CN110002367B - Agv搬运货架过程中agv姿态调整系统及方法 - Google Patents

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Abstract

AGV到达货架底下时拍摄含有货架底盘下二维码和AGV中心的图像；从图像中分析货架底盘二维码相对AGV中心的位置距离是否小于第一阈值、角度偏差是否小于第一角度值，为是实施货架顶升操作，为否控制AGV底盘旋转或移动使得距离小于第一阈值，旋转托盘使得托盘偏差角度等于货架底盘二维码偏差角度，实施货架顶升操作；AGV搬运货架回到存储位时拍摄含有货架底盘二维码和地面二维码的图像；从图像中分析货架底盘二维码相对地面二维码的位置距离是否小于第二阈值、角度偏差是否小于第二角度值，为是实施货架降下操作，为否旋转AGV底盘以使得距离小于第二阈值，旋转托盘使得托盘上货架的偏转角度小于第二角度值，实施货架降下操作。

Description

AGV搬运货架过程中AGV姿态调整系统及方法
技术领域
本发明涉及AGV（自动导引运输车）搬运货架技术领域，特别是涉及一种AGV搬运货架过程中AGV姿态调整系统及方法。
背景技术
在常规的托举式AGV搬运货架的场景中，经常出现AGV顶起货架后，货架可能由于各种原因（如：人为搬动、现场地面不平、现场设备刮蹭等）造成货架相对AGV停车的标准位置偏差过大，导致AGV无法保证在货架顶起之后，货架处于AGV托盘的正中间，即托盘机械卡扣区域内，这将使得AGV在行驶过程中容易造成货架重心偏离车辆中心，导致AGV在行驶过程中货架倾覆。另外，由于AGV只是控制底盘相对地面二维码的位置处于正中，AGV在将货架运送回存储位置降下时，由于各种原因（如：地面不平、AGV车轮打滑、AGV加减速）造成货架相对AGV托盘的位置和角度发生偏移，导致货架放下时货架中心没有与地面二维码中心对齐，货架在存储区摆放不整齐，影响其它AGV行驶过程中刮蹭到放歪的货架带来现场运营故障。
因此，现有AGV搬运货架存在的缺点：无法保证AGV的托盘将货架顶起时，货架处于托盘的正中心位置；无法保证AGV在降下货架时，货架着地时位置和偏转角度相对地面二维码处于正中心。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种AGV搬运货架过程中AGV姿态调整系统及方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供一种AGV搬运货架过程中AGV姿态调整系统，其特点在于，其包括摄像头和控制器，所述摄像头用于在AGV到达货架底下时拍摄含有货架底盘下的二维码和AGV中心的第一图像，并将第一图像传输至控制器；
所述控制器用于从第一图像中分析出在AGV极坐标系下货架底盘二维码相对AGV中心的位置距离是否小于第一阈值、角度偏差是否小于第一角度值，在为是时控制实施货架顶升操作，在为否时先控制AGV的底盘旋转或者移动以使得位置距离小于第一阈值，其后控制AGV的托盘旋转使得托盘在AGV极坐标系下的偏差角度等于货架底盘二维码在AGV极坐标系下的偏差角度，此时控制实施货架顶升操作；
所述摄像头还用于在AGV搬运货架回到货架存储位时拍摄含有货架底盘二维码和地面二维码的第二图像，并将第二图像传输至控制器；
所述控制器还用于从第二图像中分析出在地面二维码坐标系下货架底盘二维码中心相对地面二维码中心的位置距离是否小于第二阈值、角度偏差是否小于第二角度值，在为是时控制实施货架降下操作，在为否时先控制AGV的底盘旋转或者移动以使得位置距离小于第二阈值，其后控制AGV的托盘旋转使得托盘上的货架的偏转角度相对地面二维码坐标系下的偏差角度小于第二角度值，此时控制实施货架降下操作。
较佳地，所述控制器用于控制AGV底盘旋转的旋转或者移动次数，在次数未达到设定次数而位置距离小于第一阈值以及在次数达到设定次数时无论位置距离是否小于第一阈值均控制实施托盘旋转操作。
较佳地，所述控制器用于控制AGV底盘旋转的旋转或者移动次数，在次数未达到设定次数而位置距离小于第二阈值以及在次数达到设定次数时无论位置距离是否小于第二阈值均控制实施托盘旋转操作。
本发明还提供一种AGV搬运货架过程中AGV姿态调整方法，其特点在于，其包括货架顶升流程和货架降下流程：
货架顶升流程包括：
S11、在AGV到达货架底下时拍摄含有货架底盘下的二维码和AGV中心的第一图像；
S12、从第一图像中分析出在AGV极坐标系下货架底盘二维码相对AGV中心的位置距离是否小于第一阈值、角度偏差是否小于第一角度值，若是则进入步骤S15，否则进入步骤S13；
S13、控制AGV的底盘旋转或者移动以使得位置距离小于第一阈值；
S14、控制AGV的托盘旋转使得托盘在AGV极坐标系下的偏差角度等于货架底盘二维码在AGV极坐标系下的偏差角度，此时进入步骤S15；
S15、控制实施货架顶升操作；
货架降下流程包括：
S21、在AGV搬运货架回到货架存储位时拍摄含有货架底盘二维码和地面二维码的第二图像；
S22、从第二图像中分析出在地面二维码坐标系下货架底盘二维码中心相对地面二维码中心的位置距离是否小于第二阈值、角度偏差是否小于第二角度值，若是则进入步骤S25，否则进入步骤S23；
S23、控制AGV的底盘旋转或者移动以使得位置距离小于第二阈值；
S24、控制AGV的托盘旋转使得托盘上的货架的偏转角度相对地面二维码坐标系下的偏差角度小于第二角度值，此时进入步骤S25；
S25、控制实施货架降下操作。
较佳地，在步骤S13中，控制AGV底盘旋转或者移动的次数，在次数未达到设定次数而位置距离小于第一阈值以及在次数达到设定次数时无论位置距离是否小于第一阈值均进入步骤S14。
较佳地，在步骤S23中，控制AGV底盘旋转或者移动的次数，在次数未达到设定次数而位置距离小于第二阈值以及在次数达到设定次数时无论位置距离是否小于第二阈值均进入步骤S24。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明提高AGV顶升货架和放下货架时对货架的位置和姿态角度的控制精度，确保AGV顶升状态时货架在托盘的正中心且处于托盘机械卡扣内，AGV放下货架时，货架放在地面二维码正中间，确保货架在仓库存储区摆放整齐。
附图说明
图1为本发明实施例1的含有货架底盘二维码和地面二维码的第二图像的示意图。
图2为本发明实施例1的货架顶升的流程图。
图3为本发明实施例1的货架降下的流程图。
图4为本发明实施例2的货架顶升的流程图。
图5为本发明实施例3的货架降下的流程图。
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。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的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。
实施例1
本实施例提供一种AGV搬运货架过程中AGV姿态调整系统，其包括摄像头和控制器，所述摄像头用于在AGV到达货架底下时拍摄含有货架底盘下的二维码和AGV中心的第一图像，并将第一图像传输至控制器。
所述控制器用于从第一图像中分析出在AGV极坐标系下货架底盘二维码相对AGV中心的位置距离是否小于第一阈值（例如10mm）、角度偏差是否小于第一角度值（例如1度），在为是时表明AGV姿态满足顶升条件，控制实施货架顶升操作，在为否时先控制AGV的底盘旋转或者移动以使得位置距离小于第一阈值，即将AGV中心点调整至货架底盘二维码的正下方，其后控制AGV的托盘旋转使得托盘在AGV极坐标系下的偏差角度等于货架底盘二维码在AGV极坐标系下的偏差角度，从而使得托盘的卡扣正好卡进货架底盘横梁，此时控制实施货架顶升操作。
所述摄像头还用于在AGV搬运货架回到货架存储位时拍摄含有货架底盘二维码和地面二维码的第二图像（见图1），并将第二图像传输至控制器。
所述控制器还用于从第二图像中分析出在地面二维码坐标系下货架底盘二维码中心（见图1中的小圆点）相对地面二维码中心（见图1中的小方块）的位置距离或位置偏差L（见图1）是否小于第二阈值（例如10mm）、角度偏差θ（见图1）是否小于第二角度值（例如1度），在为是时控制实施货架降下操作，在为否时先控制AGV的底盘旋转或者移动以使得位置距离小于第二阈值，即货架底盘中心点调整至地面二维码中心处，其后控制AGV的托盘旋转使得托盘上的货架的偏转角度相对地面二维码坐标系下的偏差角度小于第二角度值，此时控制实施货架降下操作。
第一阈值、第二阈值、第一角度值和第二角度值的计算数值，取决于AGV托盘上的止挡片的圆锥斜面导向坡度设计尺寸，在小于这个阈值时，货架横梁正好与该斜面接触。
本实施例还提供一种AGV搬运货架过程中AGV姿态调整方法，其包括货架顶升流程和货架降下流程。
如图2所示，货架顶升流程包括：
S11、在AGV到达货架底下时拍摄含有货架底盘下的二维码和AGV中心的第一图像。
S12、从第一图像中分析出在AGV极坐标系下货架底盘二维码相对AGV中心的位置距离是否小于第一阈值、角度偏差是否小于第一角度值，若是则进入步骤S15，否则进入步骤S13。
S13、控制AGV的底盘旋转或者移动以使得位置距离小于第一阈值。
S14、控制AGV的托盘旋转使得托盘在AGV极坐标系下的偏差角度等于货架底盘二维码在AGV极坐标系下的偏差角度，此时进入步骤S15。
S15、控制实施货架顶升操作。
通过对AGV的底盘和托盘的旋转控制，提高AGV顶升货架时对货架的位置和姿态角度的控制精度，确保AGV顶升状态时货架在托盘的正中心且处于托盘机械卡扣内。
如图3所示，货架降下流程包括：
S21、在AGV搬运货架回到货架存储位时拍摄含有货架底盘二维码和地面二维码的第二图像。
S22、从第二图像中分析出在地面二维码坐标系下货架底盘二维码中心相对地面二维码中心的位置距离是否小于第二阈值、角度偏差是否小于第二角度值，若是则进入步骤S25，否则进入步骤S23。
S23、控制AGV的底盘旋转或者移动以使得位置距离小于第二阈值。
S24、控制AGV的托盘旋转使得托盘上的货架的偏转角度相对地面二维码坐标系下的偏差角度小于第二角度值，此时进入步骤S25。
S25、控制实施货架降下操作。
通过对AGV的底盘和托盘的旋转控制，提高AGV降下货架时对货架的位置和姿态角度的控制精度，确保AGV放下货架时，货架放在地面二维码正中间，确保货架在仓库存储区摆放整齐。
实施例2
在实施例1的基础上，所述控制器用于控制AGV底盘旋转或者移动的次数，在次数未达到设定次数（例如5次）而位置距离小于第一阈值（例如10mm）以及在次数达到设定次数（例如5次）时无论位置距离是否小于第一阈值（例如10mm）均控制实施托盘旋转操作。
如图4所示，货架顶升流程包括：
S11、在AGV到达货架底下时拍摄含有货架底盘下的二维码和AGV中心的第一图像。
S12、从第一图像中分析出在AGV极坐标系下货架底盘二维码相对AGV中心的位置距离是否小于第一阈值、角度偏差是否小于第一角度值，若是则进入步骤S15，否则进入步骤S13。
S13、控制AGV底盘的旋转或移动和次数，在次数未达到设定次数而位置距离小于第一阈值以及在次数达到设定次数时无论位置距离是否小于第一阈值均进入步骤S14。
S14、控制AGV的托盘旋转使得托盘在AGV极坐标系下的偏差角度等于货架底盘二维码在AGV极坐标系下的偏差角度，此时进入步骤S15。
S15、控制实施货架顶升操作。
设定AGV最多的位置调整次数，避免由于外在因素（如车轮地面打滑、摄像头表面灰尘）导致AGV无法调整到位，从而导致车辆进行多次重复调整影响现场作业失效。
实施例3
在实施例1的基础上，所述控制器用于控制AGV底盘旋转的旋转或移动次数，在次数未达到设定次数（例如5次）而位置距离小于第二阈值（例如10mm）以及在次数达到设定次数（例如5次）时无论位置距离是否小于第二阈值均控制实施托盘旋转操作。
如图5所示，货架降下流程包括：
S21、在AGV搬运货架回到货架存储位时拍摄含有货架底盘二维码和地面二维码的第二图像。
S22、从第二图像中分析出在地面二维码坐标系下货架底盘二维码中心相对地面二维码中心的位置距离是否小于第二阈值、角度偏差是否小于第二角度值，若是则进入步骤S25，否则进入步骤S23。
S23、控制AGV底盘的旋转或移动和次数，在次数未达到设定次数而位置距离小于第二阈值以及在次数达到设定次数时无论位置距离是否小于第二阈值均进入步骤S24。
S24、控制AGV的托盘旋转使得托盘上的货架的偏转角度相对地面二维码坐标系下的偏差角度小于第二角度值，此时进入步骤S25。
S25、控制实施货架降下操作。
设定AGV最多的位置调整次数，避免由于外在因素（如车轮地面打滑、摄像头表面灰尘）导致AGV无法调整到位，从而导致车辆进行多次重复调整影响现场作业失效。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种AGV搬运货架过程中AGV姿态调整系统，其特征在于，其包括摄像头和控制器，所述摄像头用于在AGV到达货架底下时拍摄含有货架底盘下的二维码和AGV中心的第一图像，并将第一图像传输至控制器；
所述控制器用于从第一图像中分析出在AGV极坐标系下货架底盘二维码相对AGV中心的位置距离是否小于第一阈值、角度偏差是否小于第一角度值，在为是时控制实施货架顶升操作，在为否时先控制AGV的底盘旋转或者移动以使得位置距离小于第一阈值，其后控制AGV的托盘旋转使得托盘在AGV极坐标系下的偏差角度等于货架底盘二维码在AGV极坐标系下的偏差角度，此时控制实施货架顶升操作；
所述摄像头还用于在AGV搬运货架回到货架存储位时拍摄含有货架底盘二维码和地面二维码的第二图像，并将第二图像传输至控制器；
所述控制器还用于从第二图像中分析出在地面二维码坐标系下货架底盘二维码中心相对地面二维码中心的位置距离是否小于第二阈值、角度偏差是否小于第二角度值，在为是时控制实施货架降下操作，在为否时先控制AGV的底盘旋转或者移动以使得位置距离小于第二阈值，其后控制AGV的托盘旋转使得托盘上的货架的偏转角度相对地面二维码坐标系下的偏差角度小于第二角度值，此时控制实施货架降下操作；
所述控制器用于控制AGV底盘旋转的旋转或者移动次数，在次数未达到设定次数而位置距离小于第一阈值以及在次数达到设定次数时无论位置距离是否小于第一阈值均控制实施托盘旋转操作。
2.如权利要求1所述的AGV姿态调整系统，其特征在于，所述控制器用于控制AGV底盘旋转的旋转或者移动次数，在次数未达到设定次数而位置距离小于第二阈值以及在次数达到设定次数时无论位置距离是否小于第二阈值均控制实施托盘旋转操作。
3.一种AGV搬运货架过程中AGV姿态调整方法，其特征在于，其包括货架顶升流程和货架降下流程：
货架顶升流程包括：
S11、在AGV到达货架底下时拍摄含有货架底盘下的二维码和AGV中心的第一图像；
S12、从第一图像中分析出在AGV极坐标系下货架底盘二维码相对AGV中心的位置距离是否小于第一阈值、角度偏差是否小于第一角度值，若是则进入步骤S15，否则进入步骤S13；
S13、控制AGV的底盘旋转或者移动以使得位置距离小于第一阈值；
S14、控制AGV的托盘旋转使得托盘在AGV极坐标系下的偏差角度等于货架底盘二维码在AGV极坐标系下的偏差角度，此时进入步骤S15；
S15、控制实施货架顶升操作；
货架降下流程包括：
S21、在AGV搬运货架回到货架存储位时拍摄含有货架底盘二维码和地面二维码的第二图像；
S22、从第二图像中分析出在地面二维码坐标系下货架底盘二维码中心相对地面二维码中心的位置距离是否小于第二阈值、角度偏差是否小于第二角度值，若是则进入步骤S25，否则进入步骤S23；
S23、控制AGV的底盘旋转或者移动以使得位置距离小于第二阈值；
S24、控制AGV的托盘旋转使得托盘上的货架的偏转角度相对地面二维码坐标系下的偏差角度小于第二角度值，此时进入步骤S25；
S25、控制实施货架降下操作；
在步骤S13中，控制AGV底盘旋转或者移动的次数，在次数未达到设定次数而位置距离小于第一阈值以及在次数达到设定次数时无论位置距离是否小于第一阈值均进入步骤S14。
4.如权利要求3所述的AGV姿态调整方法，其特征在于，在步骤S23中，控制AGV底盘旋转或者移动的次数，在次数未达到设定次数而位置距离小于第二阈值以及在次数达到设定次数时无论位置距离是否小于第二阈值均进入步骤S24。
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