CN108519772A - 用于搬运设备的定位方法、装置、搬运设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种用于搬运设备的定位方法、装置、搬运设备及存储介质，所述方法包括：实时采集搬运设备的当前周围环境信息；根据当前周围环境信息与基准位置确定第一当前位置；在搬运设备执行完移动指令后，采集搬运设备当前所处位置的地面信息；将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配；根据匹配结果，确定搬运设备的第二当前位置；在根据匹配结果，未成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，将最新确定出的第一当前位置确定为所述搬运设备的当前实际位置；在根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，将所述第二当前位置确定为所述搬运设备的当前实际位置。因此，可以提高该定位方法的灵活性和准确度。
Description
技术领域
本公开涉及自动化技术领域，具体地，涉及一种用于搬运设备的定位方法、装置、搬运设备及存储介质。
背景技术
随着工厂自动化、计算机集成的制造系统技术逐步发展和自动化立体仓库的广泛使用，各种搬运设备的使用范围和技术水平都得到了迅猛地发展。利用搬运设备进行物品的搬运，可以有效降低搬运工人的工作量。现有技术中，搬运设备的定位一般采用以下方式：
1.磁导航定位方式。在地面上铺设磁条，通过磁导航传感器不间断地感应磁条产生的磁信号实现定位。但该种方式灵活性差，并且在更改搬运设备的路径后，需重新铺设磁条才可以对搬运设备进行定位，无法通过控制系统实时更改路径，且磁条容易损坏，后期维护成本较高。
2.激光导航定位方式。在相应位置安装位置精确的激光反射板，搬运设备通过发射激光束、并采集由反射板反射的激光束来确定其当前位置。但该种方式成本较高，且控制算法复杂。
3.光学导航定位方式。在搬运设备的行驶路径上涂漆或粘贴色带，通过摄像头采集色带图像信号，并对色带图像信号进行处理而实现定位。但该种方法对色带的污染和机械磨损十分敏感，定位可靠性较差。
发明内容
本公开的目的是提供一种简单且准确的用于搬运设备的定位方法、装置、搬运设备及存储介质。
为了实现上述目的，根据本公开的第一方面，提供一种用于搬运设备的定位方法，所述方法包括：
实时采集所述搬运设备的当前周围环境信息；
根据所述当前周围环境信息与基准位置确定第一当前位置，其中，所述基准位置为上一周围环境信息对应的位置；
在所述搬运设备执行完移动指令后，采集所述搬运设备当前所处位置的地面信息，其中，所述移动指令用于指示所述搬运设备移动到目标位置；
将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配，其中，所述目标区域为所述搬运设备所处的工作区域中的一部分或全部；
根据匹配结果，确定所述搬运设备的第二当前位置；
在根据匹配结果，未成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，将最新确定出的第一当前位置确定为所述搬运设备的当前实际位置；
在根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，将所述第二当前位置确定为所述搬运设备的当前实际位置。
可选地，所述方法还包括：
在根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，以所述第二当前位置替换所述最新确定出的第一当前位置，作为下一次确定第一当前位置时的基准位置。
可选地，所述方法还包括：
存储采集到的所述当前周围环境信息；
在根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，清空在所述第二当前位置之前存储的周围环境信息。
可选地，在所述将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配的步骤之前，所述方法还包括：
确定所述搬运设备从上一位置到当前位置的行进距离，所述上一位置为所述搬运设备执行所述移动指令之前的位置；
以所述行进距离为半径、所述目标位置为圆心，确定所述目标区域。
可选地，所述根据匹配结果，确定所述搬运设备的第二当前位置，包括：
在所述匹配结果表示成功匹配到的预置地面信息的个数为一个时，根据成功匹配到的预置地面信息，确定所述搬运设备的第二当前位置；以及
在所述匹配结果表示成功匹配到的预置地面信息的个数为多个时，缩小所述目标区域，并返回所述将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配的步骤；
在所述匹配结果表示未成功匹配到预置地面信息时，输出行进指令，所述行进指令用于指示所述搬运设备按照预设方向移动预设距离，并在所述搬运设备执行完所述行进指令后，返回所述采集所述搬运设备当前所处位置的地面信息的步骤。
可选地，所述方法还包括：
在确定出所述搬运设备的当前实际位置后，确定所述搬运设备的当前实际位置与所述目标位置的位置偏差；
若所述位置偏差超过预设的位置偏差范围，按照所述目标位置对所述搬运设备的当前实际位置进行纠正。
可选地，所述方法还包括：
在确定出所述搬运设备的当前实际位置后，确定所述搬运设备的行进方向角度偏差；
若所述行进方向角度偏差超过预设的角度偏差范围，对所述搬运设备的行进角度进行纠正。
可选地，所述根据所述当前周围环境信息与基准位置确定第一当前位置，包括：
根据所述当前周围环境信息与基准位置，基于SLAM算法确定第一当前位置。
根据本公开的第二方面，提供一种用于搬运设备的定位装置，所述装置包括：
第一采集模块，用于实时采集所述搬运设备的当前周围环境信息；
第一确定模块，用于根据所述当前周围环境信息与基准位置确定第一当前位置，其中，所述基准位置为上一周围环境信息对应的位置；
第二采集模块，用于在所述搬运设备执行完移动指令后，采集所述搬运设备当前所处位置的地面信息，其中，所述移动指令用于指示所述搬运设备移动到目标位置；
匹配模块，用于将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配，其中，所述目标区域为所述搬运设备所处的工作区域中的一部分或全部；
第二确定模块，用于根据匹配结果，确定所述搬运设备的第二当前位置；
第三确定模块，用于在所述第二确定模块根据匹配结果，未成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，将最新确定出的第一当前位置确定为所述搬运设备的当前实际位置；在所述第二确定模块根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，将所述第二当前位置确定为所述搬运设备的当前实际位置。
可选地，所述装置还包括：
替换模块，用于在所述第二确定模块根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，以所述第二当前位置替换所述最新确定出的第一当前位置，作为下一次确定第一当前位置时的基准位置。
可选地，所述装置还包括：
存储模块，用于存储采集到的所述当前周围环境信息；
清空模块，用于在所述第二确定模块根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，清空在所述第二当前位置之前存储的周围环境信息。
可选地，所述装置还包括：
第四确定模块，用于在所述匹配模块将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配之前，确定所述搬运设备从上一位置到当前位置的行进距离，所述上一位置为所述搬运设备执行所述移动指令之前的位置；
第五确定模块，用于以所述行进距离为半径、所述目标位置为圆心，确定所述目标区域。
可选地，所述第二确定模块包括：
第一确定子模块，用于在所述匹配结果表示成功匹配到的预置地面信息的个数为一个时，根据成功匹配到的预置地面信息，确定所述搬运设备的第二当前位置；以及
第二确定子模块，用于在所述匹配结果表示成功匹配到的预置地面信息的个数为多个时，缩小所述目标区域，并触发所述匹配模块将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配；
第三确定子模块，用于在所述匹配结果表示未成功匹配到预置地面信息时，输出行进指令，所述行进指令用于指示所述搬运设备按照预设方向移动预设距离，并在所述搬运设备执行完所述行进指令后，返回所述采集所述搬运设备当前所处位置的地面信息的步骤。
可选地，所述装置还包括：
第六确定模块，用于在所述第三确定模块确定出所述搬运设备的当前实际位置后，确定所述搬运设备的当前实际位置与所述目标位置的位置偏差；
第一纠正模块，用于在所述位置偏差超过预设的位置偏差范围时，按照所述目标位置对所述搬运设备的当前实际位置进行纠正。
可选地，所述装置还包括：
第七确定模块，用于在所述第三确定模块确定出所述搬运设备的当前实际位置后，确定所述搬运设备的行进方向角度偏差；
第二纠正模块，用于在所述行进方向角度偏差超过预设的角度偏差范围时，对所述搬运设备的行进角度进行纠正。
可选地，所述第一确定模块用于：
根据所述当前周围环境信息与基准位置，基于SLAM算法确定第一当前位置。
根据本公开的第三方面，提供一种搬运设备，所述搬运设备包括：
上述第二方面所述的任一用于搬运设备的定位装置；
第一摄像头，设置于所述搬运设备的底部，用于采集地面信息；
第二摄像头，设置于所述搬运设备的顶部，用于采集周围环境信息。
可选地，所述第二摄像头为双目摄像头。
根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的任一方法的步骤。
在上述技术方案中，通过实时采集搬运设备的当前周围环境信息，可以确定出搬运设备的第一当前位置。在搬运设备执行完移动指令后，采集搬运设备当前所处位置的地面信息，并将该采集的地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配，从而可以根据匹配结果确定搬运设备的第二当前位置。一方面，可以利用现有的地面信息确定搬运设备的第二当前位置，不需要像现有技术中铺设或者安装辅助材料，节省资源且降低成本，方法简单且易于实现。另一方面，在更改搬运设备的移动路径时，不需要更改硬件或者外部设备，便于后期维护，提高该定位方法的灵活性和准确度。另外，在根据匹配结果，未成功确定出搬运设备的第二当前位置时，将最新确定出的第一当前位置确定为搬运设备的当前实际位置；在根据匹配结果，成功确定出搬运设备的第二当前位置时，将第二当前位置确定为搬运设备的当前实际位置，从而可以对搬运设备进行有效定位，进一步提高搬运设备定位的准确性和实时性。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本公开的一种实施方式提供的用于搬运设备的定位方法的流程图；
图2是搬运设备的目标区域的示意图；
图3是根据本公开的另一种实施方式提供的用于搬运设备的定位方法的流程图；
图4是根据本公开的一种实施方式提供的用于搬运设备的定位装置的框图；
图5是根据本公开的另一种实施方式提供的用于搬运设备的定位装置的框图；
图6是根据本公开的另一种实施方式提供的用于搬运设备的定位装置的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1所示，为根据本公开的一种实施方式提供的用于搬运设备的定位方法的流程图。如图1所示，所述方法包括：
在S11中，实时采集搬运设备的当前周围环境信息，其中，所述当前周围环境信息可以是当前周围环境的图像，也可以是根据当前周围环境的图像获取的图像中物体的特征信息。
在S12中，根据当前周围环境信息与基准位置确定第一当前位置，其中，所述基准位置为上一周围环境信息对应的位置。
可选地，所述根据所述当前周围环境信息与基准位置确定第一当前位置，包括：
根据所述当前周围环境信息与基准位置，基于SLAM(simultaneous localizationand mapping，即时定位与地图构建)算法确定第一当前位置。
在一实施例中，可以通过一摄像头实时采集搬运设备的当前周围环境信息。其中，该摄像头可以是一双目摄像头，设置于搬运设备的顶部，以用于采集搬运设备的当前周围环境信息。示例地，双目摄像头的左、右摄像头的参数可以进行预先标定，该参数的标定方法为现有技术，在此不再赘述。
以下，具体说明根据所述当前周围环境信息与基准位置，基于SLAM算法确定第一当前位置的过程。在该实施例中，搬运设备的初始位置为一已知位置，可以将该初始位置作为基准位置以确定下一位置，从而继续确定之后的位置。在搬运设备的行走过程中，双目摄像头可以实时采集搬运设备的当前周围环境信息，从而可以通过当前周围环境信息与上一周围环境信息进行对比，基于SLAM算法确定出当前位置相对于上一周围环境信息对应的位置(即，基准位置)的角度及位置变化，之后，根据基准位置及当前位置与基准位置之间的相对位置可以确定出第一当前位置。其中，可以通过当前周围环境信息与上一周围环境信息进行对比，基于SLAM算法确定出当前位置相对于上一周围环境信息对应的位置的角度及位置变化为现有技术，在此不再赘述。
在S13中，在搬运设备执行完移动指令后，采集搬运设备当前所处位置的地面信息，其中，所述移动指令用于指示所述搬运设备移动到目标位置。示例地，所述地面信息可以是地面的图像，也可以是根据地面的图像提取的地面纹路信息。该搬运设备可以是搬运机器人，也可以是AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)。
在S14中，将采集到的地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配，其中，所述目标区域为所述搬运设备所处的工作区域中的一部分或全部。其中，可以预先采集搬运设备的工作区域内的地面信息，并存储各个地面信息。
可选地，可以将搬运设备所处的工作区域全部确定为目标区域，即将采集到的地面信息与该搬运设备所处的工作区域内的地面信息进行匹配。
可选地，在所述将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配的步骤14之前，所述方法还包括：
确定所述搬运设备从上一位置到当前位置的行进距离，所述上一位置为所述搬运设备执行所述移动指令之前的位置。其中，可以通过激光传感器确定该行进距离，也可以根据搬运设备的车轮半径及转动圈数确定该行进距离，本公开对此不作限定。
以所述行进距离为半径、所述目标位置为圆心，确定所述目标区域。
示例地，由于该搬运设备的行进距离有限，与上一位置距离大于该行进距离的位置可以排除是当前位置的可能性，因此，可以将以该行进距离为半径、目标位置为圆心所形成的圆形区域确定为目标区域，如图2所示，矩形区域1表示该搬运设备的工作区域，圆形区域2表示该目标区域，由此可见，通过上述技术方案，可以有效缩小匹配的范围，提高定位效率。其中，上述圆形区域为该目标区域的一种示例实现方式。目标区域也可以是以行进距离为半径、目标位置为圆心的扇形区域，本公开中对此不作限定。
在S15中，根据匹配结果，确定搬运设备的第二当前位置。
可选地，根据匹配结果，确定搬运设备的第二当前位置的一种示例性实现方式如下，包括：
在所述匹配结果表示成功匹配到的预置地面信息的个数为一个时，根据成功匹配到的预置地面信息，确定所述搬运设备的第二当前位置。
在一实施例中，可以确定采集到的地面信息的重心点，并将该重心点在预置地面信息中对应的位置确定为搬运设备的第二当前位置。其中，可以通过图像处理技术进行确定该重心点。
在所述匹配结果表示成功匹配到的预置地面信息的个数为多个时，缩小所述目标区域，并返回所述将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配的步骤。其中，可以在返回次数达到预设次数时，停止重复该返回的步骤，表示根据匹配结果未能成功确定出搬运设备的第二当前位置。
在一实施例中，如图2所示，圆形区域2为目标区域。示例地，缩小目标区域可以是以目标位置S为圆心，缩小圆形区域的半径。如，圆形区域3为在圆形区域2的基础上获得的目标区域，其中，R2＜R1。在该实施例中，在圆形区域2的预置地面信息中成功匹配到位置T和位置A2对应的地面信息，通过缩小目标区域获得圆形区域3，在圆形区域3的预置地面信息中成功匹配到位置A2对应的地面信息，此时可以根据位置A2对应的地面信息确定搬运设备的第二当前位置，既可以有效缩小匹配范围、提高匹配效率，又可以提高匹配的精确度。其中，上述方式仅为缩小目标区域的一种示例实现方式，不对本公开进行限制。在另一实施例中，当目标区域为扇形区域时，也可以通过缩小扇形区域的圆心角以缩小目标区域，本公开中对此不作限定。
在所述匹配结果表示未成功匹配到预置地面信息时，输出行进指令，所述行进指令用于指示所述搬运设备按照预设方向移动预设距离，并在所述搬运设备执行完所述行进指令后，返回所述采集所述搬运设备当前所处位置的地面信息的步骤。其中，该预设方向可以是搬运设备的当前行进方向，也可以是根据多次实验数据确定出的预置的方向，预设距离可以为预置的行进距离。示例地，在匹配结果表示未成功匹配到预置地面信息时，输出行进指令，该行进指令用于指示搬运设备按照当前行进方向移动100mm。在搬运设备执行完该行进指令后，重新采集搬运设备当前所处位置的地面信息。之后根据重新采集到的地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配，若匹配结果表示未成功匹配到预置地面信息，则停止重复该返回的步骤，表示根据匹配结果未能成功确定出搬运设备的第二当前位置。需要说明的是，上述实施例仅为一种示例性实现方式，不对本公开进行限定。示例地，该返回采集所述搬运设备当前所处位置的地面信息的步骤的次数也可以根据实际情况设置成多次，本公开对此不作限定。
在另一实施例中，所述目标区域内的各个预置地面信息不同，各个位置对应的地面信息唯一。在该实施例中，在将采集到的地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配时，可以快速确定出匹配结果，进一步提升匹配效率。
在S16中，在根据匹配结果，未成功确定出搬运设备的第二当前位置时，将最新确定出的第一当前位置确定为搬运设备的当前实际位置；
在S17中，在根据匹配结果，成功确定出搬运设备的第二当前位置时，将第二当前位置确定为搬运设备的当前实际位置。
在上述技术方案中，通过实时采集搬运设备的当前周围环境信息，可以确定出搬运设备的第一当前位置。在搬运设备执行完移动指令后，采集搬运设备当前所处位置的地面信息，并将该采集的地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配，从而可以根据匹配结果确定搬运设备的第二当前位置。一方面，可以利用现有的地面信息确定搬运设备的第二当前位置，不需要像现有技术中铺设或者安装辅助材料，节省资源且降低成本，方法简单且易于实现。另一方面，在更改搬运设备的移动路径时，不需要更改硬件或者外部设备，便于后期维护，提高该定位方法的灵活性和准确度。另外，在根据匹配结果，未成功确定出搬运设备的第二当前位置时，将最新确定出的第一当前位置确定为搬运设备的当前实际位置；在根据匹配结果，成功确定出搬运设备的第二当前位置时，将第二当前位置确定为搬运设备的当前实际位置，从而可以对搬运设备进行有效定位，进一步提高搬运设备定位的准确性和实时性。
可选地，所述方法还包括：
在根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，以所述第二当前位置替换所述最新确定出的第一当前位置，作为下一次确定第一当前位置时的基准位置。示例地，在下一次确定第一当前位置时，则会根据下一次采集到的周围环境信息与本次确定出的第一当前位置(即，最新确定出的)确定下一次的第一当前位置。因此，在搬运设备的定位过程中，若本次确定出的第一当前位置存在误差，则会对之后各次确定第一当前位置造成影响，从而导致累积误差。因此，在该实施例中，在根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，以第二当前位置替换最新确定出的第一当前位置，作为下一次确定第一当前位置时的基准位置，即通过第二当前位置对最新确定出的第一当前位置进行修正，从而获得准确的基准位置，可以有效提高确定出的第一当前位置的准确度，降低搬运设备定位过程中的累积误差，有效提高搬运设备定位的准确度。
可选地，所述方法还包括：
存储采集到的当前周围环境信息；
在根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，清空在所述第二当前位置之前存储的周围环境信息。
在该实施例中，可以将采集到的当前周围环境信息进行存储，从而可以根据当前周围环境信息与基准位置确定第一当前位置。在根据匹配结果确定搬运设备的第二当前位置时，此时，将第二当前位置确定为搬运设备的当前实际位置。之后，在根据下一次采集的周围环境信息与基准位置(即，本次确定的第一当前位置)确定下一次的第一当前位置时，可以以该当前实际位置(即，第二当前位置)替换最新确定出的第一当前位置作为下一次确定第一当前位置时的基准位置，并清空第二当前位置之前存储的周围环境信息，在有效降低搬运设备定位过程中的累积误差的同时，有效减少数据存储，提高定位的效率和性能。
可选地，如图3所示，所述方法还包括：
在S31中，在确定出搬运设备的当前实际位置后，确定搬运设备的当前实际位置与目标位置的位置偏差。
示例地，可以通过如下方式确定搬运设备的当前实际位置与目标位置的位置偏差：
确定目标位置所对应的预置地面信息的重心点，计算目标位置所对应的预置地面信息的重心点与当前实际位置之间的距离，并将该距离确定为搬运设备的当前实际位置与目标位置的位置偏差。
在S32中，若位置偏差超过预设的位置偏差范围，按照目标位置对搬运设备的当前实际位置进行纠正。
在一实施例中，可以以预设比例对搬运设备的当前实际位置进行纠正。示例地，该预设比例可以是黄金比例0.618。当搬运设备的当前实际位置与目标位置的位置偏差为D时，可以控制搬运设备向目标位置移动，移动距离为0.618D。根据预设比例对搬运设备的当前实际位置进行纠正，既可以有效减小搬运设备的实际行走轨迹与预设轨迹的偏差，又可以避免由于位置纠正过度而对搬运设备之后的行走造成影响，为搬运设备的正常行走和精准定位提供保证。
在另一实施例中，可以根据各个目标位置的正态分布曲线对搬运设备的当前实际位置进行纠正。示例地，可以预先记录搬运设备在每个目标位置的多次行走数据，统计每次行走数据对应的理论纠正值和实际纠正值，从而在该目标位置形成对应的正态分布曲线。当确定目标位置后，则可以确定出与该目标位置对应的正态分布曲线，从而可以根据搬运设备的当前实际位置与目标位置之间的位置偏差，获取服从该正态分布曲线的实际纠正值，以根据该实际纠正值对搬运设备的当前实际位置进行纠正。其中，服从正态分布曲线可以是计算出的实际纠正值满足正态分布曲线的方差不变。
在另一实施例中，可以通过PID(proportion-integral-derivative)控制方法对搬运设备的当前实际位置进行纠正。示例地，可以通过PID闭环控制系统对搬运设备的当前实际位置进行纠正，以根据目标位置和当前实际位置准确控制搬运设备的行走轨迹。其中，PID控制算法为现有技术，在此不再赘述。
若所述位置偏差未超过预设的位置偏差范围，表示此时位置偏差对搬运设备的行走轨迹的影响在可接受范围内，不会使得搬运设备的行走轨迹偏离出预设轨迹，此时，不需要进行位置纠正，可以控制搬运设备继续后续的操作。
在上述技术方案中，通过对搬运设备的当前实际位置进行定位及纠正，可以在搬运设备偏离预设轨迹时，及时对搬运设备的当前实际位置进行纠正，从而可以精准地控制搬运设备的行走轨迹，贴合用户的使用需求。
可选地，所述方法还包括：
在确定出所述搬运设备的当前实际位置后，确定所述搬运设备的行进方向角度偏差。
在一实施例中，若当前实际位置为第二当前位置，则根据所述当前实际位置所对应的地面信息与所述目标位置所对应的地面信息，确定所述搬运设备的行进方向角度偏差。其中，在确定出搬运设备的当前实际位置后，若对搬运设备的当前实际位置进行来了纠正，当前实际位置所对应的地面信息为纠正后搬运设备所处位置的地面信息；否则，当前实际位置所对应的地面信息即为在步骤13中采集到的地面信息。
示例地，根据目标位置对应的地面信息可以确定出搬运设备在目标位置的基准行进方向，根据搬运设备的当前实际位置所对应的地面信息可以确定出搬运设备的实际行进方向，该基准行进方向与实际行进方向之间的夹角即为搬运设备的行进方向角度偏差。
在另一实施例中，若当前实际位置为第一当前位置，则可以根据基准位置与当前位置确定出搬运设备的实际行进方向，根据预设轨迹可以确定出搬运设备在该位置的基准行进方向，该基准行进方向与实际行进方向之间的夹角即为搬运设备的行进方向角度偏差。
若所述行进方向角度偏差超过预设的角度偏差范围，对所述搬运设备的行进角度进行纠正。
其中，对搬运设备的行进角度进行纠正的方式与上文所述对搬运设备的当前实际位置进行纠正的方式类似，在此不再赘述。
若所述行进方向角度偏差未超过预设的角度偏差范围，表示此时行进方向角度偏差对搬运设备的行走轨迹的影响在可接受范围内，不会使得搬运设备的行走轨迹偏离出预设轨迹，此时，不需要对行进角度进行调整，可以控制搬运设备按照当前的行进方向移动。
在另一实施例中，也可以根据当前周围环境信息和基准位置确定出的第一当前位置实时确定搬运设备的行走轨迹与预设轨迹之间的位置偏差及行进方向偏差，从而可以实时对搬运设备的行走轨迹进行监测及纠正，以使搬运设备可以准确沿预设轨迹行走，满足用户的使用需求。
在上述技术方案中，通过对搬运设备的行进方向进行监测及纠正，可以有效降低搬运设备偏离预设轨迹的风险，保证搬运设备后续行走的准确度，便于用户使用。
本公开还提供一种用于搬运设备的定位装置，如图4所示，该装置10包括：
第一采集模块100，用于实时采集所述搬运设备的当前周围环境信息；
第一确定模块200，用于根据所述当前周围环境信息与基准位置确定第一当前位置，其中，所述基准位置为上一周围环境信息对应的位置；
第二采集模块300，用于在所述搬运设备执行完移动指令后，采集所述搬运设备当前所处位置的地面信息，其中，所述移动指令用于指示所述搬运设备移动到目标位置；
匹配模块400，用于将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配，其中，所述目标区域为所述搬运设备所处的工作区域中的一部分或全部；
第二确定模块500，用于根据匹配结果，确定所述搬运设备的第二当前位置；
第三确定模块600，用于在所述第二确定模块500根据匹配结果，未成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，将最新确定出的第一当前位置确定为所述搬运设备的当前实际位置；在所述第二确定模块500根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，将所述第二当前位置确定为所述搬运设备的当前实际位置。
可选地，所述装置10还包括：
替换模块，用于在所述第二确定模块500根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，以所述第二当前位置替换所述最新确定出的第一当前位置，作为下一次确定第一当前位置时的基准位置。
可选地，所述装置10还包括：
存储模块，用于存储采集到的所述当前周围环境信息；
清空模块，用于在所述第二确定模块500根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，清空在所述第二当前位置之前存储的周围环境信息。
可选地，如图5所示，所述装置10还包括：
第四确定模块700，用于在所述匹配模块400将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配之前，确定所述搬运设备从上一位置到当前位置的行进距离，所述上一位置为所述搬运设备执行所述移动指令之前的位置；
第五确定模块800，用于以所述行进距离为半径、所述目标位置为圆心，确定所述目标区域。
可选地，所述第二确定模块500包括：
第一确定子模块，用于在所述匹配结果表示成功匹配到的预置地面信息的个数为一个时，根据成功匹配到的预置地面信息，确定所述搬运设备的第二当前位置；以及
第二确定子模块，用于在所述匹配结果表示成功匹配到的预置地面信息的个数为多个时，缩小所述目标区域，并触发所述匹配模块将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配；
第三确定子模块，用于在所述匹配结果表示未成功匹配到预置地面信息时，输出行进指令，所述行进指令用于指示所述搬运设备按照预设方向移动预设距离，并在所述搬运设备执行完所述行进指令后，返回所述采集所述搬运设备当前所处位置的地面信息的步骤。
可选地，如图6所示，所述装置10还包括：
第六确定模块900，用于在所述第三确定模块600确定出所述搬运设备的当前实际位置后，确定所述搬运设备的当前实际位置与所述目标位置的位置偏差；
第一纠正模块1000，用于在所述位置偏差超过预设的位置偏差范围时，按照所述目标位置对所述搬运设备的当前实际位置进行纠正。
可选地，所述装置10还包括：
第七确定模块，用于在所述第三确定模块600确定出所述搬运设备的当前实际位置后，确定所述搬运设备的行进方向角度偏差；
第二纠正模块，用于在所述行进方向角度偏差超过预设的角度偏差范围时，对所述搬运设备的行进角度进行纠正。
可选地，所述第一确定模块200用于：
根据所述当前周围环境信息与基准位置，基于SLAM算法确定第一当前位置。
本公开还提供一种搬运设备，所述搬运设备包括：
上述的任一用于搬运设备的定位装置；
第一摄像头，设置于所述搬运设备的底部，用于采集地面信息；
第二摄像头，设置于所述搬运设备的顶部，用于采集周围环境信息。
可选地，所述第二摄像头为双目摄像头。
可选地，所述搬运设备还可以包括：
补光装置，设置于所述搬运设备的底部，用于在所述摄像头采集地面信息时进行补光，从而可以采集更加清晰、准确的地面信息。示例地，所述补光装置可以是闪光灯或者黑光光源，本公开对此不作限定。
本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一实施例提供的用于搬运设备的定位方法的步骤。
其中，本公开所提供的用于搬运设备的定位方法、装置、搬运设备可以适用于多种物品存储仓库中，以有效降低搬运工人的工作量。示例地，本公开提供的用于搬运设备的定位方法、装置、搬运设备在地面环境整洁、空气环境无尘度高的环境中使用效果更佳，如半导体的存储仓库。在该环境中，可以有效避免空气中的尘埃等对摄像头以及地面信息的污染，从而可以采集到高清晰度、高质量的地面信息，提供准确的数据支持。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (19)
1.一种用于搬运设备的定位方法，其特征在于，所述方法包括：
实时采集所述搬运设备的当前周围环境信息；
根据所述当前周围环境信息与基准位置确定第一当前位置，其中，所述基准位置为上一周围环境信息对应的位置；
在所述搬运设备执行完移动指令后，采集所述搬运设备当前所处位置的地面信息，其中，所述移动指令用于指示所述搬运设备移动到目标位置；
将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配，其中，所述目标区域为所述搬运设备所处的工作区域中的一部分或全部；
根据匹配结果，确定所述搬运设备的第二当前位置；
在根据匹配结果，未成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，将最新确定出的第一当前位置确定为所述搬运设备的当前实际位置；
在根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，将所述第二当前位置确定为所述搬运设备的当前实际位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，以所述第二当前位置替换所述最新确定出的第一当前位置，作为下一次确定第一当前位置时的基准位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
存储采集到的所述当前周围环境信息；
在根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，清空在所述第二当前位置之前存储的周围环境信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配的步骤之前，所述方法还包括：
确定所述搬运设备从上一位置到当前位置的行进距离，所述上一位置为所述搬运设备执行所述移动指令之前的位置；
以所述行进距离为半径、所述目标位置为圆心，确定所述目标区域。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据匹配结果，确定所述搬运设备的第二当前位置，包括：
在所述匹配结果表示成功匹配到的预置地面信息的个数为一个时，根据成功匹配到的预置地面信息，确定所述搬运设备的第二当前位置；以及
在所述匹配结果表示成功匹配到的预置地面信息的个数为多个时，缩小所述目标区域，并返回所述将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配的步骤；
在所述匹配结果表示未成功匹配到预置地面信息时，输出行进指令，所述行进指令用于指示所述搬运设备按照预设方向移动预设距离，并在所述搬运设备执行完所述行进指令后，返回所述采集所述搬运设备当前所处位置的地面信息的步骤。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在确定出所述搬运设备的当前实际位置后，确定所述搬运设备的当前实际位置与所述目标位置的位置偏差；
若所述位置偏差超过预设的位置偏差范围，按照所述目标位置对所述搬运设备的当前实际位置进行纠正。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在确定出所述搬运设备的当前实际位置后，确定所述搬运设备的行进方向角度偏差；
若所述行进方向角度偏差超过预设的角度偏差范围，对所述搬运设备的行进角度进行纠正。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前周围环境信息与基准位置确定第一当前位置，包括：
根据所述当前周围环境信息与基准位置，基于SLAM算法确定第一当前位置。
9.一种用于搬运设备的定位装置，其特征在于，所述装置包括：
第一采集模块，用于实时采集所述搬运设备的当前周围环境信息；
第一确定模块，用于根据所述当前周围环境信息与基准位置确定第一当前位置，其中，所述基准位置为上一周围环境信息对应的位置；
第二采集模块，用于在所述搬运设备执行完移动指令后，采集所述搬运设备当前所处位置的地面信息，其中，所述移动指令用于指示所述搬运设备移动到目标位置；
匹配模块，用于将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配，其中，所述目标区域为所述搬运设备所处的工作区域中的一部分或全部；
第二确定模块，用于根据匹配结果，确定所述搬运设备的第二当前位置；
第三确定模块，用于在所述第二确定模块根据匹配结果，未成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，将最新确定出的第一当前位置确定为所述搬运设备的当前实际位置；在所述第二确定模块根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，将所述第二当前位置确定为所述搬运设备的当前实际位置。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
替换模块，用于在所述第二确定模块根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，以所述第二当前位置替换所述最新确定出的第一当前位置，作为下一次确定第一当前位置时的基准位置。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
存储模块，用于存储采集到的所述当前周围环境信息；
清空模块，用于在所述第二确定模块根据匹配结果，成功确定出所述搬运设备的第二当前位置时，清空在所述第二当前位置之前存储的周围环境信息。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第四确定模块，用于在所述匹配模块将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配之前，确定所述搬运设备从上一位置到当前位置的行进距离，所述上一位置为所述搬运设备执行所述移动指令之前的位置；
第五确定模块，用于以所述行进距离为半径、所述目标位置为圆心，确定所述目标区域。
13.根据权利要求9-12中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块包括：
第一确定子模块，用于在所述匹配结果表示成功匹配到的预置地面信息的个数为一个时，根据成功匹配到的预置地面信息，确定所述搬运设备的第二当前位置；以及
第二确定子模块，用于在所述匹配结果表示成功匹配到的预置地面信息的个数为多个时，缩小所述目标区域，并触发所述匹配模块将采集到的所述地面信息与目标区域内的预置地面信息进行匹配；
第三确定子模块，用于在所述匹配结果表示未成功匹配到预置地面信息时，输出行进指令，所述行进指令用于指示所述搬运设备按照预设方向移动预设距离，并在所述搬运设备执行完所述行进指令后，返回所述采集所述搬运设备当前所处位置的地面信息的步骤。
14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第六确定模块，用于在所述第三确定模块确定出所述搬运设备的当前实际位置后，确定所述搬运设备的当前实际位置与所述目标位置的位置偏差；
第一纠正模块，用于在所述位置偏差超过预设的位置偏差范围时，按照所述目标位置对所述搬运设备的当前实际位置进行纠正。
15.根据权利要求9或14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第七确定模块，用于在所述第三确定模块确定出所述搬运设备的当前实际位置后，确定所述搬运设备的行进方向角度偏差；
第二纠正模块，用于在所述行进方向角度偏差超过预设的角度偏差范围时，对所述搬运设备的行进角度进行纠正。
16.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块用于：
根据所述当前周围环境信息与基准位置，基于SLAM算法确定第一当前位置。
17.一种搬运设备，其特征在于，所述搬运设备包括：
权利要求9-16中任一项所述的用于搬运设备的定位装置；
第一摄像头，设置于所述搬运设备的底部，用于采集地面信息；
第二摄像头，设置于所述搬运设备的顶部，用于采集周围环境信息。
18.根据权利要求17所述的搬运设备，其特征在于，所述第二摄像头为双目摄像头。
19.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。
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| PB01 | Publication | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Duan Lian Inventor before: Duan Lian Inventor before: Zhao Gang |
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230411 Address after: Room 218-J, Building B, Management Committee of Jiangbei Industrial Concentration Zone, Wuhu City, Anhui Province Patentee after: Wuhu Xiangrui Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: Tokyo Patentee before: AIROBOT Co.,Ltd. |