CN109850810A - 叉车运动控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种叉车运动控制方法及装置，该叉车上设置有用于检测托盘的测量单元，所述叉车运动控制方法包括：获取所述测量单元检测到的托盘信息；根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述托盘的进叉面，以及所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度；基于所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度，以及所述叉车的实时运动方向，调整所述叉车的车身方向角，以使所述叉车的货叉进入所述进叉面上的进叉孔位。本发明实施例的技术方案可以保证叉车准确进叉拾取托盘，提高了对叉车控制的灵活性及准确性。

Description

叉车运动控制方法及装置

技术领域

本发明涉及移动机器人技术领域，具体而言，涉及一种叉车运动控制方法及装置。

背景技术

无人驾驶叉车的使用能节省日益昂贵的人力成本并提高物流仓储系统的效率。无人驾驶叉车在工作过程中必须能够知悉托盘的位姿以准确拾取货物，为了实现这个目的，相关技术中的无人驾驶叉车大多都需要预先标定停车取货时的车身方位，这种方案需要无人驾驶叉车每次都精准运行到标定点位，托盘也必须被放置在提前确定好的相应点位。

可见，相关技术中的这种方案能够容忍的误差很小，操作误差积累及突发运行事故(托盘失稳滑落)等种种因素都很难保证叉车或托盘不偏离指定位置。而如果两者之一偏离了标定位置，或者托盘在指定点位上但位姿有过大的偏差都将导致无人驾驶叉车难以准确拾取到托盘。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种叉车运动控制方法及装置，进而至少在一定程度上可以保证叉车准确进叉拾取托盘，提高了对叉车控制的灵活性及准确性。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种叉车运动控制方法，所述叉车上设置有用于检测托盘的测量单元，所述叉车运动控制方法，包括：获取所述测量单元检测到的托盘信息；根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述托盘的进叉面，以及所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度；基于所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度，以及所述叉车的实时运动方向，调整所述叉车的车身方向角，以使所述叉车的货叉进入所述进叉面上的进叉孔位。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述托盘的进叉面，包括：根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述测量单元检测到的所述托盘上的目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系；根据所述目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系，确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，所述托盘上的目标参考点所在的位置设置有辅助定位材料；根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述测量单元检测到的所述托盘上的目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系，包括：根据所述测量单元检测到的所述辅助定位材料的数量确定所述测量单元检测到的所述目标参考点的个数，根据所述测量单元检测到的所述辅助定位材料之间的关系确定所述目标参考点之间的关系。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，根据所述目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系，确定所述托盘的进叉面，包括：在所述测量单元检测到两个目标参考点的情况下，计算所述两个目标参考点之间的距离；若所述两个目标参考点之间的距离与托盘进叉面上指定端点之间的距离相同，则确定所述两个目标参考点位于托盘的进叉面上，并根据所述两个目标参考点确定所述托盘的进叉面；若所述两个目标参考点之间的距离与托盘进叉面上指定端点之间的距离不相同，则控制所述叉车朝指定方向移动，以通过检测其它目标参考点来确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，根据所述目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系，确定所述托盘的进叉面，包括：在所述测量单元检测到三个目标参考点的情况下，确定所述三个目标参考点中位于中间的目标参考点与其它两个目标参考点分别构成的第一线段和第二线段；根据所述第一线段和所述第二线段之间的关系，以及所述第一线段的长度和所述第二线段的长度，确定所述第一线段和所述第二线段是否处于同一托盘上；若所述第一线段和所述第二线段处于同一托盘上，则根据托盘进叉面上的端点距离、所述第一线段的长度和所述第二线段的长度，确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，所述的叉车运动控制方法还包括：若所述第一线段和所述第二线段未处于同一托盘上，则根据所述第一线段的长度和所述第二线段的长度确定所述第一线段和所述第二线段中位于所述托盘上的目标线段；若所述目标线段的长度与托盘进叉面上指定端点之间的长度相同，则确定所述目标线段位于托盘的进叉面上，并根据所述目标线段确定所述托盘的进叉面；若所述目标线段的长度与托盘进叉面上指定端点之间的长度不相同，则控制所述叉车朝指定方向移动，以通过检测其它目标参考点来确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，根据所述目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系，确定所述托盘的进叉面，包括：在所述测量单元检测到一个目标参考点的情况下，控制所述叉车朝向检测到的目标参考点的方向进行移动，以使所述测量单元通过检测到多个目标参考点来确定所述托盘的进叉面；在所述测量单元检测到三个以上目标参考点的情况下，控制所述叉车朝向检测到的目标参考点的方向进行移动，以使所述测量单元通过检测到三个或三个以下目标参考点来确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，在所述托盘上的进叉面设置有进叉面标识信息的情况下，根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述托盘的进叉面，包括：根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述测量单元是否检测到托盘上设置的进叉面标识信息；若所述测量单元检测到所述进叉面标识信息，则将所述进叉面标识信息所在的面作为所述进叉面；若所述测量单元未检测到所述进叉面标识信息，则控制所述叉车朝指定方向移动，以使所述测量单元检测所述进叉面标识信息。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，基于所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度，以及所述叉车的实时运动方向，调整所述叉车的车身方向角，包括：根据所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度，以及所述叉车的实时运动方向，计算所述进叉面在水平面上的投影直线的中垂线斜率；根据所述中垂线斜率调整所述叉车的车身方向角，以使所述车身的中轴线与所述投影直线的中垂线重合。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种叉车运动控制装置，所述叉车上设置有用于检测托盘的测量单元，所述叉车运动控制装置，包括：获取单元，用于获取所述测量单元检测到的托盘信息；处理单元，用于根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述托盘的进叉面，以及所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度；调整单元，用于基于所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度，以及所述叉车的实时运动方向，调整所述叉车的车身方向角，以使所述叉车的货叉进入所述进叉面上的进叉孔位。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，所述处理单元包括：第一确定单元，用于根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述测量单元检测到的所述托盘上的目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系；第二确定单元，用于根据所述目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系，确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，所述托盘上的目标参考点所在的位置设置有辅助定位材料；所述第一确定单元配置为：根据所述测量单元检测到的所述辅助定位材料的数量确定所述测量单元检测到的所述目标参考点的个数，根据所述测量单元检测到的所述辅助定位材料之间的关系确定所述目标参考点之间的关系。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，所述第二确定单元配置为：在所述测量单元检测到两个目标参考点的情况下，计算所述两个目标参考点之间的距离；若所述两个目标参考点之间的距离与托盘进叉面上指定端点之间的距离相同，则确定所述两个目标参考点位于托盘的进叉面上，并根据所述两个目标参考点确定所述托盘的进叉面；若所述两个目标参考点之间的距离与托盘进叉面上指定端点之间的距离不相同，则控制所述叉车朝指定方向移动，以通过检测其它目标参考点来确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，所述第二确定单元配置为：在所述测量单元检测到三个目标参考点的情况下，确定所述三个目标参考点中位于中间的目标参考点与其它两个目标参考点分别构成的第一线段和第二线段；根据所述第一线段和所述第二线段之间的关系，以及所述第一线段的长度和所述第二线段的长度，确定所述第一线段和所述第二线段是否处于同一托盘上；若所述第一线段和所述第二线段处于同一托盘上，则根据托盘进叉面上的端点距离、所述第一线段的长度和所述第二线段的长度，确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，所述处理单元还用于：若所述第一线段和所述第二线段未处于同一托盘上，则根据所述第一线段的长度和所述第二线段的长度确定所述第一线段和所述第二线段中位于所述托盘上的目标线段；若所述目标线段的长度与托盘进叉面上指定端点之间的长度相同，则确定所述目标线段位于托盘的进叉面上，并根据所述目标线段确定所述托盘的进叉面；若所述目标线段的长度与托盘进叉面上指定端点之间的长度不相同，则控制所述叉车朝指定方向移动，以通过检测其它目标参考点来确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，所述第二确定单元配置为：在所述测量单元检测到一个目标参考点的情况下，控制所述叉车朝向检测到的目标参考点的方向进行移动，以使所述测量单元通过检测到多个目标参考点来确定所述托盘的进叉面；在所述测量单元检测到三个以上目标参考点的情况下，控制所述叉车朝向检测到的目标参考点的方向进行移动，以使所述测量单元通过检测到三个或三个以下目标参考点来确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，在所述托盘上的进叉面设置有进叉面标识信息的情况下，所述处理单元配置为：根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述测量单元是否检测到托盘上设置的进叉面标识信息；若所述测量单元检测到所述进叉面标识信息，则将所述进叉面标识信息所在的面作为所述进叉面；若所述测量单元未检测到所述进叉面标识信息，则控制所述叉车朝指定方向移动，以使所述测量单元检测所述进叉面标识信息。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，所述调整单元配置为：根据所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度，以及所述叉车的实时运动方向，计算所述进叉面在水平面上的投影直线的中垂线斜率；根据所述中垂线斜率调整所述叉车的车身方向角，以使所述车身的中轴线与所述投影直线的中垂线重合。

根据本发明实施例的第三方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述实施例中第一方面所述的叉车运动控制方法。

根据本发明实施例的第四方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中第一方面所述的叉车运动控制方法。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本发明的一些实施例所提供的技术方案中，通过根据测量单元检测到的托盘信息，确定托盘的进叉面，以及测量单元与进叉面的边缘之间的距离和角度，以基于测量单元与进叉面的边缘之间的距离和角度，以及叉车的实时运动方向调整叉车的车身方向角，以使叉车的货叉进入进叉面上的进叉孔位，使得可以摆脱对叉车运行到的标定点位和托盘放置点位的严格依赖，确保叉车能够根据检测到的托盘信息及时调整车身方向角，进而可以保证叉车准确进叉拾取托盘，提高了对叉车控制的灵活性及准确性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1示意性示出了根据本发明的一个实施例的叉车运动控制方法的流程图；

图2示意性示出了根据本发明的一个实施例的根据测量单元检测到的托盘信息确定托盘的进叉面的流程图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的托盘的结构示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的光学传感器与其检测到的托盘信息之间的位置关系的示意图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的叉车运动控制方法的流程图；

图6示出了根据本发明的另一个实施例的光学传感器与其检测到的托盘信息之间的位置关系的示意图；

图7示出了根据本发明的又一个实施例的光学传感器与其检测到的托盘信息之间的位置关系的示意图；

图8示意性示出了根据本发明的一个实施例的叉车运动控制装置的框图；

图9示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

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范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，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。

此外，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例中。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例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

图1示意性示出了根据本发明的一个实施例的叉车运动控制方法的流程图，该叉车上设置有用于检测托盘信息的测量单元。

参照图1所示，根据本发明的一个实施例的叉车运动控制方法，可以包括如下步骤S110至步骤S130，详细说明如下：

在步骤S110中，获取测量单元检测到的托盘信息；

在本发明的一个实施例中，测量单元可以是光学传感器，比如测量单元可以通过扫描光源或阵列光源检测托盘信息。

在步骤S120中，根据测量单元检测到的托盘信息，确定所述托盘的进叉面，以及所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度。

在本发明的一个实施例中，托盘的进叉面上设置有进叉孔位，其作用是便于叉车的货叉进入以拾取托盘。测量单元与进叉面的边缘之间的距离和角度可以是测量单元与进叉面边缘上的端点之间的距离和角度。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，步骤S120中根据测量单元检测到的托盘信息，确定托盘的进叉面的过程，可以包括如下步骤S210和步骤S220，详细说明如下：

在步骤S210中，根据测量单元检测到的托盘信息，确定测量单元检测到的所述托盘上的目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系。

在本发明的一个实施例中，托盘上的目标参考点可以是托盘侧面的端点，目标参考点之间的关系可以是参考点之间的距离、目标参考点形成的连线的夹角等。

在本发明的一个实施例中，可以在托盘上的目标参考点所在的位置设置辅助定位材料，那么可以根据测量单元检测到的辅助定位材料的数量确定测量单元检测到的目标参考点的个数，并根据测量单元检测到的辅助定位材料之间的关系确定目标参考点之间的关系。辅助定位材料比如可以是反光材料等。

在本发明的一个实施例中，也可以通过图像识别等技术检测托盘上的目标参考点的个数及目标参考点之间的关系。比如测量单元可以是图像采集设备，那么可以根据测量单元检测到的托盘的图像识别出托盘侧面的端点，并根据识别出的端点位置确定端点之间的关系。

继续参照图2所示，在步骤S220中，根据所述目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系，确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一个实施例中，在测量单元检测到两个目标参考点的情况下，步骤S220中确定托盘的进叉面的过程可以包括：计算这两个目标参考点之间的距离，若这两个目标参考点之间的距离与托盘进叉面上指定端点之间的距离相同，则确定这两个目标参考点位于托盘的进叉面上，并根据这两个目标参考点确定托盘的进叉面。

在本发明的一个实施例中，托盘进叉面上指定端点之间的距离可以是托盘进叉面顶端的两个端点之间的距离。如果两个目标参考点之间的距离与托盘进叉面上指定端点之间的距离相同，则说明这两个目标参考点是位于托盘的进叉面上，进而可以根据这两个目标参考点确定托盘的进叉面。

在本发明的一个实施例中，如果前述的两个目标参考点之间的距离与托盘进叉面上指定端点之间的距离不相同，则控制叉车朝指定方向移动，以通过检测其它目标参考点来确定托盘的进叉面。在该实施例中，当检测到的两个目标参考点之间的距离与托盘进叉面上指定端点之间的距离不相同时，则说明这两个目标参考点并非是位于同一个托盘上，进而可以控制叉车朝向指定方向(比如朝向其中一个目标参考点的方向)移动，以便于叉车上的测量单元检测其它的参考点。

在本发明的一个实施例中，在测量单元检测到三个目标参考点的情况下，步骤S220中确定托盘的进叉面的过程可以包括：确定这三个目标参考点中位于中间的目标参考点与其它两个目标参考点分别构成的第一线段和第二线段；根据该第一线段和该第二线段之间的关系，以及该第一线段的长度和该第二线段的长度，确定该第一线段和该第二线段是否处于同一托盘上；若该第一线段和该第二线段处于同一托盘上，则根据托盘进叉面上的端点距离、该第一线段的长度和该第二线段的长度，确定该托盘的进叉面。

在本发明的一个实施例中，第一线段与第二线段之间的关系可以是第一线段与第二线段之间是否存在夹角，以及夹角的大小等。在一个实施例中，如果第一线段与第二线段垂直，且第一线段的长度与第二线段的长度与托盘上某个面的两条相交的边相同，那么可以确定第一线段和第二线段处于同一托盘上，进而可以根据托盘进叉面上的端点距离是否与第一线段的长度相同，或是否与第二线段的长度相同来确定托盘的进叉面。比如，若托盘进叉面上的端点距离(如托盘进叉面顶端的两个端点之间的距离)与第一线段的长度相同，则说明第一线段处于托盘的进叉面，进而根据第一线段确定托盘的进叉面；若托盘进叉面上的端点距离与第二线段的长度相同，则说明第二线段处于托盘的进叉面，进而根据第二线段确定托盘的进叉面。

在本发明的一个实施例中，如果第一线段和第二线段未处于同一托盘上，则根据该第一线段的长度和该第二线段的长度确定该第一线段和该第二线段中位于托盘上的目标线段；若该目标线段的长度与托盘进叉面上指定端点之间的长度相同，则确定该目标线段位于托盘的进叉面上，并根据该目标线段确定托盘的进叉面；若该目标线段的长度与托盘进叉面上指定端点之间的长度不相同，则控制叉车朝指定方向移动，以通过检测其它目标参考点来确定托盘的进叉面。

在上述实施例中，当第一线段和第二线段未处于同一托盘上时，如果第一线段的长度与托盘上某个面的一条边的长度相同，则可以说明第一线段位于托盘上，即该第一线段是目标线段；如果第二线段的长度与托盘上某个面的一条边的长度相同，则可以说明第二线段位于托盘上，即该第二线段是目标线段。如果目标线段的长度与托盘进叉面上指定端点之间的长度不相同，则说明该目标线段未处于托盘的进叉面，此时可以控制叉车朝指定方向(如朝向目标线段上其中一个端点的方向)移动，以通过检测其它目标参考点来确定托盘的进叉面。

在本发明的一个实施例中，如果测量单元检测到三个以上目标参考点，则可以控制叉车朝向检测到的目标参考点的方向进行移动，以使测量单元通过检测到三个或三个以下目标参考点来确定托盘的进叉面。其中，当控制叉车朝向检测到的目标参考点的方向进行移动(比如可以朝向检测到的任意一个目标参考点的方向进行移动)后，若测量单元检测到三个或三个以下目标参考点，则可以通过上述实施例的技术方案确定托盘的进叉面。

在本发明的一个实施例中，如果测量单元仅检测到一个目标参考点，那么可以控制叉车朝向检测到的目标参考点的方向进行移动，以使测量单元通过检测到多个目标参考点来确定托盘的进叉面。其中，当控制叉车朝向检测到的目标参考点的方向进行移动后，若测量单元检测到两个或三个目标参考点，则可以通过上述实施例的技术方案确定托盘的进叉面。

在本发明的一个实施例中，如果托盘上的进叉面设置有进叉面标识信息，那么可以根据测量单元检测到的托盘信息，确定测量单元是否检测到托盘上设置的进叉面标识信息；若测量单元检测到进叉面标识信息，则将进叉面标识信息所在的面作为进叉面；若测量单元未检测到进叉面标识信息，则控制叉车朝指定方向移动(如控制叉车向左或向右移动)，以使测量单元检测该进叉面标识信息。该实施例的技术方案通过设置进叉面标识信息，使得可以根据该进叉面标识信息方便地检测托盘的进叉面。其中，进叉面标识信息可以是能够使进叉面与其它面进行区分的信息，比如若托盘的各个面上都设置有辅助定位材料，那么进叉面标识信息可以是设置的辅助定位材料的数量，即进叉面上设置的辅助定位材料的数量不同于其它面上设置的辅助定位材料的数量。

继续参照图1所示，在步骤S130中，基于所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度，以及叉车的实时运动方向，调整所述叉车的车身方向角，以使所述叉车的货叉进入所述进叉面上的进叉孔位。

在本发明的一个实施例中，步骤S130中基于测量单元与进叉面的边缘之间的距离和角度，以及叉车的实时运动方向，调整叉车的车身方向角的过程，具体可以包括：根据测量单元与进叉面的边缘之间的距离和角度，以及叉车的实时运动方向，计算进叉面在水平面上的投影直线的中垂线斜率；根据该中垂线斜率调整叉车的车身方向角，以使车身的中轴线与该投影直线的中垂线重合。

本发明实施例的技术方案使得可以摆脱对叉车运行到的标定点位和托盘放置点位的严格依赖，确保叉车能够根据检测到的托盘信息及时调整车身方向角，进而可以保证叉车准确进叉拾取托盘，提高了对叉车控制的灵活性及准确性。

以下以叉车为无人驾驶叉车、测量单元为传感器，且在托盘上设置辅助测量的反光材料(即辅助定位材料)为例，对本发明实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述：

如图3所示，托盘1的进叉面2(也即前平面)和侧面3上设置有辅助测量的反光材料(如进叉面2上设置的反光材料4a和4b)，进叉面2上设置有进叉孔5。需要说明的是，托盘的其它侧面上也可以设置反光材料。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，无人驾驶叉车6向前接近了托盘1，无人驾驶叉车6的叉车臂需要插入托盘1上的进叉孔中，以拾取托盘1。安装在无人驾驶叉车6上的光学传感器7负责在前方一定角度的扇形区域内搜索测量，光学传感器7发射的扫描光源或阵列光源检测到位于托盘1前平面左侧A处反光材料4a时，将返回测得的距离值L₁和角度值θ₁。同样的，光学传感器7将测量与另一侧反光材料4b之间的距离L₂和角度θ₂。其中，光学传感器7可以以一定的频率对设定扇形区域进行持续测量。

为了便于说明，在本发明的一个实施例中，将光学传感器7所在位置选为参考点，其在预设定的全局坐标系XOY中坐标为(X₀，Y₀)。无人驾驶叉车6的位置和车向(X₀，Y₀，α)都是已知的。A点和B点在坐标系XOY中的坐标(X_A，Y_A)，(X_B，Y_B)可以分别根据它们与叉车之间的相对位置(L₁，θ₁)和(L₂，θ₂)换算得出，具体如下：

X_A＝X₀+L₁×cos(α+θ₁)，Y_A＝Y₀+L₁×sin(α+θ₁)；

X_B＝X₀+L₂×cos(α-θ₂)，Y_B＝Y₀+L₂×sin(α-θ₂)。

进一步的，前平面在俯视图上的投影直线AB可以被这两点(X_A，Y_A)，(X_B，Y_B)确定。而投影直线AB的中垂线在坐标系XOY中的斜率也可以通过几何换算得到，并且投影直线AB的中垂线即叉车中轴线的目标线，因此可以根据预设的进叉时叉车与托盘之间的距离，计算得出处在AB的中垂线上的一个目标点位。进而无人驾驶叉车的控制系统会根据此目标点位和目标车向调整无人驾驶叉车至目标方位。

前述实施例中根据投影直线AB调整无人驾驶叉车运动的技术方案可以参照图5所示，主要包括图5中的如下几个步骤：

步骤S501，光学传感器7测量托盘反光点的信息。比如，托盘反光点的信息可以包括无人驾驶叉车与感应到的反光点之间的距离信息、角度信息等。

步骤S502，确定感应到的反光点的个数。

步骤S507，若感应到的反光点的个数为两个，且这两个反光点在托盘进叉面上，则根据测量值计算托盘位姿关系和目标点位。具体计算过程如图4和上述实施例所示。

步骤S508，根据步骤S507的计算结果，协同叉车运动控制器修正叉车运动方位，以控制叉车到达目标点位。

在本发明的另一个实施例中，如图6所示，无人驾驶叉车上的光学传感器7的前方存在相邻放置的多个托盘，这种情况常见于仓库中的集中取货区。光学传感器7检测到三个显著的反光点D、E和F，通过分析这三点之间的距离，发现DE的长度符合托盘的宽度特征，从而判断出DE代表某个托盘前平面(即托盘的进叉面)，进而通过计算得出无人驾驶叉车的目标点位，控制系统会根据此目标点位和目标车向调整无人驾驶叉车至目标方位。该实施例的技术方案主要包括图5中的如下几个步骤：

步骤S501，光学传感器7测量托盘反光点的信息。比如，托盘反光点的信息可以包括无人驾驶叉车与感应到的反光点之间的距离信息、角度信息等。

步骤S502，确定感应到的反光点的个数。

步骤S504，若感应到的反光点的个数为两个以上，则确定这些反光点形成的直线是否位于同一托盘上，若否，则执行步骤S505，即保留属于同一托盘的测量值(在该示例中保留测得的DE的长度)，然后执行步骤S507。

步骤S507，根据测量值计算托盘位姿关系和目标点位。具体计算过程类似于图4和上述实施例所示。

步骤S508，根据步骤S507的计算结果，协同叉车运动控制器修正叉车运动方位，以控制叉车到达目标点位。

需要说明的是：光学传感器7的测量区域是可以选择或设定的，具体可以根据仓库中的托盘尺寸，合理的设定传感器的测量范围，以减少干扰数据的出现。

在本发明的又一个实施例中，如图7所示，无人驾驶叉车在接近托盘11之后，光学传感器7检测到G、I和K三个主要的反光点。同时，在G点和I点之间检测到H点(视光学传感器的分辨率可能存在H₁、H₂、H₃等多个距离测量值，仅以其中一点进行说明)，在I点和K点之间检测到J点。这一组距离值形成一个相对完整的外形轮廓G-H-I-J-K，其中G-H-I三点共线，而I-J-K三点亦共线，I点显然是两条直线的交点。这种情形下，可以通过坐标计算判断出GI的长度、IK的长度，以及确认GI与IK的垂直关系，且I点是两条垂线的交点。同时，GI和IK的长度可以分别匹配到托盘的长度和宽度。结合GI、IK的测量，在叉车运动控制策略中可以预先设定叉车需要向哪一侧转向，比如若GI侧为进叉面的一条边，则可以向GI侧转向；若IK侧为进叉面的一条边，则可以向IK侧转向。该实施例的技术方案主要包括图5中的如下几个步骤：

步骤S501，光学传感器7测量托盘反光点的信息。比如，托盘反光点的信息可以包括无人驾驶叉车与感应到的反光点之间的距离信息、角度信息等。

步骤S502，确定感应到的反光点的个数。

步骤S504，若感应到的反光点的个数为两个以上，则确定这些反光点形成的直线是否位于同一托盘上，若是，则执行步骤S506，即向预定一侧转向，然后返回步骤S501、步骤S502、步骤S507和步骤S508，进而控制叉车到达目标点位。

在本发明的再一个实施例中，若图5中所示的步骤S502确定光学传感器7仅检测到一个反光点，那么可以执行步骤S503，即控制叉车转向检测到的一个反光点所在的一侧，然后执行步骤S501，以根据之后检测到的反光点的个数来控制叉车运动。

在本发明的实施例中，为了测量简便，可以通过反光材料的设置安装来实现对托盘进叉面的区分，比如进叉面与非进叉面分别设置不同数量的反光材料(如一侧设置三片反光材料，另一侧设置两片)，这样的设置使得检测辨识的难度大幅降低，而可行性相应的大幅提高。因此，无论仓库中配置的托盘是否长宽相等、是否两面进叉，都可以通过提前设置不同数量的反光材料加以区分，进而使得本发明实施例的技术方案可以广泛运用于不同的工作场合。

以下介绍本发明的装置实施例，可以用于执行本发明上述的叉车运动控制方法。

图8示意性示出了根据本发明的一个实施例的叉车运动控制装置的框图，该叉车上设置有用于检测托盘的测量单元。

参照图8所示，根据本发明的一个实施例的叉车运动控制装置800，包括：获取单元802、处理单元804和调整单元806。

其中，获取单元802用于获取所述测量单元检测到的托盘信息；处理单元804用于根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述托盘的进叉面，以及所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度；调整单元806用于基于所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度，以及所述叉车的实时运动方向，调整所述叉车的车身方向角，以使所述叉车的货叉进入所述进叉面上的进叉孔位。

在本发明的一个实施例中，处理单元804包括：第一确定单元，用于根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述测量单元检测到的所述托盘上的目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系；第二确定单元，用于根据所述目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系，确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一个实施例中，所述托盘上的目标参考点所在的位置设置有辅助定位材料；所述第一确定单元配置为：根据所述测量单元检测到的所述辅助定位材料的数量确定所述测量单元检测到的所述目标参考点的个数，根据所述测量单元检测到的所述辅助定位材料之间的关系确定所述目标参考点之间的关系。

在本发明的一个实施例中，所述第二确定单元配置为：在所述测量单元检测到两个目标参考点的情况下，计算所述两个目标参考点之间的距离；若所述两个目标参考点之间的距离与托盘进叉面上指定端点之间的距离相同，则确定所述两个目标参考点位于托盘的进叉面上，并根据所述两个目标参考点确定所述托盘的进叉面；若所述两个目标参考点之间的距离与托盘进叉面上指定端点之间的距离不相同，则控制所述叉车朝指定方向移动，以通过检测其它目标参考点来确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一个实施例中，所述第二确定单元配置为：在所述测量单元检测到三个目标参考点的情况下，确定所述三个目标参考点中位于中间的目标参考点与其它两个目标参考点分别构成的第一线段和第二线段；根据所述第一线段和所述第二线段之间的关系，以及所述第一线段的长度和所述第二线段的长度，确定所述第一线段和所述第二线段是否处于同一托盘上；若所述第一线段和所述第二线段处于同一托盘上，则根据托盘进叉面上的端点距离、所述第一线段的长度和所述第二线段的长度，确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一个实施例中，处理单元804还用于：若所述第一线段和所述第二线段未处于同一托盘上，则根据所述第一线段的长度和所述第二线段的长度确定所述第一线段和所述第二线段中位于所述托盘上的目标线段；若所述目标线段的长度与托盘进叉面上指定端点之间的长度相同，则确定所述目标线段位于托盘的进叉面上，并根据所述目标线段确定所述托盘的进叉面；若所述目标线段的长度与托盘进叉面上指定端点之间的长度不相同，则控制所述叉车朝指定方向移动，以通过检测其它目标参考点来确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一个实施例中，所述第二确定单元配置为：在所述测量单元检测到一个目标参考点的情况下，控制所述叉车朝向检测到的目标参考点的方向进行移动，以使所述测量单元通过检测到多个目标参考点来确定所述托盘的进叉面；在所述测量单元检测到三个以上目标参考点的情况下，控制所述叉车朝向检测到的目标参考点的方向进行移动，以使所述测量单元通过检测到三个或三个以下目标参考点来确定所述托盘的进叉面。

在本发明的一个实施例中，在所述托盘上的进叉面设置有进叉面标识信息的情况下，所述处理单元804配置为：根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述测量单元是否检测到托盘上设置的进叉面标识信息；若所述测量单元检测到所述进叉面标识信息，则将所述进叉面标识信息所在的面作为所述进叉面；若所述测量单元未检测到所述进叉面标识信息，则控制所述叉车朝指定方向移动，以使所述测量单元检测所述进叉面标识信息。

在本发明的一个实施例中，调整单元806配置为：根据所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度，以及所述叉车的实时运动方向，计算所述进叉面在水平面上的投影直线的中垂线斜率；根据所述中垂线斜率调整所述叉车的车身方向角，以使所述车身的中轴线与所述投影直线的中垂线重合。

由于本发明的示例实施例的叉车运动控制装置的各个功能模块与上述叉车运动控制方法的示例实施例的步骤对应，因此对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明上述的叉车运动控制方法的实施例。

下面参考图9，其示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备的计算机系统900的结构示意图。图9示出的电子设备的计算机系统900仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图9所示，计算机系统900包括中央处理单元(CPU)901，其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 903中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU901、ROM 902以及RAM 903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。

以下部件连接至I/O接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。

特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)901执行时，执行本申请的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如上述实施例中所述的叉车运动控制方法。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种叉车运动控制方法，其特征在于，所述叉车上设置有用于检测托盘的测量单元，所述叉车运动控制方法，包括：

获取所述测量单元检测到的托盘信息；

根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述托盘的进叉面，以及所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度；

基于所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度，以及所述叉车的实时运动方向，调整所述叉车的车身方向角，以使所述叉车的货叉进入所述进叉面上的进叉孔位。

2.根据权利要求1所述的叉车运动控制方法，其特征在于，根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述托盘的进叉面，包括：

根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述测量单元检测到的所述托盘上的目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系；

根据所述目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系，确定所述托盘的进叉面。

3.根据权利要求2所述的叉车运动控制方法，其特征在于，所述托盘上的目标参考点所在的位置设置有辅助定位材料；

根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述测量单元检测到的所述托盘上的目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系，包括：

根据所述测量单元检测到的所述辅助定位材料的数量确定所述测量单元检测到的所述目标参考点的个数，根据所述测量单元检测到的所述辅助定位材料之间的关系确定所述目标参考点之间的关系。

4.根据权利要求2所述的叉车运动控制方法，其特征在于，根据所述目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系，确定所述托盘的进叉面，包括：

在所述测量单元检测到两个目标参考点的情况下，计算所述两个目标参考点之间的距离；

若所述两个目标参考点之间的距离与托盘进叉面上指定端点之间的距离相同，则确定所述两个目标参考点位于托盘的进叉面上，并根据所述两个目标参考点确定所述托盘的进叉面；

若所述两个目标参考点之间的距离与托盘进叉面上指定端点之间的距离不相同，则控制所述叉车朝指定方向移动，以通过检测其它目标参考点来确定所述托盘的进叉面。

5.根据权利要求2所述的叉车运动控制方法，其特征在于，根据所述目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系，确定所述托盘的进叉面，包括：

在所述测量单元检测到三个目标参考点的情况下，确定所述三个目标参考点中位于中间的目标参考点与其它两个目标参考点分别构成的第一线段和第二线段；

根据所述第一线段和所述第二线段之间的关系，以及所述第一线段的长度和所述第二线段的长度，确定所述第一线段和所述第二线段是否处于同一托盘上；

若所述第一线段和所述第二线段处于同一托盘上，则根据托盘进叉面上的端点距离、所述第一线段的长度和所述第二线段的长度，确定所述托盘的进叉面。

6.根据权利要求5所述的叉车运动控制方法，其特征在于，还包括：

若所述第一线段和所述第二线段未处于同一托盘上，则根据所述第一线段的长度和所述第二线段的长度确定所述第一线段和所述第二线段中位于所述托盘上的目标线段；

若所述目标线段的长度与托盘进叉面上指定端点之间的长度相同，则确定所述目标线段位于托盘的进叉面上，并根据所述目标线段确定所述托盘的进叉面；

若所述目标线段的长度与托盘进叉面上指定端点之间的长度不相同，则控制所述叉车朝指定方向移动，以通过检测其它目标参考点来确定所述托盘的进叉面。

7.根据权利要求2所述的叉车运动控制方法，其特征在于，根据所述目标参考点的个数及所述目标参考点之间的关系，确定所述托盘的进叉面，包括：

在所述测量单元检测到一个目标参考点的情况下，控制所述叉车朝向检测到的目标参考点的方向进行移动，以使所述测量单元通过检测到多个目标参考点来确定所述托盘的进叉面；

在所述测量单元检测到三个以上目标参考点的情况下，控制所述叉车朝向检测到的目标参考点的方向进行移动，以使所述测量单元通过检测到三个或三个以下目标参考点来确定所述托盘的进叉面。

8.根据权利要求1所述的叉车运动控制方法，其特征在于，在所述托盘上的进叉面设置有进叉面标识信息的情况下，根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述托盘的进叉面，包括：

根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述测量单元是否检测到托盘上设置的进叉面标识信息；

若所述测量单元检测到所述进叉面标识信息，则将所述进叉面标识信息所在的面作为所述进叉面；

若所述测量单元未检测到所述进叉面标识信息，则控制所述叉车朝指定方向移动，以使所述测量单元检测所述进叉面标识信息。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的叉车运动控制方法，其特征在于，基于所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度，以及所述叉车的实时运动方向，调整所述叉车的车身方向角，包括：

根据所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度，以及所述叉车的实时运动方向，计算所述进叉面在水平面上的投影直线的中垂线斜率；

根据所述中垂线斜率调整所述叉车的车身方向角，以使所述车身的中轴线与所述投影直线的中垂线重合。

10.一种叉车运动控制装置，其特征在于，所述叉车上设置有用于检测托盘的测量单元，所述叉车运动控制装置，包括：

获取单元，用于获取所述测量单元检测到的托盘信息；

处理单元，用于根据所述测量单元检测到的托盘信息，确定所述托盘的进叉面，以及所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度；

调整单元，用于基于所述测量单元与所述进叉面的边缘之间的距离和角度，以及所述叉车的实时运动方向，调整所述叉车的车身方向角，以使所述叉车的货叉进入所述进叉面上的进叉孔位。