导智能叉车完成入叉动作：本步骤中，找到卡板的叉孔的位置，并跟踪叉孔的位置，引导智能叉车完成入叉动作。卡板5上放有物料4，当智能叉车完成入叉动作后，就会推着卡板5行走。本发明通过在叉臂附近增设激光扫描仪，可使智能叉车掌握叉臂前方的实时状况，软件程序通过分析激光扫描仪回传的环境数据，精准定位卡板叉孔的位置，并引导智能叉车完成入叉动作，本发明能有效解决智能叉车入叉时叉货精度低的问题，所以其能提高智能叉车入叉精度、能自动引导智能叉车完成入叉动作。

值得一提的是，本实施例中，当激光扫描仪传回的环境数据中找到有多个货墩集合时，本发明能综合考虑智能叉车的位置与卡板之间的位置关系，过滤干扰集合，找到叉孔的位置，引导智能叉车完成入叉动作。当软件程序从激光扫描仪传回的环境数据中找到卡板的叉孔时，本发明能跟踪叉孔的位置，引导智能叉车完成入叉动作。其引导智能叉车完成入叉的方式比较灵活。

本实施例还涉及一种实现上述使用智能叉车识别卡板叉孔的方法的装置，其结构示意图如图5所示。图5中，该装置包括数据采集回传单元11、分析提取过滤单元12、位置关系分析单元13和入叉单元14；其中，数据采集回传单元11用于使激光扫描仪采集叉臂周边的环境数据，也就是利用激光扫描仪记录叉尖区域的环境数据，并将环境数据实时回传给智能叉车中的软件程序；本实施例中，激光扫描仪连接有激光电源线和激光数据线。在数据采集回传单元11中，激光扫描仪在一定距离内，将发出的激光束照射在货墩上，并将采集的环境数据实时回传给智能叉车中的软件程序。

本实施例中，分析提取过滤单元12用于使软件程序对接收的环境数据进行分析，提取卡板相关的特征值，进行相邻点滤波，过滤离散的点；卡板相关的特征值包括卡板的高度、卡板的高度宽度、货墩的宽度、叉孔的宽度、叉孔的高度、叉孔的形状、叉孔之间的间距和位置关系等一系列特征值。位置关系分析单元13用于根据卡板相关的特征值将相邻点滤波后产生的点簇中的干扰点簇过滤掉，找到货墩集合，并分析货墩集合之间的位置关系；本实施例中，智能叉车中的软件程序可利用点间关系、点线关系、点与集合的关系以及集合与集合的关系，过滤干扰点簇和干扰集合。入叉单元14用于找到卡板的叉孔的位置，并跟踪叉孔的位置，引导智能叉车完成入叉动作。本发明通过在叉臂附近增设激光扫描仪，可使智能叉车掌握叉臂前方的实时状况，软件程序通过分析激光扫描仪回传的环境数据，精准定位卡板叉孔的位置，并引导智能叉车完成入叉动作，本发明能有效解决智能叉车入叉时叉货精度低的问题，所以其能提高智能叉车入叉精度、能自动引导智能叉车完成入叉动作。

总之，在本实施例中，利用激光扫描仪记录叉尖区域的环境信息，每间隔一段时间，智能叉车从激光扫描仪内获取一帧环境数据。本发明通过分析激光扫描仪传回的环境数据，识别卡板的叉孔位置，引导智能叉车完成入叉动作。有效解决了传统智能叉车入叉精度低和无法自动引导智能叉车完成入叉动作的困难。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种使用智能叉车识别卡板叉孔的方法，其特征在于，所述智能叉车包括叉车本体、叉臂和激光扫描仪，所述激光扫描仪固定在所述叉车本体上靠近所述叉臂的一端，所述卡板包括货墩，所述货墩设有供所述叉臂入叉的叉孔，所述方法包括如下步骤：

A)所述激光扫描仪采集所述叉臂周边的环境数据，并将所述环境数据实时回传给所述智能叉车中的软件程序；

B)所述软件程序对接收的环境数据进行分析，提取所述卡板相关的特征值，进行相邻点滤波，过滤离散的点；

C)根据所述卡板相关的特征值将相邻点滤波后产生的点簇中的干扰点簇过滤掉，找到货墩集合，并分析所述货墩集合之间的位置关系；

D)找到所述卡板的叉孔的位置，并跟踪所述叉孔的位置，引导所述智能叉车完成入叉动作。

2.根据权利要求1所述的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法，其特征在于，在所述步骤A)中，所述激光扫描仪在一定距离内，将发出的激光束照射在所述货墩上，并将采集的环境数据实时回传给所述智能叉车中的软件程序。

3.根据权利要求2所述的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法，其特征在于，所述卡板相关的特征值包括卡板的高度、卡板的宽度、货墩的宽度、叉孔的宽度、叉孔的高度、叉孔的形状、叉孔之间的间距和位置关系。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法，其特征在于，所述软件程序利用点间关系、点线关系、点与集合的关系以及集合与集合的关系，过滤所述干扰点簇和干扰集合。

5.根据权利要求1所述的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法，其特征在于，所述激光扫描仪连接有激光电源线和激光数据线。

6.一种实现如权利要求1所述的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法的装置，其特征在于，包括：

数据采集回传单元：用于使所述激光扫描仪采集所述叉臂周边的环境数据，并将所述环境数据实时回传给所述智能叉车中的软件程序；

分析提取过滤单元：用于使所述软件程序对接收的环境数据进行分析，提取所述卡板相关的特征值，进行相邻点滤波，过滤离散的点；

位置关系分析单元：用于根据所述卡板相关的特征值将相邻点滤波后产生的点簇中的干扰点簇过滤掉，找到货墩集合，并分析所述货墩集合之间的位置关系；

入叉单元：用于找到所述卡板的叉孔的位置，并跟踪所述叉孔的位置，引导所述智能叉车完成入叉动作。

7.根据权利要求6所述的实现如权利要求1所述的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法的装置，其特征在于，在所述数据采集回传单元中，所述激光扫描仪在一定距离内，将发出的激光束照射在所述货墩上，并将采集的环境数据实时回传给所述智能叉车中的软件程序。

8.根据权利要求7所述的实现如权利要求1所述的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法的装置，其特征在于，所述卡板相关的特征值包括卡板的高度、卡板的宽度、货墩的宽度、叉孔的宽度、叉孔的高度、叉孔的形状、叉孔之间的间距和位置关系。

9.根据权利要求6至8任意一项所述的实现如权利要求1所述的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法的装置，其特征在于，所述软件程序利用点间关系、点线关系、点与集合的关系以及集合与集合的关系，过滤所述干扰点簇和干扰集合。

10.根据权利要求6所述的实现如权利要求1所述的使用智能叉车识别卡板叉孔的方法的装置，其特征在于，所述激光扫描仪连接有激光电源线和激光数据线。