CN110945450B - 人机交互自动导引车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开内容的实施方案涉及能够与人类操作员交互的自动导引车辆(AGV)。具体而言，AGV可以跟随人类操作员，引导人类操作员，以及接收来自人类操作员的手势和对其做出反应。AGV切换移动方向，便于人类操作员访问AGV上的用户界面部件。AGV还能够通过为具有更高优先级的AGV让道来避免与其他AGV的碰撞。

Description

人机交互自动导引车辆
背景
技术领域
本文公开的实施方案涉及自动导引车辆，其可以通过引导人、跟随人以及接收来自人的指令来与人交互。
相关技术的描述
机器人手推车或自动导引车辆(AGV)是无人驾驶的可编程控制车辆，其可以将物品或库存物品在设施内从指定的提货区运输到卸货区。这些车辆可以在工作环境中自动导航(self-navigate)，所述工作环境例如由磁带、光学系统或其他用于路线引导和碰撞避免的合适的系统引导的工作环境。AGV可以为工人、库存物品和具有精确受控移动的设备提供更安全的环境。工人通常与AGV一起出现在工作环境中，以帮助AGV在指定区域装载、卸载或移动库存物品。因此，需要人机交互机器人手推车。
发明内容
本公开内容的实施方案包括能够与人类操作员交互并且在操作期间避免碰撞的自动导引车辆(AGV)以及用于操作AGV的方法。
一个实施方案提供了一种自动驾驶(self-driving)系统。所述自动驾驶系统包括：移动基座，其包括电动轮，其中所述移动基座具有第一端和第二端；控制台，其以直立方式耦合到所述移动基座的第一端，其中所述控制台被配置成控制所述电动轮以使所述移动基座向前和向后移动，当所述第一端是引导端时，所述移动基座向前移动，当所述第二端是引导端时，所述移动基座向后移动；以及摄像机，其耦合到所述控制台并被配置成检测运动中的人类操作员并允许所述移动基座跟随所述人类操作员。
另一个实施方案提供了一种仓库管理系统，其包括系统控制器和经由网络连接到所述系统控制器的多个自动导引车辆(AGV)，其中至少一个所述AGV被配置为通过跟随人类操作员或引导人类操作员与人类操作员交互。
又一实施方案提供了一种用于操作自动导引车辆(AGV)的方法。该方法包括：在自动导航/引导模式或跟随模式下移动AGV，其中所述AGV在所述自动导航/引导模式下沿着预选路线移动，并且在跟随模式下所述AGV在所述AGV上的摄像机的视线内的人类操作员后面移动；以及当所述操作模式从所述自动导航/引导模式切换到所述跟随模式时，以及当所述操作模式从所述跟随模式切换到所述自动导航/引导模式时，切换所述AGV的移动方向。
附图说明
图1是根据一个实施方案的自动导引车辆(AGV)的立体图。
图2是图1的AGV的另一个立体图。
图3是图1的AGV的俯视图。
图4是图1的AGV的局部视图，示出了控制台的主视图。
图5是图4的控制台的显示屏的视图。
图6是处于引导模式的AGV的示意图。
图7是处于跟随模式的AGV的示意图。
图8是AGV与人交互的示意图。
图9是根据本公开内容的AGV的平面图。
图10是根据本公开内容的仓库系统的平面图。
图11是使用AGV运输包裹的仓库的视图。
图12是示出碰撞避免操作的仓库通道的示意图。
图13是示出碰撞避免操作的仓库通道的示意图。
为了便于理解，在可能的情况下，使用了相同的附图标记表示附图共有的相同元件。预期在一个实施方案中公开的元件可以与其他实施方案一起有利地使用，而无需具体叙述。
具体实施方式
本公开内容的实施方案包括自动导引车辆(AGV)，其能够与人类操作员交互并在操作期间避免碰撞。根据本公开内容的AGV包括耦合到移动基座的控制台。所述移动基座能够在设施内在承载载荷的同时在给定指令下移动。所述控制台和所述移动基座使用一个或多个传感器或摄像机在设施内实现对接、自动驾驶和/或与待传输的载荷、固定装置和人类操作员的交互。虽然使用术语AGV，但是本公开内容的概念可以应用于任何移动机器人，例如自主导航移动机器人、惯导机器人、遥控移动机器人以及由激光定位(lasertargeting)、视觉系统或路线图引导的机器人。
图1-5示出了根据本公开内容的一个实施方案的AGV。图1是根据一个实施方案的自动导引车辆(AGV)100的立体图。图2是AGV 100的另一个立体图。图3是AGV 100的俯视图。图4是AGV 100的控制台的局部视图。图5是图4的控制台的示例性显示屏。
AGV 100适于在没有操作员的情况下自行驾驶。AGV 100总体包括移动基座102和控制台104。移动基座102具有后端103和前端105。AGV 100可以向前或向后移动。在本公开内容中，向前移动是指前端105是引导端的情况，并且向后移动是指后端103是引导端的情况。控制台104具有上部138和主体140。控制台104的主体140以直立或竖直方式耦合到移动基座102的前端105。
在一些实施方案中，AGV 100向后移动，以后端103为引导端沿着方向101移动，以为人类操作员提供对控制台104的便捷访问。控制台104具有显示器108。显示器108可以根据需要面向外或任何方向。当AGV 100以后端103为引导端沿着方向101向后移动时，显示器108被认为是面朝后的。人类操作员可以在AGV 100后面访问后向显示器108，从而避免与AGV 100碰撞。显示器108可以是用于提供与命令相关联的信息、设施地图、路线信息、库存信息和库存持有者/库存存储等的任何合适的设备。在一些实施方案中，显示器108是触摸屏，以接收来自人类操作员的输入并允许人类操作员控制AGV 100的操作。如果希望手动使用AGV 100，操作员可以通过经由显示器108输入更新的命令来使AGV 100的自动操作无效。图5示出了显示器108的屏幕截图，其中人类操作员可以选择和设置AGV 100的操作模式。
AGV 100还包括一个或多个摄像机，其用于捕获AGV 100的周围环境的图像和/或视频。在一些实施方案中，AGV 100包括布置在控制台104上与显示器108相邻的摄像机134。摄像机134可以附接到控制台104以捕获AGV 100附近的图像和/或视频。摄像机134被配置为捕获人类操作员的图像以用于目标识别，例如面部识别、身体识别和手势识别，以便跟随或引导正确的人类操作员。在一些实施方案中，AGV 100包括附加摄像机，其被配置成捕获AGV 100的其他侧的图像和/或视频。例如，AGV 100可包括在显示器的相对侧布置在控制台104上的一个或多个摄像机。如图2中所示，AGV 100包括位于控制台104上的两个摄像机146、148。在一些实施方案中，AGV 100还包括一个或多个传感器，其被配置成检测附近对象的存在和/或测量距附近对象的距离。例如，一个或多个传感器可以放置在移动基座102上。所述传感器可以包括可以被配置为检测附近对象的存在的任何合适的传感器，例如接近传感器、声纳传感器、超声传感器、红外传感器、雷达传感器、LiDAR，及其任何组合。如图1中所示，AGV 100包括放置在移动基座102的侧面的多个超声传感器150。AGV 100还可包括位于移动基座102上、例如位于移动基座102的拐角处的一个或多个LiDAR传感器152。LiDAR传感器152用脉冲激光照射目标并测量目标的反射脉冲以测量到目标的距离。激光返回时间的差异和波长可用于对目标进行数字3D表示。在操作期间，超声传感器150和LiDAR传感器152用于与人类操作员和障碍物保持适当的距离以避免碰撞。
在操作期间，由传感器或摄像机记录、检测和/或测量的信息的组合用于帮助使AGV 100自主地沿给定方向移动同时避开附近的障碍物，通过检测和识别身份和来自人类操作员的指令实现与人类操作员的交互，检测和识别固定装置和移动对象，以及其他合适的动作。
AGV 100还包括紧急停止按钮142，紧急停止按钮142被配置成使得能够手动停止AGV 100。在一个实施方案中，紧急停止按钮142位于控制台104上。紧急停止按钮142面向外以提高操作安全性。
移动基座102具有多个电动轮110和多个稳定轮112。在一个实施方案中，移动基座102具有两个电动轮110和四个稳定轮112。稳定轮112可以是小脚轮且位于移动基座102的四个拐角处。电动轮110可以位于移动基座102下方在前稳定轮112和后稳定轮112之间。电动轮110中的每一个被配置为在任何给定的方向上旋转和滚动。例如，电动轮110可绕y轴旋转并在地面上绕其轮轴主轴沿任何方向例如沿x轴或沿z轴来回滚动。可以控制电动轮110以不同的速度滚动。如果需要，任何或所有所述稳定轮112可以是电动的。
移动基座102具有上表面106，上表面106可用于支撑载荷，例如仓库中的库存包裹。在一些实施方案中，移动基座102包括从上表面106的边缘升起的一个或多个护栏109，以防止载荷在操作期间滑落。
AGV 100还包括信号灯144，信号灯144被配置为指示AGV 100的状态。每个信号灯144被配置为通过颜色和/或通过闪烁模式指示AGV 100的状态。在一个实施方案中，AGV100包括位于移动基座102的四个拐角处的四个信号灯144。在一些实施方案中，信号灯144是LED(发光二极管)灯。每个信号灯144可以包括多个颜色的LED灯，用于指示AGV 100的多个状态，如下面将更详细地讨论的。
根据本公开内容的AGV 100被配置为与人类操作员交互并以多种模式操作。人类操作员可以通过多个通道与AGV 100交互，所述多个通道包括：使用控制台104上的用户界面，例如显示器108和紧急停止按钮142；在AGV 100的视线内使用手势；使用移动设备；或者其他合适的方法，例如使用语音命令。AGV 100可以使用信号灯144和显示器108与人类操作员通信，以指示当前操作模式、状态，和/或确认识别和接受来自人类操作员的命令。AGV100可以在自动导航模式、引导模式、跟随模式、等待模式和待机模式下操作。操作模式可以由与AGV 100交互的人类操作员选择，或者由控制器例如来自仓库管理系统(WMS)的控制器指示。在一些实施方案中，AGV 100能够在所有或大多数所述操作模式下与人类操作员交互。
自动导航模式
在自动导航模式下，AGV 100独立地执行操作。AGV 100知道目的地和到达目的地之后要执行的任务。
在一些实施方案中，AGV 100在自动导航模式下向后移动。向后移动允许人类操作员在移动的AGV 100后面与控制台104上的显示器108的触摸屏、摄像机134、紧急停止按钮144或其他用户界面部件交互，从而避免与AGV 100的碰撞。替代地，在适当的情况下，AGV100可以在自动导航模式下向前移动，例如，以前端105为引导端移动。
引导模式
在引导模式下，AGV 100在引导一个或多个人类操作员的同时执行一操作或一系列操作。类似于自动导航模式，AGV 100知道目的地和到达目的地之后要执行的任务。在一些实施方案中，AGV 100在引导模式下向后移动。如果需要，AGV 100可以在引导模式下向前移动。在一些实施方案中，AGV 100可以在引导模式下操作的同时调整移动速度和/或等待人类操作员。
图6是处于引导模式的AGV 100的示意图。AGV 100可以在接收到来自系统控制器或来自用户界面例如来自控制台104的指令后立即切换到引导模式。一旦AGV 100切换到引导模式，AGV 100就使用一个或多个摄像机例如控制台104上的摄像机134，搜索并识别要引导的人类操作员，然后根据要执行的任务引导人类操作员到目的地。在一些实施方案中，可以通过面部特征、骨骼结构、衣服上的特征或其组合来识别人类操作员。如果AGV 100先前在向前移动——例如在跟随模式下，在切换到引导模式之后AGV 100转为向后移动。
在一些实施方案中，当切换到引导模式时，AGV 100已经与任务相关联。AGV 100可以在显示器108上显示任务信息，以供人类操作员查看和允许人类操作员决定是否跟随AGV100。如果人类操作员决定跟随AGV 100，人类操作员将允许AGV 100继续并且遵循AGV 100的路径。如图6中所示，在引导模式期间，AGV 100向后移动，此时显示器108和摄像机134面朝后，使得人类操作员可以看到显示器108上的内容并且AGV 100可以使人类操作员保持在视线范围内。如果人类操作员决定不跟随AGV 100而是自己前往目的地，人类操作员可以操作显示器108上的触摸屏以将AGV 100从引导模式切换回自动导航模式。
在一些实施方案中，待由AGV 100在引导模式下执行的任务由跟随AGV 100的人类操作员的专业确定。例如，不同的人类操作员可以在操作设置中与不同的任务相关联。不同的操作员导致AGV 100的不同任务和/或路线。在AGV 100捕获人类操作员的图像之后，AGV100将人类操作员的图像发送到WMS服务器。WMS服务器识别图像中的人类操作员，检索与人类操作员相关联的任务信息，然后将任务信息发送到AGV 100并指示AGV 100执行任务。在接收到任务信息之后，AGV 100可以在显示器108上显示任务信息并将人类操作员引导到与任务相关联的目的地。
在一些实施方案中，如图6中所示，AGV 100在引导模式下向后移动，此时控制台104面朝后。后向控制台104为跟随AGV 100的人类操作员提供便捷访问，以通过显示器108的触摸屏、摄像机134、紧急停止按钮144或其他用户界面部件容易地与AGV 100交互。
跟随模式
在跟随模式下，AGV 100在人类操作员之后移动。AGV 100在跟随模式下向前移动，使得控制台104上的摄像机134面向被跟随的人类操作员。向前移动允许被跟随的人类操作员在跟随模式期间便捷地访问控制台104上的显示器108和其他用户界面部件。AGV 100专注于人类操作员并调节移动速度以保持与人类操作员的预定距离。
图7是处于跟随模式的AGV 100的示意图。AGV 100可以在接收到来自系统控制器或来自用户界面诸如控制台104的指令后立即切换到跟随模式。一旦AGV 100切换到跟随模式，AGV 100就使用一个或多个摄像机例如控制台104上的前向摄像机134，搜索和识别要跟随的人类操作员，然后在向前移动的同时跟随人类操作员到目的地。如果AGV 100先前在向后移动——例如在自动导航模式或引导模式下，AGV 100在切换到跟随模式之后转为向前移动。在一些实施方案中，可以通过面部特征、骨骼结构、衣服上的特征或其组合来识别人类操作员。
状态指示
根据本公开内容的实施方案，AGV 100可以使用信号灯144来向环境中的人类操作员和/或其他AGV指示当前状态。在一个实施方案中，四个信号灯144在操作中同步，使得可以从不同侧看到AGV 100的状态。在一些实施方案中，信号灯144使用不同的颜色来指示不同的状态。例如，第一颜色指示AGV 100正在执行操作并正在前往目的地，第二颜色指示AGV100已到达目的地并在等待装载，第三颜色指示AGV 100正在等待卸载。当信号灯144是单色灯时，可以使用不同的闪烁模式来指示各种状态。
手势控制
在一些实施方案中，人类操作员可以使用手势来控制AGV 100。例如，人类操作员可以使用手势来使移动的AGV停止。当触摸屏或用户界面部件不在人类操作员的可触及范围内时，手势控制允许人类操作员与AGV交互。
图8是人类操作员经由手势与AGV交互的示意图。为了经由手势控制AGV 100，人类操作员200需要在AGV 100上的摄像机例如摄像机134的视线内，一旦摄像机捕获到人类操作员200并识别出手势，AGV 100就采取适当的行动。在一些实施方案中，AGV 100捕获人类操作员的全身图像(或视频)，并分析肢体的相对位置以提取手势。在一些实施方案中，一旦识别出手势，AGV 100就提供指示信号。例如，AGV 100可以使用信号灯来指示识别出手势和/或采取行动。在图8中，人类操作员200站在障碍物202旁边，障碍物202阻碍了即将到来的AGV 100。人类操作员200做出用于使AGV 100停止的手势。AGV 100上的摄像机134捕获带手势的人类操作员200的图像并分析该图像。在识别出手势之后，AGV 100例如以闪烁的信号灯144来指示对手势的检测。在一些实施方案中，AGV 100将停止以避免与障碍物202和人类操作员200的碰撞。在其他实施方案中，AGV 100将采取避障行动，例如改变路线或绕道。在一些实施方案中，AGV 100可以发送不同的信号和/或声音效果，以使人类操作员200知道它是要停止还是要采取避开行动。
图9是根据一个实施方案的AGV 100的操作框图。AGV 100包括控制器160，控制器160被配置为控制AGV 100的操作。控制器160与包含用于执行操作的数据的存储设备162通信，所述数据例如地图信息、路线信息、人类操作员信息、库存信息等。控制器160还与被配置为控制AGV 100的操作的若干模块通信。在一些实施方案中，所述模块包括跟随模块164、引导模块166、自动导航模块168、碰撞避免模块170、手势解释模块172、状态指示模块174和地图更新模块176。
控制器160、所述模块和/或包含在存储设备162上的数据被配置为至少部分地基于从接近传感器接收的信息、从摄像机134接收的信息、来自用户界面部件的用户输入以及来自系统控制器例如用于仓库管理系统的控制器的用户输入来控制轮子110和112、信号灯144和/或显示器108上显示的信息。控制器160被配置为分析从摄像机、接近传感器、存储设备162上的数据和/或任何所述模块接收或检索的信息，并且作为响应，控制AGV 100的操作，包括电动轮110和112、信号灯144和/或显示器108上显示的信息。
仓库系统
根据本公开内容的AGV可以在诸如仓库、医院、机场和可以使用自动化包裹运输的其他环境之类的各种操作系统中用作包裹运载器。图10是根据本公开内容的具有多个AGV的仓库系统300的平面图。仓库系统300包括系统控制器302。系统控制器302经由网络304与位于仓库中的多个AGV 100通信。多个AGV 100可以与仓库中的人类操作员200交互。系统控制器302将指令和信息，例如操作员信息、库存信息，发送到多个AGV 100。AGV 100将捕获的图像和传感器测量结果发送到系统控制器302。AGV 100和人类操作员200直接交互或与所涉及的系统控制器302交互以执行各种操作，例如将人类操作员引导到工作现场、跟随人类操作员到工作现场、用信号通知人类操作员需要装载/卸载、对来自人类操作员的手势做出反应，以及避免与其他AGV的碰撞。
图11是使用AGV运输包裹的仓库400的视图。仓库400可包括接收站402、备用/充电区域404、恢复区域406、拣选/包装站408和装运站410。多个AGV和一个或多个人类操作员一起运输和处理仓库400中的包裹。图11示意性地示出了由AGV 100a和AGV 100b执行的两个示例性任务。
仓库任务示例1
AGV 100a首先在接收站402处装载包裹。在包裹装载完成后，AGV 100a可以从系统控制器例如图10中的系统控制器302接收指令以将包裹运输到恢复区域406。在一些实施方案中，AGV 100a在自动导航模式下通过路线412将包裹从接收站402运输到恢复区域406。路线412可以由系统控制器选择，或者由AGV 100a基于存储设备中的地图信息选择。在自动导航模式下，AGV 100a可以向后移动，即以后端103为引导端。当在路线412上时，AGV 100a的信号灯144发送信号以指示AGV 100a处于自动导航模式下并正在执行操作。
当到达恢复区域406时，AGV 100a与人类操作员200a交互。在一些实施方案中，AGV100a可以在到达恢复区域406时停止，同时信号灯144指示AGV 100a正在等待卸载。人类操作员200a可以到达等待的AGV 100a以通过触摸屏与AGV 100a交互。在一些实施方案中，人类操作员200a可以使用手势使AGV 100a停止以进一步与AGV 100a交互。人类操作员200a通过显示器108上的触摸屏将AGV 100a设置为跟随模式。AGV 100a使用摄像机134捕获人类操作员200a的图像并提取人类操作员200a的特征，例如面部特征和骨骼结构，以便跟随人类操作员200a。为了跟随人类操作员200a，AGV 100a转向以向前移动，此时前端105为引导端，控制台104面向人类操作员200a。如果需要，AGV 100a可以在跟随人类操作员200a的同时向后移动。当在路线414上时，AGV 100a的信号灯144发送信号以指示AGV 100a处于跟随模式下并正在执行操作。
AGV 100a沿着AGV 100a未知的路线414跟随人类操作员200a到达人类操作员200a卸载包裹的位置。在一些实施方案中，AGV 100a和人类操作员200a可以进行两次或更多次停止以卸载所有包裹。
在卸载包裹之后，人类操作员200a可以将AGV 100a设置为自动导航模式。AGV100a转向以沿着路线416向后移动到备用/充电区域404。路线416可以由系统控制器选择，或者由AGV 100a基于存储设备中的地图信息选择。当在路线416上时，AGV 100a的信号灯144发送信号以指示AGV 100a处于自动导航模式下并且没有载荷。AGV 100a充电并等待来自系统控制器的进一步指令。
替代地，可以在引导模式下执行路线414。例如，在与人类操作员200a交互时，AGV100a捕获人类操作员200a的图像并将图像发送到系统控制器，例如图10中的控制器302。系统控制器根据存储在系统中的信息基于图像识别人类操作员200a，并基于人类操作员200a的职能和AGV 100a上的包裹向AGV 100a发送任务指令。AGV 100a接收并在显示器108上显示任务信息。在看到显示器108上的任务信息之后，人类操作员200a可以决定是要跟随还是要引导AGV 100a。如果人类操作员200a决定跟随AGV 100a，则人类操作员200a将AGV 100a设置为引导模式。AGV 100a根据任务指令和存储的地图信息选择路线414，并将人类操作员200a引导到用于包裹卸载的位置。当在路线414上时，AGV 100a的信号灯144发送信号以指示AGV 100a处于引导模式下并且具有载荷。
仓库任务示例2
在接收到去往恢复区域406的指令时，在备用/充电站404处等待的AGV 100b在自动导航模式下通过路线418从备用/充电区域404行进到恢复区域406。在自动导航模式下，AGV 100b可以向后移动，即以后端103为引导端。当在路线418上时，AGV 100b的信号灯144发送信号以指示AGV 100b处于自动导航模式下并且没有载荷。
当到达恢复区域406时，AGV 100b与人类操作员200b交互。在一些实施方案中，AGV100b可以在到达恢复区域406时停止，同时信号灯144指示AGV 100b正在等待装载。人类操作员200b可以到达等待的AGV 100b以通过触摸屏与AGV 100b交互。在一些实施方案中，人类操作员200b可以使用手势来使AGV 100b停止以进一步与AGV 100b交互。人类操作员200a通过显示器108上的触摸屏将AGV 100b设置为跟随模式。AGV 100b使用摄像机134捕获人类操作员200b的图像并提取人类操作员200b的特征，例如面部特征和骨骼结构，以便跟随人类操作员200b。为了跟随人类操作员200b，AGV 100b转向以向前移动，此时前端105为引导端，控制台104面向人类操作员200b。当在路线420上时，AGV 100b的信号灯144发送信号以指示AGV 100b处于跟随模式下并且没有载荷。
AGV 100b沿着AGV 100b未知的路线420跟随人类操作员200b到达人类操作员200b将包裹装载到AGV 100b上的位置。在一些实施方案中，AGV 100b和人类操作员200b可以进行两次或更多次停止以装载不同的包裹。
在装载包裹之后，人类操作员200b可以将AGV 100b设置为自动导航模式。AGV100b转向以沿着路线422向后移动到拣选和包装站408。路线420可以由AGV 100b基于存储设备中的地图信息来选择。当在路线422上时，AGV 100b的信号灯144发送信号以指示AGV100b处于自动导航模式下并正在执行任务。AGV 100b在拣选和包装站408处被卸载，在拣选和包装站408处处理包裹并将其发送到装运站410以离开仓库400。
替代地，可以在引导模式下执行路线420。例如，在与人类操作员200b交互时，AGV100b捕获人类操作员200b的图像并将图像发送到系统控制器，例如图10中的控制器302。系统控制器根据存储在系统中的信息基于图像识别人类操作员200b，并基于人类操作员200b的职能向AGV 100b发送任务指令。AGV 100b接收并在显示器108上显示任务信息。在看到显示器108上的任务信息之后，人类操作员200b可以决定是要跟随还是要引导AGV 100b。如果人类操作员200b决定跟随AGV 100b，人类操作员200b将AGV 100b设置为引导模式。AGV100b根据任务指令和存储的地图信息选择路线420，并将人类操作员200b引导到用于包装装载的位置。当在路线420上时，AGV 100b的信号灯144发送信号以指示AGV 100b处于引导模式下且没有载荷。
在仓库环境中，货架之间的路径有时是狭窄的。本公开内容的实施方案还包括防止AGV之间和/或AGV与人类操作员之间的碰撞的机制。根据本公开内容的一个实施方案，AGV的操作根据各种因素被指定为具有不同的优先级，所述因素例如AGV是否在沿已知路线移动、AGV是否承载载荷、载荷的重量、AGV的速度、与AGV相关联的任务的紧急性，或其他相关因素。在一些实施方案中，系统控制器，例如图10中的控制器302，始终基于当时与AGV相关联的各种因素为每个AGV分配优先级。系统控制器监视所有运动中的AGV的实时位置，并在两个AGV即将彼此交叉时发出指令以使具有较低优先级的AGV停止。各种因素被组合使用并被提供以不同的权重。
在一个实施方案中，具有载荷的AGV具有比没有载荷的AGV更高的优先级，因为使空的AGV停止比使有载荷的AGV停止更容易且更有效。另外，有载荷的AGV的急剧停顿可能导致包裹在惯性下掉落。在一些实施方案中，当两个有载荷的AGV彼此交叉时，具有较重载荷的AGV可具有比具有较轻重量的AGV更高的优先级。
在一个实施方案中，具有预选路线的AGV，例如在自动导航模式或引导模式下移动的AGV，具有比具有未知路线的AGV例如在跟随模式下的AGV更高的优先级。这是因为具有未知路线的AGV的移动是不可预测的，因此更难避免。当一个AGV沿着已知路线移动并且一个AGV沿着未知路线移动时，使具有未知路线的AGV停止更安全，以确保不会发生碰撞。
碰撞避免示例1
图12是示出根据本公开内容的一个实施方案的碰撞避免操作的仓库通道的示意图。AGV 100c在自动导航模式下沿着已知路线移动，具有包裹载荷。空的AGV 100d在跟随模式下以未知路线在人类操作员后面移动。因为载荷的存在和路线的可预测性，仓库系统控制器为AGV 100c分配比AGV 100d更高的优先级。当AGV 100c和AGV 100d在同一仓库通道靠近时，系统控制器向AGV 100d发送指令以使AGV 100d停止。在自动导航模式下，AGV 100c可以避开并经过非移动AGV 100d，就好像AGV 100d是障碍物。在AGV 100c经过AGV 100d之后，系统控制器向AGV 100d发送另一指令以恢复其在跟随模式下的操作。
碰撞避免示例2
图13是示出根据本公开内容的另一实施方案的碰撞避免操作的仓库通道的示意图。AGV 100e在自动导航模式下沿着已知路线移动，具有包裹载荷。空的AGV 100f在自动导航模式下沿着已知路线移动，但是不具有载荷。因为载荷的存在，仓库系统控制器为AGV100e分配比AGV 100f更高的优先级。当AGV 100e和AGV 100f都在同一十字路口430处靠近时，系统控制器向AGV 100f发送指令以使AGV 100f停止。AGV 100e继续以通过十字路口430。在AGV 100e通过十字路口430之后，系统控制器向AGV 100f发送另一指令以恢复其操作。在一些实施方案中，指令可以预先安装在每个AGV上，使得系统中的AGV可以通过对等协议彼此通信，而无需通过系统控制器。
尽管前述内容针对本公开内容的实施方案，但是因此可以在不脱离本公开内容的基本范围的情况下设计本公开内容的其他另外的实施方案，并且本公开内容的范围由所附的权利要求确定。

Claims (20)

1.一种自动驾驶系统，包括：
移动基座，其包括电动轮，其中所述移动基座具有第一端和第二端；
控制台，其以直立方式耦合到所述移动基座的第一端，其中所述控制台被配置成控制所述电动轮以使所述移动基座向前和向后移动，当所述第一端是引导端时，所述移动基座向前移动，当所述第二端是引导端时，所述移动基座向后移动；
摄像机，其耦合到所述控制台并被配置成检测运动中的人类操作员并允许所述移动基座跟随所述人类操作员；以及
触摸屏，
其中所述摄像机被配置成捕获所述人类操作员的图像，所述自动驾驶系统经由网络将所述图像发送给系统控制器以获取任务信息并在所述触摸屏上显示所述任务信息。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶系统，其中，在自动导航模式下所述移动基座可操作以向后移动。
3.根据权利要求2所述的自动驾驶系统，其中，在跟随模式下所述移动基座可操作以向前移动，在所述跟随模式下所述移动基座跟随所述人类操作员。
4.根据权利要求3所述的自动驾驶系统，其中，所述触摸屏安装在所述控制台上，所述触摸屏和所述摄像机安装在所述控制台的同一侧。
5.根据权利要求4所述的自动驾驶系统，还包括控制器，其中所述控制器连接到所述触摸屏和所述摄像机，所述控制器可操作以将显示信息发送到所述触摸屏从而允许所述人类操作员选择操作模式。
6.根据权利要求5所述的自动驾驶系统，其中，所述控制器将显示信息发送到所述触摸屏以允许所述人类操作员在所述自动导航模式、所述跟随模式和引导模式中进行选择。
7.根据权利要求6所述的自动驾驶系统，其中，所述控制器可操作以：当所述操作模式从所述自动导航模式或所述引导模式切换到所述跟随模式时，指示所述移动基座从向后移动转向为向前移动。
8.根据权利要求5所述的自动驾驶系统，其中，所述控制器可操作以：从所述摄像机接收所述人类操作员的图像，分析所述图像以识别手势形式的指令，并根据所识别的指令控制所述移动基座。
9.根据权利要求1所述的自动驾驶系统，还包括一个或多个信号灯，所述一个或多个信号灯被配置成指示所述自动驾驶系统的操作状态。
10.根据权利要求1所述的自动驾驶系统，还包括紧急停止按钮，所述紧急停止按钮耦合到所述控制台并且被配置为允许所述人类操作员手动停止所述移动基座。
11.仓库管理系统，包括：
系统控制器；以及
多个自动导引车辆，即多个AGV，其经由网络连接到所述系统控制器，
其中至少一个所述AGV被配置为通过跟随人类操作员或引导人类操作员的方式与人类操作员交互，
其中至少一个所述AGV中的每个包括摄像机和触摸屏，所述摄像机被配置成捕获人类操作员的图像，至少一个所述AGV中的每个经由网络将其摄像机捕获的图像发送给所述系统控制器以获取任务信息并在其触摸屏上显示所述任务信息。
12.根据权利要求11所述的仓库管理系统，其中，所述系统控制器可操作以：根据每个AGV正执行的操作模式和任务为该AGV分配优先级，监视所述多个AGV的移动，以及当两个AGV即将交叉通过时发送指令以使具有较低优先级的AGV停止。
13.一种用于操作自动导引车辆即AGV的方法，包括：
在自动导航/引导模式或跟随模式下移动AGV，其中所述AGV在自动导航/引导模式下沿着预选路线移动，并且所述AGV在跟随模式下在所述AGV上的摄像机的视线内的人类操作员后面移动；以及
当操作模式从所述自动导航/引导模式切换到所述跟随模式时，以及当操作模式从所述跟随模式切换到所述自动导航/引导模式时，切换所述AGV的移动方向；
用所述摄像机捕获所述人类操作员的图像；
经由网络将所述图像发送给系统控制器以获取任务信息；以及
在所述AGV的触摸屏上显示所述任务信息。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
在所述AGV的触摸屏上显示操作模式选项以允许所述人类操作员选择操作模式，其中所述触摸屏和所述摄像机面向相同的方向。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述AGV在所述自动导航模式/引导模式下向后移动，此时所述触摸屏在所述AGV的后端处并且面朝后，并且所述AGV在所述跟随模式下向前移动，此时所述触摸屏在所述AGV的头端处并且面朝前。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括：
使用所述AGV上的信号灯指示所述AGV的当前操作状态。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，指示所述当前操作状态包括使用不同的颜色或闪烁模式指示不同的操作状态。
18.根据权利要求13所述的方法，还包括：
监视来自所述摄像机的图像以识别来自人类操作员的手势；以及
对所识别的手势做出反应。
19.根据权利要求13所述的方法，还包括：
根据AGV正执行的操作模式和任务为AGV分配优先级；以及
为具有更高优先级的AGV让道。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，基于所述AGV是否正沿着已知路线移动、所述AGV是否承载载荷、所述载荷的重量、所述AGV的速度、与所述AGV相关联的任务的紧急性或其组合分配所述优先级。
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