CN110209165A - 一种agv小车上下料的自动识别精确停靠装置及其停靠方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置，其技术方案要点是：包括AGV小车和用于驱动所述AGV小车前行的伺服运动控制系统，装置还包括：视觉激光导引系统：所述视觉激光导引系统包括视觉激光定位组件、布设于地面的色带、编码贴件以及渐变边长贴件，所述编码贴件和所述渐变边长贴件分别粘贴于色带之上的两端，所述视觉激光定位组件安装在所述AGV小车的底部；所述视觉激光定位组件包括视觉传感器、一字型激光定位器以及用于安装所述视觉传感器和所述激光定位器的支撑件；AGV小车在前行过程中，采用视觉定位组件和一字型激光定位器进行定位，其具有定位精度高、可以直接配合上下料机械装置动作顺序要求精确停靠的优点。
Description
技术领域
本发明涉及AGV小车领域，特别涉及一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置及其停靠方法。
背景技术
智能制造时代，AGV小车作为自动化、柔性化设备，在智能制造生产系统中得到广泛的应用。在智能制造生产过程中，AGV小车可配合专机设备、机械臂等自动化设备实现半成品或成品物料运送、移载等功能，进行移动式动态作业。
在AGV小车搭载物品进行上下料的过程中，由于该小车需要能够沿规定的导引路径实现自动行驶，故通常需要配备导引装置，并且由于定位精度不高，在上下料点还需要硬件辅助定位。目前，常用的导引装置有装有陀螺仪的惯性导航、电磁导航、磁条导航、激光导航等，精度都达不到上下料机械手定位要求的亚毫米级精度，无法直接配合上下料机械装置实现动作。
发明内容
针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置及其停靠方法，以解决背景技术中提到的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置，包括AGV小车和用于驱动所述AGV小车前行的伺服运动控制系统，装置还包括：
视觉激光导引系统：所述视觉激光导引系统包括视觉激光定位组件、布设于地面的色带、编码贴件以及渐变边长贴件，所述编码贴件和所述渐变边长贴件分别粘贴于色带之上的两端，所述视觉激光定位组件安装在所述AGV小车的底部；
所述视觉激光定位组件包括视觉传感器、一字型激光定位器以及用于安装所述视觉传感器和所述激光定位器的支撑件；
所述视觉传感器面向所述色带设置，所述一字型激光定位器相对于所述色带平面倾斜设置。
通过采用上述技术方案，AGV小车在前行过程中，采用视觉定位组件和一字型激光定位器进行定位，其具有定位精度高、可以直接配合上下料机械装置动作顺序要求精确停靠的优点；而且可以通过视觉传感器和一字型激光定位器引导编码的定位方法，实现各个上下料停靠点编码识别导引功能，从而能进行车间路径的智能化管理，而不需要额外的软硬件RFID无线射频识别技术等进行站点识别。
较佳的，所述一字型激光定位器与所述色带平面形成一定的夹角，所述一字型激光定位器横向平行投射于所述色带、所述编码贴件和地面上。
通过采用上述技术方案，将一字型激光定位器竖直一定的夹角能够方便其向色带、编码贴件以及地面进行投射。
较佳的，所述视觉传感器采集所述一字型激光定位器投射形成的平面红色投射线，所述平面红色投射线的长度长于所述色带上的所述编码贴件的横向宽度。
通过采用上述技术方案，当平面红色投射线的长度长于色带上的编码贴件的横向宽度时，色带上平面编码贴件之间的高度差引起了单一投射线的分段，分段线个数代表了编码数值，如(1111)代表15站点编码，而空编码即没有贴编码件，左贴1其余三个位置空(记为1000)代表第8站点，右贴1其余三个位置空(记为0001)代表第1站点等，采用了2-16进制编码形式，方便实现站点的识别。
较佳的，所述编码贴件为三角形。
通过采用上述技术方案，三角形的编码贴件具有易识别的优点。
较佳的，所述AGV小车上开设有凹槽，所述支撑件可调式安装固定在所述凹槽内，所述视觉传感器和所述一字型激光定位器安装固定在所述支撑件的底面。
通过采用上述技术方案，将视觉传感器和所述一字型激光定位器采用可调式的安装方法能够使其方便进行上下高度的调整。
较佳的，所述支撑件的上方安装固定有L形连接板，所述AGV小车内螺纹连接有调节螺杆，所述调节螺杆的端部转动连接在所述L形连接板内，所述L形连接板上固定有导向杆，所述AGV小车内开设有供所述导向杆滑移的导向槽。
通过采用上述技术方案，当转动驱动螺杆时将带动L形连接板竖直滑动，带动支撑件进行高度的调整，在此过程中导向杆和导向槽能够为支撑件的竖直滑动进行导向。
较佳的，所述支撑件的顶部固定有第一L形紧固板，所述第一L形紧固板与所述支撑件之间通过若干个锁紧螺栓连接。
通过采用上述技术方案，利用第一L形紧固板和锁紧螺栓能够方便支撑件与L形连接板的连接。
较佳的，所述支撑件上固定有第二L形紧固板，所述第二L形紧固板内开设有滑槽，所述滑槽内滑移连接有定位柱，所述定位柱与所述滑槽槽底之间连接有弹簧，所述L形连接板内开设有供所述定位柱插入的定位孔。
通过采用上述技术方案，在滑槽中弹簧的弹力作用下，定位柱将插入到定位孔内实现安装定位。
本发明还提供了一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置的停靠方法，具体包括以下步骤：
S1、将AGV小车放置于色带上方，使色带和一字型激光定位器的投射线横向相交并在视场范围内，在AGV小车行走的过程中实时提取一字线投影信息；
S2、当AGV小车提取到有贴件置于色带上方时，将产生色带上一字线的分段，启动站点识别，进行站点识别时利用后三角渐变截面线的分段长度变化，再投射到编码贴件区域，通过分段多少得知当前站点编码数即当前站点的位置，最后再进入三角渐变截面线区域，将采集的渐变截面线长度与设定的站点截面线长度标准值比较，相等即停止运动；
S3、重复所述S1和所述S2步骤，实现AGV小车自动识别精确停靠定位。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
AGV小车在前行过程中，采用视觉定位组件和一字型激光定位器进行定位，其具有定位精度高、可以直接配合上下料机械装置动作顺序要求精确停靠的优点；而且可以通过视觉传感器和一字型激光定位器引导编码的定位方法，实现各个上下料停靠点编码识别导引功能，从而能进行车间路径的智能化管理，而不需要额外的软硬件RFID无线射频识别技术等进行站点识别。
附图说明
图1是AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置的结构示意图；
图2是图1中的A处放大图；
图3是图1中的B处放大图；
图4是AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置的结构剖视图；
图5是图4中的C处放大图；
图6是图4中的D处放大图。
附图标记：1、AGV小车；2、视觉激光导引系统；3、视觉激光定位组件；4、色带；5、编码贴件；6、渐变边长贴件；7、视觉传感器；8、一字型激光定位器；9、支撑件；10、凹槽；11、L形连接板；12、调节螺杆；13、导向杆；14、导向槽；15、第一L形紧固板；16、锁紧螺栓；17、第二L形紧固板；18、滑槽；19、定位柱；20、弹簧；21、定位孔。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
参考图1至图6，一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置，包括AGV小车1和用于驱动AGV小车1前行的伺服运动控制系统，其中装置还包括视觉激光导引系统2，其中视觉激光导引系统2包括视觉激光定位组件3、布设于地面的色带4、编码贴件5以及渐变边长贴件6，其中编码贴件5和渐变边长贴件6分别粘贴于色带4之上的两端，视觉激光定位组件3安装在AGV小车1的底部；其中视觉激光定位组件3包括视觉传感器7、一字型激光定位器8以及用于安装视觉传感器7和激光定位器的支撑件9；其中视觉传感器7面向色带4设置，一字型激光定位器8相对于色带4平面倾斜设置；综上，AGV小车1在前行过程中，采用视觉定位组件和一字型激光定位器8进行定位，其具有定位精度高、可以直接配合上下料机械装置动作顺序要求精确停靠的优点；而且可以通过视觉传感器7和一字型激光定位器8引导编码的定位方法，实现各个上下料停靠点编码识别导引功能，从而能进行车间路径的智能化管理，而不需要额外的软硬件RFID无线射频识别技术等进行站点识别。
参考图1至图6，为了方便进行站点识别，将一字型激光定位器8与色带4平面形成一定的夹角，同时将一字型激光定位器8横向平行投射于色带4、编码贴件5和地面上，将一字型激光定位器8竖直一定的夹角能够方便其向色带4、编码贴件5以及地面进行投射；同时使视觉传感器7采集一字型激光定位器8投射形成的平面红色投射线，其中平面红色投射线的长度长于色带4上的编码贴件5的横向宽度，当平面红色投射线的长度长于色带4上的编码贴件5的横向宽度时，色带4上平面编码贴件5之间的高度差引起了单一投射线的分段，分段线个数代表了编码数值，如(1111)代表15站点编码，而空编码即没有贴编码件，左贴1其余三个位置空(记为1000)代表第8站点，右贴1其余三个位置空(记为0001)代表第1站点等，采用了2-16进制编码形式，方便实现站点的识别；将编码贴件5为三角形，三角形的编码贴件5具有易识别的优点。
参考图4至图6，为了方便安装视觉传感器7与一字型激光定位器8，在AGV小车1上开设有凹槽10，将支撑件9可调式安装固定在凹槽10内，将视觉传感器7和一字型激光定位器8安装固定在支撑件9的底面，将视觉传感器7和一字型激光定位器8采用可调式的安装方法能够使其方便进行上下高度的调整；为了方便对支撑架的高度进行调整，在支撑件9的上方安装固定有L形连接板11，在AGV小车1内螺纹连接有调节螺杆12，将调节螺杆12的端部转动连接在L形连接板11内，同时在L形连接板11上固定有导向杆13，在AGV小车1内开设有供导向杆13滑移的导向槽14，当转动驱动螺杆时将带动L形连接板11竖直滑动，带动支撑件9进行高度的调整，在此过程中导向杆13和导向槽14能够为支撑件9的竖直滑动进行导向；同时在支撑件9的顶部固定有第一L形紧固板15，第一L形紧固板15与支撑件9之间通过若干个锁紧螺栓16连接，利用第一L形紧固板15和锁紧螺栓16能够方便支撑件9与L形连接板11的连接；同时在支撑件9上固定有第二L形紧固板17，第二L形紧固板17内开设有滑槽18，滑槽18内滑移连接有定位柱19，定位柱19与滑槽18槽底之间连接有弹簧20，L形连接板11内开设有供定位柱19插入的定位孔21，在滑槽18中弹簧20的弹力作用下，定位柱19将插入到定位孔21内实现安装定位。
其中采用的视觉传感器7可以选择康耐视生产的In-Sight 2000视觉传感器；一字型激光定位器8可以选择型号为FU63511L5-BD22的激光一字型定位器。
实施例2
与实施例1的不同之处在于还提供了一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置的停靠方法，具体包括以下步骤：
S1、将AGV小车1放置于色带4上方，使色带4和一字型激光定位器8的投射线横向相交并在视场范围内，在AGV小车1行走的过程中实时提取一字线投影信息；
S2、当AGV小车1提取到有贴件置于色带4上方时，将产生色带4上一字线的分段，启动站点识别，进行站点识别时利用后三角渐变截面线的分段长度变化，再投射到编码贴件5区域，通过分段多少得知当前站点编码数即当前站点的位置，最后再进入三角渐变截面线区域，将采集的渐变截面线长度与设定的站点截面线长度标准值比较，相等即停止运动；
S3、重复S1和S2步骤，实现AGV小车1自动识别精确停靠定位。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置，包括AGV小车(1)和用于驱动所述AGV小车(1)前行的伺服运动控制系统，其特征在于：装置还包括：
视觉激光导引系统(2)：所述视觉激光导引系统(2)包括视觉激光定位组件(3)、布设于地面的色带(4)、编码贴件(5)以及渐变边长贴件(6)，所述编码贴件(5)和所述渐变边长贴件(6)分别粘贴于色带(4)之上的两端，所述视觉激光定位组件(3)安装在所述AGV小车(1)的底部；
所述视觉激光定位组件(3)包括视觉传感器(7)、一字型激光定位器(8)以及用于安装所述视觉传感器(7)和所述激光定位器的支撑件(9)；
所述视觉传感器(7)面向所述色带(4)设置，所述一字型激光定位器(8)相对于所述色带(4)平面倾斜设置。
2.根据权利要求1所述的一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置，其特征在于：所述一字型激光定位器(8)与所述色带(4)平面形成一定的夹角，所述一字型激光定位器(8)横向平行投射于所述色带(4)、所述编码贴件(5)和地面上。
3.根据权利要求2所述的一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置，其特征在于：所述视觉传感器(7)采集所述一字型激光定位器(8)投射形成的平面红色投射线，所述平面红色投射线的长度长于所述色带(4)上的所述编码贴件(5)的横向宽度。
4.根据权利要求3所述的一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置，其特征在于：所述编码贴件(5)为三角形。
5.根据权利要求1所述的一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置，其特征在于：所述AGV小车(1)上开设有凹槽(10)，所述支撑件(9)可调式安装固定在所述凹槽(10)内，所述视觉传感器(7)和所述一字型激光定位器(8)安装固定在所述支撑件(9)的底面。
6.根据权利要求1所述的一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置，其特征在于：所述支撑件(9)的上方安装固定有L形连接板(11)，所述AGV小车(1)内螺纹连接有调节螺杆(12)，所述调节螺杆(12)的端部转动连接在所述L形连接板(11)内，所述L形连接板(11)上固定有导向杆(13)，所述AGV小车(1)内开设有供所述导向杆(13)滑移的导向槽(14)。
7.根据权利要求6所述的一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置，其特征在于：所述支撑件(9)的顶部固定有第一L形紧固板(15)，所述第一L形紧固板(15)与所述支撑件(9)之间通过若干个锁紧螺栓(16)连接。
8.根据权利要求7所述的一种AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置，其特征在于：所述支撑件(9)上固定有第二L形紧固板(17)，所述第二L形紧固板(17)内开设有滑槽(18)，所述滑槽(18)内滑移连接有定位柱(19)，所述定位柱(19)与所述滑槽(18)槽底之间连接有弹簧(20)，所述L形连接板(11)内开设有供所述定位柱(19)插入的定位孔(21)。
9.一种根据权利要求1所述的AGV小车上下料的自动识别精确停靠装置的停靠方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、将AGV小车(1)放置于色带(4)上方，使色带(4)和一字型激光定位器(8)的投射线横向相交并在视场范围内，在AGV小车(1)行走的过程中实时提取一字线投影信息；
S2、当AGV小车(1)提取到有贴件置于色带(4)上方时，将产生色带(4)上一字线的分段，启动站点识别，进行站点识别时利用后三角渐变截面线的分段长度变化，再投射到编码贴件(5)区域，通过分段多少得知当前站点编码数即当前站点的位置，最后再进入三角渐变截面线区域，将采集的渐变截面线长度与设定的站点截面线长度标准值比较，相等即停止运动；
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