CN107067779A - 自动导引运输车交通管制系统及方法 - Google Patents

自动导引运输车交通管制系统及方法 Download PDF

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CN107067779A CN201611083107.2A CN201611083107A CN107067779A CN 107067779 A CN107067779 A CN 107067779A CN 201611083107 A CN201611083107 A CN 201611083107A CN 107067779 A CN107067779 A CN 107067779A
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Abstract

本发明提供一种自动导引运输车交通管制系统及方法,自动导引运输车交通管制系统包括:自动导引运输车;绘制装置,配置成基于一初始环境地图,接收所绘制的交通管制区的位置数据,并生成带有所述交通管制区的位置数据的管制环境地图;定位装置,配置成基于所述管制环境地图对所述自动导引运输车进行定位,并判断所述自动导引运输车是否位于所述交通管制区;以及交通管制装置,配置成基于交通调度算法对定位于所述交通管制区的自动导引运输车进行调度。本发明提供的自动导引运输车交通管制系统及方法可减少成本。

Description

自动导引运输车交通管制系统及方法
技术领域
本发明涉及自动控制领域,尤其涉及一种自动导引运输车交通管制系统及方法。
背景技术
AGV(Automated Guided Vehicle)意即“自动导引运输车”,是指装备有电磁或光学等自动导引装置,它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。
当多个AGV车在物理轨道上同时行驶时,对于物理轨道上一些缓冲区、十字路口等复杂路段需划分出的交通管制区,以防止多个AGV车同时进入这些交通管制区而发生碰撞。然而,现有技术中,为了使AGV车能够在行驶过程中识别出这些交通管制区,通常在物理轨道上相应的交通管制区铺设物理触发器装置(例如磁条或RFID卡等),同时,在AGV车上需装有相应触发器装置的读取设备(例如磁传感器或RFID读卡器等)。换言之,现有技术中,当AGV车上的触发器读取装置识别到交通管制区铺设的触发器装置时,AGV车将根据交通调度算法来确认是否继续行驶。
然而,通过布置物理触发器装置及其读取设备将增加AGV车行驶系统的硬件成本。当物理轨道更改时,还需对所铺设的物理触发器装置进行增删或修改,增加了硬件维护成本。同时,利用物理触发器装置来构成交通管制区,对于交通管制区的形状也会有所限制。
由此,可见现有技术中AGV车的交通管制系统成本较大。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术存在的缺陷,提供一种自动导引运输车交通管制系统及方法,其能够减少自动导引运输车的交通管制系统的成本。
根据本发明的一个方面,提供一种自动导引运输车交通管制系统,包括:自动导引运输车;绘制装置,配置成基于一初始环境地图,接收所绘制的交通管制区的位置数据,并生成带有所述交通管制区的位置数据的管制环境地图;定位装置,配置成基于所述管制环境地图对所述自动导引运输车进行定位,并判断所述自动导引运输车是否位于所述交通管制区;以及交通管制装置,配置成基于交通调度算法对定位于所述交通管制区的自动导引运输车进行调度。
优选地,所述绘制装置包括:显示装置,配置成显示所述初始环境地图及生成的所述管制环境地图;接收装置,配置成接收所述交通管制区的位置数据;以及生成装置,配置基于所述初始环境地图和所述交通管制区的位置数据生成所述管制环境地图,所述管制环境地图包括空旷区域、障碍区域以及交通管制区,所述空旷区域、障碍区域、交通管制区分别示出为不同的颜色。
优选地,所述接收装置为与所述显示装置集成的触控装置;或者所述接收装置为与所述显示装置集成的图片编辑装置。
优选地,所述初始环境地图包括所述自动导引运输车的初始位置,所述交通管制区的位置数据为所述交通管制区在所述初始环境地图中相对于所述自动导引运输车的初始位置的坐标。
优选地,所述绘制装置和所述定位装置集成在所述自动导引运输车上,所述交通管制装置与所述自动导引运输车远程通信;或者所述定位装置集成在所述自动导引运输车上,所述绘制装置和所述交通管制装置与所述自动导引运输车远程通信。
优选地,还包括:触发装置,集成在所述定位装置上,配置成当所述自动导引运输车位于所述交通管制区,周期地向所述交通管制装置询问,所述自动导引运输车所位于的交通管制区是否被其他自动导引运输车占领,若未被其他自动导引运输车占领,则向所述交通管制装置申请占领所述自动导引运输车所位于的交通管制区。
根据本发明的又一方面,还提供一种自动导引运输车交通管制方法,包括:获取所述自动导引运输车的初始环境地图;基于所述初始环境地图,接收所绘制的交通管制区的位置数据,并生成带有所述交通管制区的位置数据的管制环境地图;基于所述管制环境地图对所述自动导引运输车进行定位,并判断所述自动导引运输车是否位于所述交通管制区;以及基于交通调度算法对定位于所述交通管制区的自动导引运输车进行调度。
优选地,所述初始环境地图包括所述自动导引运输车的初始位置,所述交通管制区的位置数据为所述交通管制区在所述初始环境地图中相对于所述自动导引运输车的初始位置的坐标。
优选地,所述基于所述初始环境地图,接收所绘制的交通管制区的位置数据,并生成带有所述交通管制区的位置数据的管制环境地图的步骤还包括:实时接收所绘制的交通管制区的位置数据并更新所述管制环境地图。
优选地,所述基于所述管制环境地图对所述自动导引运输车进行定位,并判断所述自动导引运输车是否位于所述交通管制区的步骤之后,及所述基于交通调度算法对定位于所述交通管制区的自动导引运输车进行调度的步骤之前,还包括:当所述自动导引运输车位于所述交通管制区,周期地询问,所述自动导引运输车所位于的交通管制区是否被其他自动导引运输车占领,若未被其他自动导引运输车占领,则申请占领所述自动导引运输车所位于的交通管制区。
与现有技术相比,本发明通过绘制的方式形成自动导引运输车的交通管制区,并具有如下优势:
1)无需现有技术中设置在交通管制区的物理触发器装置和设置在自动导引运输车上的读取设备,减少了交通管制区施工的工程量,降低了硬件的使用和维护成本;
2)在对交通管制区进行修改和更新时,只需更改地图的绘制,可进行实时更新,消除物理设备带来的限制和约束,减少维护人员的工作量;
3)采用绘制的方式形成交通管制区,可以绘制任何形状的交通管制区,具备方便,快捷,灵活等特性。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式,本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1示出了根据本发明一实施例的AGV车交通管制系统的示意图。
图2示出了根据本发明一实施例的绘制装置的示意图。
图3示出了根据本发明一实施例的初始环境地图。
图4示出了根据本发明一实施例的管制环境地图。
图5示出了根据本发明又一实施例的AGV车交通管制系统的示意图。
图6示出了根据本发明一实施例的AGV车交通管制方法的流程图。
图7示出了根据本发明又一实施例的AGV车交通管制方法的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员应意识到,没有特定细节中的一个或更多,或者采用其它的方法、组元、材料等,也可以实践本发明的技术方案。在某些情况下,不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明。
本发明的附图仅用于示意相对位置关系,附图中元件的大小并不代表实际大小的比例关系。
下面结合附图描述本发明提供的多个实施例。
首先结合图1至图4。图1示出了根据本发明一实施例的AGV车交通管制系统100的示意图。图2示出了根据本发明一实施例的绘制装置120的示意图。图3示出了根据本发明一实施例的初始环境地图201。图4示出了根据本发明一实施例的管制环境地图202。
AGV车交通管制系统100包括AGV车110、绘制装置120、定位装置130及交通管制装置140。
绘制装置120配置成基于一初始环境地图201,接收所绘制的交通管制区(例如214A、214B)的位置数据,并生成带有交通管制区的位置数据的管制环境地图202。在一些实施例中,绘制装置120还配置成实时接收所绘制的交通管制区(例如214A、214B)的位置数据并更新管制环境地图202。
绘制装置120可以包括显示装置121、接收装置122及生成装置123。显示装置121配置成显示初始环境地图201及生成的管制环境地图202。接收装置122配置成接收交通管制区(例如214A、214B)的位置数据。生成装置123配置基于初始环境地图201和交通管制区(例如214A、214B)的位置数据生成管制环境地图202。
具体而言,显示装置121首先显示初始环境地图201。初始环境地图201可以由定位装置130实时生成。初始环境地图201至少包括空旷区域211和障碍区域212。在一些实施例中,初始环境地图201还可以包括未探索区域213。空旷区域211、障碍区域212及未探索区域213示出为不同的颜色。进一步地,初始环境地图201还可以包括AGV车110的初始位置(未示出)。
接收装置122可以是与显示装置121集成的触控装置。例如,接收装置122可以是与显示装置121集成为一触控显示屏。用户直接在显示初始环境地图201的显示装置121上利用手势,绘制交通管制区。以交通管制区214A为例,用户在显示装置121上以P11为起点,依次通过P12、P13、P14,并回到P11形成连续的矩形闭合手势。集成有触控装置的显示装置121识别该矩形闭合手势的四个端点P11、P12、P13、P14的坐标(或者相对于AGV车110的初始位置的坐标),并根据该四个端点的坐标形成矩形交通管制区214A。在一些变化例中,以交通管制区214B为例,用户在显示装置121上分别触摸P21、P22、P23、P24四个端点。集成有触控装置的显示装置121识别该四个端点P21、P22、P23、P24的坐标(或者相对于AGV车110的初始位置的坐标),并根据该四个端点的坐标形成矩形交通管制区214B。矩形交通管制区214A及214B可由与空旷区域211、障碍区域212及未探索区域213不同的颜色示出。
在一些实施例中,接收装置122为与显示装置121集成的图片编辑装置。用户可以利用鼠标等其他输入设备,在显示装置121所显示的初始环境地图201上进行交通管制区(例如214A、214B)的绘制。接收装置122可根据输入设备绘制的交通管制区识别其在初始环境地图201上的坐标(或者相对于AGV车110的初始位置的坐标)。所绘制的交通管制区不限于矩形,其还可以是其他规则或不规则形状,可依实际路径而定。
在一些实施例中,接收装置122可接收对管制环境地图202的交通管制区的更改数据,并根据交通管制区的更改数据更新管制环境地图202。更新的步骤包括将管制环境地图202初始化为初始环境地图201并在初始环境地图201进行再次绘制,或者擦除部分管制环境地图202中的交通管制区的数据,并进行再次绘制,以获得更新的管制环境地图202。
利用接收装置122在显示装置121所显示的初始环境地图201绘制交通管制区后,生成装置140生成管制环境地图202,并且可显示在显示装置121上。
定位装置130配置成基于管制环境地图对AGV车110进行定位,并判断AGV车110是否位于交通管制区。交通管制装置140配置成基于交通调度算法对定位于交通管制区的AGV车110进行调度。在一些实施例中,绘制装置120和定位装置130集成在AGV车110上。交通管制装置140与AGV车110远程通信。在另一些实施例中,定位装置130集成在AGV车110上。绘制装置120和交通管制装置140与AGV车110远程通信。
可选地,AGV车交通管制系统100还包括集成在定位装置130的触发装置(未示出)。触发装置配置成当AGV车110位于交通管制区时,周期地向交通管制装置140询问,AGV车110所位于的交通管制区是否被其他AGV车110占领,若未被其他AGV车110占领,则向交通管制装置140申请占领AGV车110所位于的交通管制区。例如,当一AGV车110位于交通管制区214A时,该AGV车110的触发装置周期地向交通管制装置140询问交通管制区214A是否被其他AGV车110占领。若交通管制区214A未被其他AGV车110占领,则该AGV车110的触发装置向交通管制装置140申请占领交通管制区214A。若交通管制区214A被其他AGV车110占领,则该AGV车110的触发装置继续等待到下一周期时,再次向交通管制装置140询问。
下面参见,图5示出了根据本发明又一实施例的AGV车交通管制系统300的示意图。AGV车交通管制系统300包括工控机310、定位装置320及AGV车330。
工控机310包括MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)311,显示装置312、交通调度算法313及通信装置314。在本实施例中,图2中所示的绘制装置(图2标号120)集成在工控机310中,且通过一与工控机310的显示装置312集成的接收装置来进行交通管制区的绘制。交通调度算法313用于对位于交通管制区的AGV车330进行调度。通信装置314用于与定位装置320和AGV车330远程地通信。
定位装置320包括MCU321、地图文件322、地图分析和即时定位算法323和通信装置324。地图文件322可选地由定位装置320实时生成。进一步地,地图文件322可以包括初始环境地图或经由工控机310显示装置312上绘制生成的管制环境地图。地图分析和即时定位算法323用于根据地图文件322对AGV车330进行定位,并进一步判断AGV车330是否位于交通管制区。通信装置324用于与工控机310和AGV车330远程地通信。
AGV车330包括MCU331、控制装置332及驱动装置333。控制装置332用于根据工控机310的交通调度算法313控制驱动装置333以对AGV车330进行驱动。
具体而言,定位装置320生成包括初始环境地图的地图文件322,并发送给工控机310。工控机310通过其显示装置312,接收交通管制区的绘制数据,生成管制环境地图。AGV车330行驶,定位装置320通过通信装置320与AGV车330通信根据获得的实时位置数据,在定位装置320中根据地图文件322(包括管制环境地图)采用地图分析和即时定位算法323进行实时定位。当AGV车330位于交通管制区时,定位装置320将根据实时定位询问工控机310。工控机310通过交通调度算法313控制AGV车330的控制装置332以对AGV车330的驱动装置进行驱动,进而实现交通管制区的AGV车的调度。在一些实施例中,定位装置320可以集成在AGV车330上。在一些变化例中,AGV车330也可以包括绘制装置,则交通管制区的绘制及相应管制环境地图的生成在AGV车330处执行。在该变化例中,交通管制区的绘制及相应管制环境地图的生成优选地,在AGV车330未处于工作状态时执行。
图1及5仅仅是示意性地示出本发明提供的AGV车交通管制系统的两个具体实施例。为了清楚起见,简化上述各图中的部件形状、元件数量并省略部分部件,本领域技术人员可以根据实际需求进行变化,这些变化都在本发明的保护范围内,在此不予赘述。
图6示出了根据本发明一实施例的AGV车交通管制方法的流程图。
图6中共示出4个步骤:
步骤S410:获取AGV车的初始环境地图。
初始环境地图至少包括空旷区域和障碍区域。在一些实施例中,初始环境地图还可以包括未探索区域。空旷区域、障碍区域及未探索区域示出为不同的颜色。进一步地,初始环境地图还可以包括AGV车的初始位置。
步骤S420:基于初始环境地图,接收所绘制的交通管制区的位置数据,并生成带有交通管制区的位置数据的管制环境地图。
可选地,交通管制区的位置数据为交通管制区在初始环境地图中相对于AGV车的初始位置的坐标。交通管制区的位置数据可根据触控手势的方式或采用鼠标等输入装置在初始环境地图中的绘制而得。管制环境地图包括空旷区域、障碍区域、未探索区域及交通管制区,交通管制区可由与空旷区域、障碍区域及未探索区域不同的颜色示出。
可选地,步骤S420还包括实时接收所绘制的交通管制区的位置数据并更新管制环境地图。
步骤S430:基于管制环境地图对AGV车进行定位,并判断AGV车是否位于交通管制区。
步骤S440:基于交通调度算法对定位于交通管制区的AGV车进行调度。
可选地,在步骤S430和步骤S440之间还包括如下步骤:
若判断AGV车位于交通管制区,周期地询问,AGV车所位于的交通管制区是否被其他AGV车占领,若未被其他AGV车占领,则申请占领AGV车所位于的交通管制区。
下面参见图7,图7示出了根据本发明又一实施例的AGV车交通管制方法的流程图。
图7共示出10个步骤。
步骤S501:初始化。
可选地,管制环境地图的绘制在步骤S501或者步骤S501之前进行。
步骤S502:AGV车行驶,定位装置工作。
步骤S503:定位装置分析管制环境地图数据并即时定位。
步骤S504:根据步骤S503的定位结果,判断AGV车的当前坐标是否位于交通管制区。若判断AGV车的当前坐标不位于交通管制区,则返回执行步骤S502。若判断AGV车的当前坐标位于交通管制区,则继续执行步骤S505。
步骤S505:AGV车减速停止,申请当前交通管制区的控制权。
步骤S506:AGV车停止等待。
步骤S507:判断AGV车是否获得控制权?
换言之,步骤S507判断是否有其他AGV车正获得该交通管制区的控制权。若步骤S507判断有其他AGV车正获得该交通管制区的控制权,即当前AGV车未获得该交通管制区的控制权时,返回执行步骤S506。若步骤S507判断没有其他AGV车正获得该交通管制区的控制权,即当前AGV车获得该交通管制区的控制权时,则继续执行步骤S508。
步骤S508,AGV车进入交通管制区。
步骤S509,判断AGV车是否离开交通管制区。若步骤S509判断AGV车未离开该交通管制区时,返回执行步骤S508。若步骤S509判断当前AGV车离开该交通管制区的控制权时,则继续执行步骤S510。
步骤S510,当前AGV车释放该交通管制区的控制权。
上述图6和图7分别示出AGV车交通管制方法的两个流程图,为了清楚期间,省略部分步骤。本领域技术人员可以根据实际需求对步骤进行增加和顺序的变化,这些变化都在本发明的保护范围内,在此不予赘述。
与现有技术相比,本发明通过绘制的方式形成AGV车的交通管制区,并具有如下优势:
1)无需现有技术中设置在交通管制区的物理触发器装置和设置在AGV车上的读取设备,减少了交通管制区施工的工程量,降低了硬件的使用和维护成本;
2)在对交通管制区进行修改和更新时,只需更改地图的绘制,可进行实时更新,消除物理设备带来的限制和约束,减少维护人员的工作量;
3)采用绘制的方式形成交通管制区,可以绘制任何形状的交通管制区,具备方便,快捷,灵活等特性。
以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解,本发明不限于所公开的实施方式,相反,本发明意图涵盖包含在所附权利要求范围内的各种修改和等效置换。

Claims (10)

1.一种自动导引运输车交通管制系统,其特征在于,包括:
自动导引运输车;
绘制装置,配置成基于一初始环境地图,接收所绘制的交通管制区的位置数据,并生成带有所述交通管制区的位置数据的管制环境地图;
定位装置,配置成基于所述管制环境地图对所述自动导引运输车进行定位,并判断所述自动导引运输车是否位于所述交通管制区;以及
交通管制装置,配置成基于交通调度算法对定位于所述交通管制区的自动导引运输车进行调度。
2.如权利要求1所述的自动导引运输车交通管制系统,其特征在于,所述绘制装置包括:
显示装置,配置成显示所述初始环境地图及生成的所述管制环境地图;
接收装置,配置成接收所述交通管制区的位置数据;以及
生成装置,配置基于所述初始环境地图和所述交通管制区的位置数据生成所述管制环境地图,所述管制环境地图包括空旷区域、障碍区域以及交通管制区,所述空旷区域、障碍区域、交通管制区分别示出为不同的颜色。
3.如权利要求2所述的自动导引运输车交通管制系统,其特征在于,
所述接收装置为与所述显示装置集成的触控装置;或者
所述接收装置为与所述显示装置集成的图片编辑装置。
4.如权利要求2所述的自动导引运输车交通管制系统,其特征在于,所述初始环境地图包括所述自动导引运输车的初始位置,所述交通管制区的位置数据为所述交通管制区在所述初始环境地图中相对于所述自动导引运输车的初始位置的坐标。
5.如权利要求1所述的自动导引运输车交通管制系统,其特征在于,
所述绘制装置和所述定位装置集成在所述自动导引运输车上,所述交通管制装置与所述自动导引运输车远程通信;或者
所述定位装置集成在所述自动导引运输车上,所述绘制装置和所述交通管制装置与所述自动导引运输车远程通信。
6.如权利要求1所述的自动导引运输车交通管制系统,其特征在于,还包括:
触发装置,集成在所述定位装置上,配置成当所述自动导引运输车位于所述交通管制区,周期地向所述交通管制装置询问,所述自动导引运输车所位于的交通管制区是否被其他自动导引运输车占领,若未被其他自动导引运输车占领,则向所述交通管制装置申请占领所述自动导引运输车所位于的交通管制区。
7.一种自动导引运输车交通管制方法,其特征在于,包括:
获取所述自动导引运输车的初始环境地图;
基于所述初始环境地图,接收所绘制的交通管制区的位置数据,并生成带有所述交通管制区的位置数据的管制环境地图;
基于所述管制环境地图对所述自动导引运输车进行定位,并判断所述自动导引运输车是否位于所述交通管制区;以及
基于交通调度算法对定位于所述交通管制区的自动导引运输车进行调度。
8.如权利要求7所述的自动导引运输车交通管制方法,其特征在于,所述初始环境地图包括所述自动导引运输车的初始位置,所述交通管制区的位置数据为所述交通管制区在所述初始环境地图中相对于所述自动导引运输车的初始位置的坐标。
9.如权利要求7所述的自动导引运输车交通管制方法,其特征在于,所述基于所述初始环境地图,接收所绘制的交通管制区的位置数据,并生成带有所述交通管制区的位置数据的管制环境地图的步骤还包括:
实时接收所绘制的交通管制区的位置数据并更新所述管制环境地图。
10.如权利要求7所述的自动导引运输车交通管制方法,其特征在于,所述基于所述管制环境地图对所述自动导引运输车进行定位,并判断所述自动导引运输车是否位于所述交通管制区的步骤之后,及所述基于交通调度算法对定位于所述交通管制区的自动导引运输车进行调度的步骤之前,还包括:
当所述自动导引运输车位于所述交通管制区,周期地询问,所述自动导引运输车所位于的交通管制区是否被其他自动导引运输车占领,若未被其他自动导引运输车占领,则申请占领所述自动导引运输车所位于的交通管制区。
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