CN110963445A

CN110963445A - 一种移动叉车

Info

Publication number: CN110963445A
Application number: CN201911151135.7A
Authority: CN
Inventors: 叶国云; 储江; 叶青云; 傅敏
Original assignee: Ningbo Ruyi JSCL
Current assignee: Ningbo Ruyi JSCL
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2020-04-07

Abstract

本发明提出了一种移动叉车，涉及叉车技术领域，所述移动叉车包括：无线测距传感器，用于测量移动叉车与跟随对象之间的距离；其中，所述无线测距传感器包括信号发射端和信号接收端；激光传感器，用于水平扫描移动叉车前方的障碍物，以获得若干数量的数据点；所述激光传感器设置于移动叉车上的预设高度；处理装置，用于基于数据点之间的距离对所述数据点进行聚类，以获得聚类结果；根据各个聚类的中心以及无线测距传感器测量的距离，确定代表跟随对象的目标聚类。本申请技术方案利用分析出来的激光传感器数据点作为跟随目标，兼具了无线传感器唯一性特点与激光传感器得到的数据的高精度特点，可提高智能叉车跟随的精度。

Description

一种移动叉车

技术领域

本发明涉及叉车技术领域，尤其涉及一种移动叉车。

背景技术

叉车是工业搬运车辆，是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆。叉车在企业的物流系统中扮演着非常重要的角色，是物料搬运设备中的主力军。广泛应用于车站、港口、机场、工厂、仓库等国民经济中的各个部门。

目前，在一些叉车的智能操控方式中具有自动跟随功能。例如，中国专利CN201510498083.6公开了一种跟随式搬运车及其运行方法。其中，该跟随式搬运车包括车体，车体为拖板车的车体，车体的底部带有轮式结构，轮式结构为四轮结构，四轮结构包括有四个轮子，四个轮子均为动力轮，而位于前部的两个轮子还是转向轮，四个轮子分别同四个电机相轴连接，位于前部的两个轮子所轴连接的两个电机为舵机，也就是伺服电机，在车体的头部放置有直立式操作台，在直立式操作台的台面上设置有启停按键、模式选择键和电子屏，直立式操作台内还设置有主控板，在车体的最前沿按照从左到右的顺序依次设置有五个超声波测距离传感器，五个超声波测距离传感器照从左到右的顺序依次为第一超声波测距离传感器、第二超声波测距离传感器、第三超声波测距离传感器、第四超声波测距离传感器和第五超声波测距离传感器，在车体的车头后部设置有蓄电池，蓄电池同电机相电连接，五个超声波测距离传感器、启停按键、模式选择键、电子屏、蓄电池以及所有的电机都同主控板相通信连接。另外，跟随式搬运车还配置有遥控器，遥控器用来同主控板相无线通信连接，主控板中带有运行控制模块。该专利文献的技术方案中采用的无线测距传感器，其跟随精度不高。

目前，叉车的运行速度较低，对跟随的精度要求较高，目前现有的技术方案中的跟随方案的精度不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种移动叉车，该移动叉车在控制跟随过程中具有较高的跟随精度。

该移动叉车包括：

无线测距传感器，用于测量移动叉车与跟随对象之间的距离；其中，所述无线测距传感器包括信号发射端和信号接收端；

激光传感器，用于水平扫描移动叉车前方的障碍物，以获得若干数量的数据点；所述激光传感器设置于移动叉车上的预设高度；

处理装置，用于基于数据点之间的距离对所述数据点进行聚类，以获得聚类结果；根据各个聚类的中心以及无线测距传感器测量的距离，确定代表跟随对象的目标聚类。

进一步地，所述无线测距传感器的信号发射端设置于跟随对象上；所述无线测距传感器的信号接收端设置于移动叉车上。

进一步地，所述无线测距传感器的信号发射端设置于移动叉车上；所述无线测距传感器的信号接收端设置于跟随对象上。

进一步地，无线测距传感器测量移动叉车与跟随对象之间的距离具体过程为：不断测量移动叉车与跟随对象之间距离的测量值，并对所述测量值进行数据滤波。

进一步地，对所述测量值进行数据滤波具体为：

对所述测量值进行大小排序，并取中间的N个数据求平均值作为测量距离；无线测距传感器每次产生新测量值时，将新测量值替换最早采集的测量值，并重新计算以产生新的测量距离。

进一步地，激光传感器的安装高度为30-40cm之间；所述跟随对象为人体。

进一步地，处理装置还用于在获得聚类结果之后还包括：

去掉数据点少于阈值的聚类。

在本申请的技术方案中，利用了无线测距传感器大致获得跟随对象的位置，利用激光传感器获得数据点，并对数据点聚类分析；从而根据无线测距传感器测得的大致位置，确定环境中的跟随对象的位置。本申请技术方案利用分析出来的激光传感器数据点作为跟随目标，兼具了无线传感器唯一性特点与激光传感器得到的数据的高精度特点，可提高智能叉车跟随的精度。

附图说明

图1是本发明一示例性实施例示出的一种移动叉车的示意框图。

图2是本发明中激光传感器测量的示意图。

具体实施方式

以下是本申请的具体实施例并结合附图，对本申请的技术方案作进一步的描述，但本申请并不限于这些实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

图1是本发明一示例性实施例示出的一种移动叉车10的示意框图。该移动叉车10包括：无线测距传感器11、激光传感器12、处理装置13。下面结合附图对该移动叉车10作进一步的解释和说明。

该移动叉车10包括：无线测距传感器11、激光传感器12、处理装置13。其中，无线测距传感器11，用于测量移动叉车10与跟随对象之间的距离；其中，所述无线测距传感器11包括信号发射端和信号接收端；激光传感器12，用于水平扫描移动叉车10前方的障碍物，以获得若干数量的数据点；所述激光传感器12设置于移动叉车10上的预设高度；处理装置13，用于基于数据点之间的距离对所述数据点进行聚类，以获得聚类结果；根据各个聚类的中心以及无线测距传感器11测量的距离，确定代表跟随对象的目标聚类。

在一些实施方式中，无线测距传感器11为UWB测距传感器，其通过uwb信号的传输时间来计算信号发射端和信号接收端之间的距离。

在一些实施方式中，无线测距传感器11还可以为超声波测距传感器、红外线测距传感器。

无线测距传感器11通过信号发射端和信号接收端之间进行无线信号的收发，不断测量移动叉车10与跟随对象之间的距离，进而不断生成新的测量数据。

在一些实施方式中，所述无线测距传感器11的信号发射端设置于跟随对象上；所述无线测距传感器11的信号接收端设置于移动叉车10上。

在一些实施方式中，所述无线测距传感器11的信号发射端设置于移动叉车10上；所述无线测距传感器11的信号接收端设置于跟随对象上。

在一些实施方式中，信号接收端将信号发射端发送过来的数据通过RS232串口传输数据传输给工控机，传输数据的波特率为115200，数据协议基于自定义的串口协议，采用CRC校验方式进行数据校验。

需要说明的是，普通的无线测距传感器11在测距时容易受到接收器的位置及振动等因素的影响形成较大的误差，误差值范围大致为10-20cm。

在一些实施方式中，无线测距传感器11测量移动叉车10与跟随对象之间的距离具体过程为：不断测量移动叉车10与跟随对象之间距离的测量值，并对所述测量值进行数据滤波。数据滤波可有效降低无线测距传感器11的测量误差。具体地，数据滤波方式可以采用滑动平均值滤波，即每采进一个新数据，就将最早采集的那个数据丢掉，而后求包括新数据在内的N个数据的算术平均值或加权平均值。

在一些实施方式中，对所述测量值进行数据滤波具体为：对所述测量值进行大小排序，并取中间的N个数据求平均值作为测量距离；无线测距传感器11每次产生新测量值时，将新测量值替换最早采集的测量值，并重新计算以产生新的测量距离。

具体地，当无线测距传感器11不断生成测量数值时，数据量超过N时，对测量值进行大小排序，取中间的N个数据求平均值作为测量距离；每生成一个新的测量值，将新测量值替换最早采集的测量值，并重新计算以产生新的测量距离。测量距离可作为无线测距传感器11的测量结果。

在一些实施方式中，随着时间的进行，测量数据不断更新，可对测量数据前后M个值求平均值，将计算获得的平均值作为无线测距传感器11的测量结果。

在本申请实施例中，激光传感器12用于水平扫描移动叉车10前方的障碍物，以获得若干数量的数据点；所述激光传感器12设置于移动叉车10上的预设高度；

参见图2，激光传感器12可扫描预设范围内的所有障碍物。激光传感器12安装在移动叉车10的预设高度，激光传感器12可在该高度的水平面内转动，以检测叉车前方障碍物上的点。激光传感器12可测量不同角度上距离前方障碍物上点的距离，并形成数据点，每个数据点包括信息：对应的测量角度以及测量获得的距前方障碍物上点的距离。因此，可通过数据点所包含的信息计算出任意两点之间的距离。

当激光传感器12在水平面内转动时，可获得不同角度上前方障碍物上的点所对应的数据点。在一些实施方式中，在激光传感器12转动一周过程中可生产512个数据点。

在一些实施方式中，激光传感器12的安装高度为30-40cm之间；所述跟随对象为人体。这里激光传感器12通常扫描到的是人体的双腿的位置。

在本申请实施例中，处理装置13用于基于数据点之间的距离对所述数据点进行聚类，以获得聚类结果；根据各个聚类的中心以及无线测距传感器11测量的距离，确定代表跟随对象的目标聚类。处理装置13可为一种具有微处理器的电子设备。

具体地，如果两个数据点之间的距离小于某一阈值，则认为此两点属于同一聚类，如果两个数据点之间的距离大于某一阈值，则认为前一点属于上一个聚类，后一点属于一个新的聚类。如此，将数据点划分成若干个聚类。

在一些实施方式中，处理装置13还用于在获得聚类结果之后还包括：去掉数据点少于阈值的聚类。

进一步地，对上述聚类进行聚类中心分析，得到每一个聚类的中心。取聚类的中心与无线测距传感器11的数据进行比较。如果从无线测距传感器11测得的距离与激光传感器12数据的某一聚类的中心距离最近，则认为，激光传感器12的该聚类是代表了跟随对象的特征，可用作跟随的目标。

上述技术方案利用分析出来的激光传感器12数据点作为跟随目标，兼具了无线传感器唯一性特点与激光传感器12得到的数据的高精度特点，可提高智能叉车跟随的精度。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种移动叉车，其特征在于，所述移动叉车包括：

2.根据权利要求1所述的移动叉车，其特征在于，所述无线测距传感器的信号发射端设置于跟随对象上；所述无线测距传感器的信号接收端设置于移动叉车上。

3.根据权利要求1所述的移动叉车，其特征在于，所述无线测距传感器的信号发射端设置于移动叉车上；所述无线测距传感器的信号接收端设置于跟随对象上。

4.根据权利要求1所述的移动叉车，其特征在于，无线测距传感器测量移动叉车与跟随对象之间的距离具体过程为：不断测量移动叉车与跟随对象之间距离的测量值，并对所述测量值进行数据滤波。

5.根据权利要求4所述的移动叉车，其特征在于，对所述测量值进行数据滤波具体为：

6.根据权利要求1所述的移动叉车，其特征在于，激光传感器的安装高度为30-40cm之间；所述跟随对象为人体。

7.根据权利要求1所述的移动叉车，其特征在于，处理装置还用于在获得聚类结果之后还包括：

去掉数据点少于阈值的聚类。