CN109799825A - 一种平粮机器人的同步走道方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种平粮机器人的同步走道方法，其包括同步走道使用的平粮机器人和走道板，还包括同步走道方法，其中，平粮机器人包括平粮机器人主机和平粮机器人从机，平粮机器人主机和平粮机器人从机之间设置有用于对粮仓平整表面的平粮杆，底盘连接至平粮机器人的底部，通过平粮机器人主机和平粮机器人从机进行双机同步巡线，通过转动方向同时消除偏移量，通过平粮机器人主机和平粮机器人从机的来回速度信息的通信，实现双机的协调运动，平稳地将平粮机器人之间的粮仓部分进行平整，保持平粮机器人的同步和一致性。

Description

一种平粮机器人的同步走道方法

技术领域

本发明涉及粮食储存和平整技术领域，具体而言，涉及一种平粮机器人的同步走道方 法。

背景技术

在粮食储藏过程中，平仓作业是储粮管理的基本要求，其次是要布设测温电缆，这两 种作业均采用人工操作完成。近年来，国家投资兴建了大批中央粮食储备库，这些储备库 多以高大平房仓和浅圆仓为主，粮食储存、运输方式多为散装和散运的形式。我国智能平 仓除杂设备的严重缺失，直接制约了提升总公司仓储技术装备水平的发展要求，因此应加 快平仓除杂关键技术及配套装备的研制工作。

平粮机器人专门为粮仓内粮食表面的最终平整阶段而设计。平粮工作分为两个阶段： 初平和精平，精平机器人是为精平阶段所用设备，该设备工作效果是让粮食平整后如镜面 般水平。

在运行前，粮仓表面已经被粗略的平整过，并且已经铺好井字型走道，底盘在井字型 走道上移动，然后平粮机器人在底盘的运行作用下进行平粮操作，在操作中平粮机器人需 保持步调一致，以维持稳定的平粮操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平粮机器人的同步走道方法，其能够在平粮机器人行走在 走道板时，平稳地将平粮机器人之间的粮仓部分进行平整，保持平粮机器人的同步和一致 性，始终维持在粮仓的走道上。

本发明的实施例是这样实现的：

一种平粮机器人的同步走道方法，其包括以下步骤：

S1、设置底盘的初始速度，底盘驱动平粮机器人主机和平粮机器人从机分别沿不同的 走道板行进，平粮机器人主机和平粮机器人从机通过机器视觉模块识别巡线带颜色并保持 行进方向；

S2、通过机器视觉模块分别检测平粮机器人相对于巡线带的距离x、平粮机器人相对 于巡线带的角度偏移量δ，平粮机器人主机和平粮机器人从机沿走道板同时前进，并通过 底盘转动而调整角度偏移量δ至0；

S3、平粮机器人主机检测自身速度，每间隔时间t向平粮机器人从机发送沿巡线带方 向的速度Vx₁，平粮机器人从机接收速度信息并反馈自身速度Vx₂至平粮机器人主机；

S4、平粮机器人从机将Vx₁作为速度指令并沿巡线带方向行进，平粮机器人主机接收 速度信息并将Vx₂作为速度指令沿巡线带方向行进；

S5、平粮机器人主机和平粮机器人从机重复S2～S4，保持速度同步和角度一致，完成 同步走道，平粮杆在平粮机器人主机和平粮机器人从机的带动下对滑过区域进行平整。

在本发明较佳的实施例中，上述平粮机器人包括平粮机器人主机和平粮机器人从机， 底盘连接至平粮机器人的底部，机器视觉模块为OpenMV模块，OpenMV模块包括摄像头且设置于平粮机器人行进方向的一端，巡线带从一端至另一端设置于走道板顶面。

在本发明较佳的实施例中，上述S1中通过OpenMV模块采集图像信息，图像信息分为多个检测区域，距离x为检测区域内巡线带的中心点距检测区域的一端的距离。

在本发明较佳的实施例中，上述S2中通过OpenMV模块设定识别巡线带的阀值并确定阀值范围，通过PID算法维持δ值，通过补充光照减小因光照强度引起的误差，将阀值 维持在固定值。

在本发明较佳的实施例中，上述S3和S4中平粮机器人主机和平粮机器人从机通过全 向轮底盘进行驱动行进，行进速度通过全向轮转向速度模型计算出；或平粮机器人安装有 检测速度的仪器，通过仪器测试平粮机器人的行进速度。

在本发明较佳的实施例中，上述S3和S4中全向轮底盘为三个等距分布全向轮的底盘， 通过底盘的半径、全向轮半径和全向轮转速计算出机器人沿巡线带方向的速度。

在本发明较佳的实施例中，上述S2中角度偏移量，通过全向轮底盘围绕机器人中心 转动进行调节。

在本发明较佳的实施例中，上述巡线带与走道板的颜色分别设置为具有色差的颜色， 巡线带为浅色且走道板为深色，或巡线带为深色且走道板为浅色。

在本发明较佳的实施例中，上述机器人行进速度范围为0.1m/s≤Vx₁≤1m/s，0.1m/s≤ Vx₂≤1m/s。

在本发明较佳的实施例中，上述时间t的范围为50ms≤t≤500ms。

本发明的有益效果是：

本发明通过OpenMV模块采集图像信息，通过OpenMV模块设定的阀值将行进路径保持在巡线带上，通过摄像头的图像计算出角度偏移量δ，利用底盘进行调整偏移角度， 保持行进方向，使得平粮机器人主机和平粮机器人从机行进方向和角度一致，再通过平粮 机器人主机和平粮机器人从机之间的通信保持速度相同而保持同步；该方法能够在平粮机器人行走在走道板时，平稳地将平粮机器人之间的粮仓部分进行平整，保持平粮机器人的同步和一致性，始终维持在粮仓的走道上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作 简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范 围的限定。

图1为本发明平粮机器人及走道板的示意图；

图2为本发明机器视觉模块检测的示意图；

图标：1-平粮机器人主机；2-平粮机器人从机；3-走道板；4-巡线带；5-检测区域。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本 发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例 的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本 发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技 术人员在没有作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。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种平粮机器人的同步走道方法，其包括同步走道使用的 平粮机器人和走道板3，还包括同步走道方法，其中，平粮机器人包括平粮机器人主机1和平粮机器人从机2，平粮机器人主机1和平粮机器人从机2之间设置有用于对粮仓平整 表面的平粮杆，底盘连接至平粮机器人的底部，底盘的直径大小为600mm，机器视觉模块 为OpenMV模块，OpenMV模块包括摄像头且设置于平粮机器人行进方向的一端，巡线带 4从一端至另一端设置于走道板3顶面，通过OpenMV模块采集图像信息，图像信息分为 多个检测区域5，距离x为检测区域5内巡线带4的中心点距检测区域5的一端的距离； 巡线带4与走道板3的颜色分别设置为具有色差的颜色，巡线带4为白色，走道板3设为 墨绿色。在底盘上安装照明灯，尽量让摄像头能够区分走道板3颜色和巡线带4的白色， 摄像头正对白色巡线带4安装，使捕捉到的白色巡线带4图像位于整体图像的正中。

该巡线方案是平粮机器人使用OpenMV模块，根据走道板3的白色线带进行主机和从 机双机巡线，使用OpenMV模块的视觉开源算法检测平粮机器人中线距离巡线带4中线的距离，当平粮机器人中线偏离巡线带4的中线后，视为偏离巡线带4，平粮机器人通过此 距离x进行PID控制，不停地调整平粮机器人转向角度，使平粮机器人在行进过程一直处 于巡线带4中心，以达到巡线的效果，防止平粮机器人偏离走道板3。平粮机器人主机1 和平粮机器人从机2的通信方式为无线串口通信，其中，串口波特率为115200bps，接口 方式为RS485，摄像头输出数据为TTL信号，电路板所接收的只能是RS232或RS485信 号，所以通过TTL转RS485模块将TTL信号转换成RS485信号。

同步走道方法包括以下步骤：

S1、设置底盘的初始速度，底盘驱动平粮机器人主机1和平粮机器人从机2分别沿不 同的走道板3行进，平粮机器人主机1和平粮机器人从机2通过机器视觉模块识别巡线带4颜色并保持行进方向；

通过OpenMV模块双机巡线，可以保证平粮机器人不会偏离走道板3，达到巡线的效果，但是要实现完整的精平作业，还要保证两平粮机器人同步，为了防止平粮机器人一前一后不同步的情况，本方案使用同步两平粮机器人速度的方法保持两平粮机器人同步。平粮机器人主机1和平粮机器人从机2在测试过程中设置0.1m/s的速度同时前进，其中该巡线的速度可以根据实际情况进行调整，平粮机器人行进速度范围为Vx1＝0.1±0.05m/s，Vx2＝0.1±0.05m/s。

S2、通过机器视觉模块分别检测平粮机器人相对于巡线带4的距离x，平粮机器人主 机1检测区域一端相对于巡线带4中心的距离为x1，平粮机器人从机2检测区域一端相对于巡线带4中心的距离为x2，平粮机器人相对于巡线带4的角度偏移量δ，平粮机器人主 机1和平粮机器人从机2沿走道板3同时前进，并通过底盘转动而调整角度偏移量δ至0。

请参照图2，通过OpenMV模块设定识别巡线带4的阀值并确定阀值范围，通过PID算法维持δ值，通过补充光照减小因光照强度引起的误差，将阀值维持在固定值，设置该 白色巡线带4的阀值为(-80，80)，调节阈值找到在摄像头视野的白线，算出当前摄像头 位置相对于白色巡线带4的角度偏移量δ，以δ为偏差值运用PID算法将速度解算到底盘的 三个轮子，左右调节平粮机器人的位置，始终保持平粮机器人Vx方向与白线的中线重合， 当发生角度偏移δ时，全向轮底盘转动将角度偏移量调节至0，这样将平粮机器人尽量限定 在走道板3上；OpenMV模块是一个封装好的视觉处理模块，搭载了MicroPython解释器， 能够使用python进行编程，使得机器视觉算法编程变得简单。本次巡线方案中使用如下的 开源算法，最大矩形框为摄像头的视野范围设为160×120像素，视野区域内横向距离为 160，竖向距离为120，将视野范围分为三个区域，运用封装好的函数find_blobs()找每个区 域的最大块白色巡线带4，对每块白色巡线带4的中心点进行加权平均，根据中心公式求 出白色巡线带相对于屏幕竖直中线的偏移。加权平均的值按如下公式计算：

其中W₁、W₂、W₃是根据重要程度设定的权值，X₁、X₂、X₃是当前各个区域白色巡 线带4的中心的横坐标；通过反复实验设定出W1、W2、W3的值，不同实验环境取值不 同，该实施例取W1＝0.2、W2＝0.3、W3＝0.5，X1、X2、X3根据实际试验中测试得到。偏 移角度按照如下的公式计算：

其中，为检测区域5一端至检测区域5内巡线带4的距离平均值，δ为角度偏移量。

为了使得平粮机器人的主控板能够接收摄像头的数据，需要把摄像头输出的数据转成 三位数，于是当所寻找的颜色在最左边的时候，摄像头输出数据范围在±80之间，所以把 摄像头数据加了180以后最小的数据为100，最大数据为260。在处理了数据以后，当摄像头输出数据为180时，表示此时寻找的目标在视野的正中央，此时不对平粮机器人进行调整，当输出数据小于180时，需要控制平粮机器人顺时针旋转，当输出数据大于180时， 控制平粮机器人逆时针旋转。

平粮机器人的旋转通过使用全向轮的底盘进行转动，从而调节角度偏移量。全向轮底 盘共设置有3个滚轮，该全向轮底盘使用的是现有技术的三角底盘总成的全向轮底盘，该 3个滚轮围绕平粮机器人中心转动进行调节。

S3、平粮机器人主机1检测自身速度，每间隔时间200ms向平粮机器人从机2发送沿巡线带4方向的速度Vx1，平粮机器人从机2接收速度信息并反馈自身速度Vx2至平粮机 器人主机1；使两台平粮机器人在行走的同时相互接发速度指令，即以其中一台平粮机器 人为主机，运行过程中每200ms向从机发送一次自身的Vx方向的速度指令，从机接到速 度指令即以该给定速度行走，并且在接到速度后立即将自身Vx的速度信息返回给主机， 主机接收到从机返回速度指令后同样将该速度作为自身运行速度。

在程序控制中平粮机器人主机1和平粮机器人从机2采用主从机的方式进行同步，在 平粮机器人开机后，主机首先发送准备指令，以确认从机已经准备好开始巡线，待主机确 认从机准备完毕后，向从机发送速度指令(0.1m/s速度)，同时以该速度进行巡线，从机接 收到巡线速度指令后同时以0.1m/s的速度进行巡线，以确保两平粮机器人同步。

平粮机器人主机1和平粮机器人从机2通过全向轮底盘进行驱动行进，行进速度通过 全向轮转向速度模型计算出；或平粮机器人安装有检测速度的仪器，通过仪器测试平粮机 器人的行进速度；全向轮底盘为三个等距分布全向轮的底盘，通过底盘的半径、全向轮半 径和全向轮转速计算出平粮机器人沿巡线带4方向的速度，三个轮子的转动速度和平粮机 器人的移动速度根据实际偏差随时调整，计算公式如下：

其中，Vx、Vy、Vz分别表示在当前平粮机器人底盘坐标系下的x轴、y轴和z轴的速度，ω表示在当前平粮机器人底盘坐标系下绕自身几何中心的旋转速度，ω₁、ω₂ ω₃分别表 示底盘三个轮子的旋转速度a₁、a₂、a₃、b₁、b₂、b₃、c₁、c₂和c₃分别为计算速度的矩阵 的系数，L为底盘的半径，R为轮子的半径，该实施例取L＝0.6m，R＝0.15m。

S4、平粮机器人从机2将Vx1作为速度指令并沿巡线带4方向行进，平粮机器人主机1接收速度信息并将Vx2作为速度指令沿巡线带4方向行进；使两台平粮机器人在行走的 同时相互接发速度指令，即以其中一台平粮机器人为主机，运行过程中每200ms向从机发 送一次自身的Vx方向的速度指令，从机接到速度指令即以该给定速度行走，并且在接到 速度后立即将自身Vx的速度信息返回给主机，主机接收到从机返回速度指令后同样将该 速度作为自身运行速度；从机接收到巡线速度指令后同时以0.1m/s的速度进行巡线，以确 保两平粮机器人同步，主机接收到巡线速度指令后同时以0.1m/s的速度进行巡线，以确保 两平粮机器人同步。

平粮机器人主机1和平粮机器人从机2通过全向轮底盘进行驱动行进，行进速度通过 全向轮转向速度模型计算出；或平粮机器人安装有检测速度的仪器，通过仪器测试平粮机 器人的行进速度；全向轮底盘为三个等距分布全向轮的底盘，通过底盘的半径、全向轮半 径和全向轮转速计算出平粮机器人沿巡线带4方向的速度，三个轮子的转动速度和平粮机 器人的移动速度根据实际偏差随时调整，计算公式如下：

其中，Vx、Vy、Vz分别表示在当前平粮机器人底盘坐标系下的x轴、y轴和z轴的速度，ω表示在当前平粮机器人底盘坐标系下绕自身几何中心的旋转速度，ω₁、ω₂ ω₃分别表 示底盘三个轮子的旋转速度a₁、a₂、a₃、b₁、b₂、b₃、c₁、c₂和c₃分别为计算速度的矩阵 的系数，L为底盘的半径，R为轮子的半径，该实施例取L＝0.6m，R＝0.15m。

S5、平粮机器人主机1和平粮机器人从机2重复S2～S4，保持速度同步和角度一致，完成同步走道，平粮杆在平粮机器人主机1和平粮机器人从机2的带动下对滑过区域进行平整。

第二实施例

请参照图1，本实施例提供一种平粮机器人的同步走道方法，其包括同步走道使用的 平粮机器人和走道板3，还包括同步走道方法，其中，平粮机器人包括平粮机器人主机1和平粮机器人从机2，平粮机器人主机1和平粮机器人从机2之间设置有用于对粮仓平整 表面的平粮杆，底盘连接至平粮机器人的底部，底盘的直径大小为500mm，机器视觉模块 为OpenMV模块，OpenMV模块包括摄像头且设置于平粮机器人行进方向的一端，巡线带 4从一端至另一端设置于走道板3顶面，通过OpenMV模块采集图像信息，图像信息分为 多个检测区域5，距离x为检测区域5内巡线带4的中心点距检测区域5的一端的距离； 巡线带4与走道板3的颜色分别设置为具有色差的颜色，巡线带4为白色，走道板3设为 墨绿色。在底盘上安装照明灯，尽量让摄像头能够区分走道板3颜色和巡线带4的白色， 摄像头正对白色巡线带4安装，使捕捉到的白色巡线带4图像位于整体图像的正中。

第二实施例和第一实施例部分相同，不同之处在于所选择的平粮机器人和走道板相关 的参数。

该巡线方案是平粮机器人使用OpenMV模块，根据走道板3的白色线带进行主机和从 机双机巡线，使用OpenMV模块的视觉开源算法检测平粮机器人中线距离巡线带4中线的距离，当平粮机器人中线偏离巡线带4的中线后，视为偏离巡线带4，平粮机器人通过此 距离x进行PID控制，不停地调整平粮机器人转向角度，使平粮机器人在行进过程一直处 于巡线带4中心，以达到巡线的效果，防止平粮机器人偏离走道板3。平粮机器人主机1 和平粮机器人从机2的通信方式为无线串口通信，其中，串口波特率为115200bps，接口 方式为RS485，摄像头输出数据为TTL信号，电路板所接收的只能是RS232或RS485信 号，所以通过TTL转RS485模块将TTL信号转换成RS485信号。

同步走道方法包括以下步骤：

S1、设置底盘的初始速度，底盘驱动平粮机器人主机1和平粮机器人从机2分别沿不 同的走道板3行进，平粮机器人主机1和平粮机器人从机2通过机器视觉模块识别巡线带4颜色并保持行进方向；

通过OpenMV模块双机巡线，可以保证平粮机器人不会偏离走道板3，达到巡线的效果，但是要实现完整的精平作业，还要保证两平粮机器人同步，为了防止平粮机器人一前一后不同步的情况，本方案使用同步两平粮机器人速度的方法保持两平粮机器人同步。平粮机器人主机1和平粮机器人从机2在测试过程中设置0.15m/s的速度同时前进，其中该 巡线的速度可以根据实际情况进行调整，平粮机器人行进速度范围为Vx1＝0.15±0.05m/s，Vx2＝0.15±0.05m/s。

S2、通过机器视觉模块分别检测平粮机器人相对于巡线带4的距离x，平粮机器人主 机1检测区域一端相对于巡线带4中心的距离为x1，平粮机器人从机2检测区域一端相对于巡线带4中心的距离为x2，平粮机器人相对于巡线带4的角度偏移量δ，平粮机器人主 机1和平粮机器人从机2沿走道板3同时前进，并通过底盘转动而调整角度偏移量δ至0。

请参照图2，通过OpenMV模块设定识别巡线带4的阀值并确定阀值范围，通过PID算法维持δ值，通过补充光照减小因光照强度引起的误差，将阀值维持在固定值，设置该 白色巡线带4的阀值为(-100，100)，调节阈值找到在摄像头视野的白线，算出当前摄像 头位置相对于白色巡线带4的角度偏移量δ，以δ为偏差值运用PID算法将速度解算到底盘 的三个轮子，左右调节平粮机器人的位置，始终保持平粮机器人Vx方向与白线的中线重 合，当发生角度偏移δ时，全向轮底盘转动将角度偏移量调节至0，这样将平粮机器人尽量 限定在走道板3上；OpenMV模块是一个封装好的视觉处理模块，搭载了MicroPython解 释器，能够使用python进行编程，使得机器视觉算法编程变得简单。本次巡线方案中使用 如下的开源算法，最大矩形框为摄像头的视野范围设为200×160像素，视野区域内横向 距离为200，竖向距离为160，将视野范围分为三个区域，运用封装好的函数find_blobs() 找每个区域的最大块白色巡线带4，对每块白色巡线带4的中心点进行加权平均，根据中 心公式求出白色巡线带相对于屏幕竖直中线的偏移。加权平均的值按如下公式计算：

其中W₁、W₂、W₃是根据重要程度设定的权值，X₁、X₂、X₃是当前各个区域白色巡 线带4的中心的横坐标；通过反复实验设定出W1、W2、W3的值，不同实验环境取值不 同，该实施例取W1＝0.1、W2＝0.35、W3＝0.55，X1、X2、X3根据实际试验中测试得到。 偏移角度按照如下的公式计算：

其中，为检测区域5一端至检测区域5内巡线带4的距离平均值，δ为角度偏移量。

为了使得平粮机器人的主控板能够接收摄像头的数据，需要把摄像头输出的数据转成 三位数，于是当所寻找的颜色在最左边的时候，摄像头输出数据范围在±100之间，所以 把摄像头数据加了100以后最小的数据为0，最大数据为200。在处理了数据以后，当摄像头输出数据为100时，表示此时寻找的目标在视野的正中央，此时不对平粮机器人进行调整，当输出数据小于100时，需要控制平粮机器人顺时针旋转，当输出数据大于100时， 控制平粮机器人逆时针旋转。

平粮机器人的旋转通过使用全向轮的底盘进行转动，从而调节角度偏移量。全向轮底 盘共设置有3个滚轮，该全向轮底盘使用的是现有技术的三角底盘总成的全向轮底盘，该 3个滚轮围绕平粮机器人中心转动进行调节。

S3、平粮机器人主机1检测自身速度，每间隔时间200ms向平粮机器人从机2发送沿巡线带4方向的速度Vx1，平粮机器人从机2接收速度信息并反馈自身速度Vx2至平粮机 器人主机1；使两台平粮机器人在行走的同时相互接发速度指令，即以其中一台平粮机器 人为主机，运行过程中每200ms向从机发送一次自身的Vx方向的速度指令，从机接到速 度指令即以该给定速度行走，并且在接到速度后立即将自身Vx的速度信息返回给主机， 主机接收到从机返回速度指令后同样将该速度作为自身运行速度。

在程序控制中平粮机器人主机1和平粮机器人从机2采用主从机的方式进行同步，在 平粮机器人开机后，主机首先发送准备指令，以确认从机已经准备好开始巡线，待主机确 认从机准备完毕后，向从机发送速度指令(0.15m/s速度)，同时以该速度进行巡线，从机接收到巡线速度指令后同时以0.15m/s的速度进行巡线，以确保两平粮机器人同步。

平粮机器人主机1和平粮机器人从机2通过全向轮底盘进行驱动行进，行进速度通过 全向轮转向速度模型计算出；或平粮机器人安装有检测速度的仪器，通过仪器测试平粮机 器人的行进速度；全向轮底盘为三个等距分布全向轮的底盘，通过底盘的半径、全向轮半 径和全向轮转速计算出平粮机器人沿巡线带4方向的速度，三个轮子的转动速度和平粮机 器人的移动速度根据实际偏差随时调整，计算公式如下：

其中，Vx、Vy、Vz分别表示在当前平粮机器人底盘坐标系下的x轴、y轴和z轴的速度，ω表示在当前平粮机器人底盘坐标系下绕自身几何中心的旋转速度，ω₁、ω₂ ω₃分别表 示底盘三个轮子的旋转速度a₁、a₂、a₃、b₁、b₂、b₃、c₁、c₂和c₃分别为计算速度的矩阵 的系数，L为底盘的半径，R为轮子的半径，该实施例取L＝0.8m，R＝0.2m。

S4、平粮机器人从机2将Vx1作为速度指令并沿巡线带4方向行进，平粮机器人主机1接收速度信息并将Vx2作为速度指令沿巡线带4方向行进；使两台平粮机器人在行走的 同时相互接发速度指令，即以其中一台平粮机器人为主机，运行过程中每200ms向从机发 送一次自身的Vx方向的速度指令，从机接到速度指令即以该给定速度行走，并且在接到 速度后立即将自身Vx的速度信息返回给主机，主机接收到从机返回速度指令后同样将该 速度作为自身运行速度；从机接收到巡线速度指令后同时以0.15m/s的速度进行巡线，以 确保两平粮机器人同步，主机接收到巡线速度指令后同时以0.15m/s的速度进行巡线，以 确保两平粮机器人同步。

平粮机器人主机1和平粮机器人从机2通过全向轮底盘进行驱动行进，行进速度通过 全向轮转向速度模型计算出；或平粮机器人安装有检测速度的仪器，通过仪器测试平粮机 器人的行进速度；全向轮底盘为三个等距分布全向轮的底盘，通过底盘的半径、全向轮半 径和全向轮转速计算出平粮机器人沿巡线带4方向的速度，三个轮子的转动速度和平粮机 器人的移动速度根据实际偏差随时调整，计算公式如下：

其中，Vx、Vy、Vz分别表示在当前平粮机器人底盘坐标系下的x轴、y轴和z轴的速度，ω表示在当前平粮机器人底盘坐标系下绕自身几何中心的旋转速度，ω₁、ω₂ ω₃分别表 示底盘三个轮子的旋转速度a₁、a₂、a₃、b₁、b₂、b₃、c₁、c₂和c₃分别为计算速度的矩阵 的系数，L为底盘的半径，R为轮子的半径，该实施例取L＝0.8m，R＝0.2m。

S5、平粮机器人主机1和平粮机器人从机2重复S2～S4，保持速度同步和角度一致，完成同步走道，平粮杆在平粮机器人主机1和平粮机器人从机2的带动下对滑过区域进行平整。

综上所述，本发明实例通过OpenMV模块采集图像信息，并通过OpenMV模块设定 的阀值将行进路径保持在巡线带4上，通过摄像头的图像计算出角度偏移量δ，利用底盘 进行调整偏移角度，保持行进方向，使得平粮机器人主机1和平粮机器人从机2行进方向 和角度一致，再通过平粮机器人主机1和平粮机器人从机2之间的通信保持速度相同而保 持同步；该方法能够在平粮机器人行走在走道板3时，平稳地将平粮机器人之间的粮仓部 分进行平整，保持平粮机器人的同步和一致性，始终维持在粮仓的走道上。

本说明书描述了本发明的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本发明 的所有可能形式。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者 理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。 本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质 的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种平粮机器人的同步走道方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设置底盘的初始速度，底盘驱动平粮机器人主机和平粮机器人从机分别沿不同的走道板行进，平粮机器人主机和平粮机器人从机通过机器视觉模块识别巡线带颜色并保持行进方向；

S2、通过机器视觉模块分别检测平粮机器人相对于巡线带的距离x、平粮机器人相对于巡线带的角度偏移量δ，平粮机器人主机和平粮机器人从机沿走道板同时前进，并通过底盘转动而调整角度偏移量δ至0；

S3、平粮机器人主机检测自身速度，每间隔时间t向平粮机器人从机发送沿巡线带方向的速度Vx₁，平粮机器人从机接收速度信息并反馈自身速度Vx₂至平粮机器人主机；

S4、平粮机器人从机将Vx₁作为速度指令并沿巡线带方向行进，平粮机器人主机接收速度信息并将Vx₂作为速度指令沿巡线带方向行进；

S5、平粮机器人主机和平粮机器人从机重复S2～S4，保持速度同步和角度一致，完成同步走道，平粮杆在平粮机器人主机和平粮机器人从机的带动下对滑过区域进行平整。

2.根据权利要求1所述的一种平粮机器人的同步走道方法，其特征在于，平粮机器人包括平粮机器人主机和平粮机器人从机，所述底盘连接至平粮机器人的底部，所述机器视觉模块为OpenMV模块，OpenMV模块包括摄像头且设置于平粮机器人行进方向的一端，所述巡线带从一端至另一端设置于所述走道板顶面。

3.根据权利要求2所述的一种平粮机器人的同步走道方法，其特征在于，所述S1中通过OpenMV模块采集图像信息，图像信息分为多个检测区域，所述距离x为检测区域内巡线带的中心点距检测区域的一端或中轴线的距离。

4.根据权利要求3所述的一种平粮机器人的同步走道方法，其特征在于，所述S2中通过OpenMV模块设定识别巡线带的阀值并确定阀值范围，通过PID算法维持δ值，通过补充光照将阀值维持在固定值。

5.根据权利要求2所述的一种平粮机器人的同步走道方法，其特征在于，所述S3和S4中平粮机器人主机和平粮机器人从机通过全向轮底盘进行驱动行进，行进速度通过全向轮转向速度模型计算出；或所述平粮机器人安装有检测速度的仪器，通过仪器测试平粮机器人的行进速度。

6.根据权利要求5所述的一种平粮机器人的同步走道方法，其特征在于，所述S3和S4中全向轮底盘为三个等距分布全向轮的底盘，通过底盘的半径、全向轮半径和全向轮转速计算出机器人沿巡线带方向的速度。

7.根据权利要求2所述的一种平粮机器人的同步走道方法，其特征在于，所述S2中角度偏移量，通过全向轮底盘围绕机器人中心转动进行调节。

8.根据权利要求2所述的一种平粮机器人的同步走道方法，其特征在于，所述巡线带与所述走道板的颜色分别设置为具有色差的颜色，所述巡线带为浅色且所述走道板为深色，或所述巡线带为深色且所述走道板为浅色。

9.根据权利要求1所述的一种平粮机器人的同步走道方法，其特征在于，所述机器人行进速度范围为0.1m/s≤Vx₁≤1m/s，0.1m/s≤Vx₂≤1m/s。

10.根据权利要求1所述的一种平粮机器人的同步走道方法，其特征在于，所述时间t的范围为50ms≤t≤500ms。