CN111796589A - 导航控制方法、智能仓储系统和自动引导车 - Google Patents

导航控制方法、智能仓储系统和自动引导车 Download PDF

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CN111796589A CN201910269728.7A CN201910269728A CN111796589A CN 111796589 A CN111796589 A CN 111796589A CN 201910269728 A CN201910269728 A CN 201910269728A CN 111796589 A CN111796589 A CN 111796589A
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Abstract

导航控制方法、智能仓储系统和自动引导车。本发明公开了一种可用于仓库中自动引导车的导航控制方法,包括:上位机接收移动指令,其中所述上位机中存储有全局地图,其中所述全局地图中存储有定位码的信息;根据所述移动指令,基于所述全局地图,生成与所述移动指令对应的移动路径的定位码的信息,并发送所述定位码的信息;下位机接收所述移动路径的所述定位码的信息,并存储为局部地图。根据本发明的实施例,全局地图存储在上位机,下位机动态更新当前局部地图。优点例如包括:局部地图的体积较小,下位机处理速度快,因而有利于提高系统的响应速度和实时性。

Description

导航控制方法、智能仓储系统和自动引导车
技术领域
本发明涉及智能仓储领域,尤其涉及一种用于自动引导车的导航控制方法、智能仓储系统以及自动引导车。
背景技术
随着我国电商行业的高速发展,物流的各个环节也出现了多样化的需求,由分拣机器人组成的包裹分拣系统应运而生,该系统在保证包裹分拣高效的同时,还具有即时响应和分布式的灵活性。在当前的物流仓储领域,已经越来越多的使用了自动引导车(AGV)来代替或者补充人工劳动。自动引导车能够自动接收物品搬运任务,在程序控制下,到达第一位置,取得物品,然后行走到第二位置,将物品卸下,继续去执行其他的任务。
通常地面二维码的导航方式都是采用二维码等间距排布、通过二维码的逻辑坐标及码间距计算得到AGV的实际坐标。然而有些特殊工况需要小车停在非标准间距、或者地图中存在多种码间距并存的情况。以上工况导致单一码间距的模式下AGV运动的灵活性降低,AGV需停止状态下进行码间距的切换。
通过浮点码的方式(解码包含物理坐标),物理坐标取代逻辑坐标可以实现不等间距码地图,然而AGV遇到每个码都需要去做解码计算耗时太大,影响输出帧率进而影响小车运动的速度及稳定性。
背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术,并不当然代表本领域的现有技术。
发明内容
有鉴于现有技术缺陷中的至少一个,本发明提出一种可用于仓库中自动引导车的导航控制方法,包括:上位机接收移动指令,其中所述上位机中存储有全局地图,其中所述全局地图中存储有定位码的信息;根据所述移动指令,基于所述全局地图,生成与所述移动指令对应的移动路径的定位码的信息,并发送所述定位码的信息;下位机接收所述移动路径的所述定位码的信息,并存储为局部地图。
根据本发明的一个方面,所述上位机和下位机均设置在所述自动引导车上,并相互独立,所述定位码信息包括定位码的编号和定位码的坐标。
根据本发明的一个方面,所述的导航控制方法还包括:引导所述自动引导车沿所述移动路径运动;根据所述自动引导车的运动参数,更新所述自动引导车的当前位置x、y;和根据仓库中的定位码,修正所述自动引导车的当前位置x、y。
根据本发明的一个方面,所述修正自动引导车的当前位置包括:从所述局部地图中搜索出距离当前位置x、y最近的定位码坐标xm、ym;判断所述定位码与自动引导车的偏差offsetx,offsety;和修正所述自动引导车的当前位置为x=xm+offsetx,y=ym+offsety。
根据本发明的一个方面,所述定位码为非均匀排布,所述生成与移动指令对应的移动路径的定位码的信息的步骤包括:根据所述移动指令,规划所述自动引导车的移动路径;从所述全局地图,获取所述移动路径上的定位码的信息。
根据本发明的一个方面,所述移动指令包含所述移动路径的信息。
本公开还涉及一种智能仓储系统,包括:中央控制单元,所述中央控制单元具有全局地图模块,其中存储有全局地图,所述全局地图中存储有定位码的信息,所述中央控制单元配置成可接收移动指令,并根据所述移动指令,基于所述全局地图,规划所述自动引导车的移动路径,并生成与所述移动指令对应的移动路径的定位码的信息;和自动引导车,所述自动引导车与所述中央控制单元通讯,所述自动引导车包括:车体;控制单元,所述运动控制单元设置在所述车体上,并配置成可控制所述自动引导车的运动;和局部地图模块,所述自动引导车的局部地图模块从所述中央控制单元接收所述移动路径和所述移动路径的定位码的信息,并存储为局部地图;其中所述控制单元控制所述自动引导车沿所述移动路径行进。
根据本发明的一个方面,所述定位码信息包括定位码的编号和定位码的坐标,所述自动引导车还包括设置在所述车体上的里程计定位单元和摄像头,其中所述里程计定位单元配置成可根据所述车体的运动参数更新所述自动引导车的当前位置x、y;所述摄像头配置成可拍摄仓库的定位码;控制单元与所述摄像头耦合,获取所述定位码的图片,并根据所述定位码的图片,修正所述自动引导车的当前位置x、y。
根据本发明的一个方面,所述控制单元配置成:从所述局部地图中搜索出距离当前位置x、y最近的定位码坐标xm、ym;判断所述定位码与自动引导车的偏差offsetx,offsety;和修正所述自动引导车的当前位置x=xm+offsetx,y=ym+offsety。
根据本发明的一个方面,所述定位码为非均匀排布。
本公开还涉及一种自动引导车,包括:车体;上位机,所述上位机设置在所述车体上,并具有全局地图模块,其中存储有全局地图,所述全局地图中存储有定位码的信息,所述上位机配置成可接收移动指令,并根据所述移动指令,基于所述全局地图,生成与所述移动指令对应的移动路径的定位码的信息;和
控制单元,所述运动控制单元设置在所述车体上,并配置成可控制所述自动引导车的运动;和局部地图模块,所述局部地图模块从所述上位机接收所述移动路径的定位码的信息,并存储为局部地图;其中所述控制单元控制所述自动引导车沿所述移动路径行进。
根据本发明的一个方面,所述定位码信息包括定位码的编号和定位码的坐标,所述自动引导车还包括设置在所述车体上的里程计定位单元和摄像头,其中所述里程计定位单元配置成可根据所述车体的运动参数更新所述自动引导车的当前位置x、y;所述摄像头配置成可拍摄仓库的定位码;控制单元与所述摄像头耦合,获取所述定位码的图片,并根据所述定位码的图片,修正所述自动引导车的当前位置x、y。
根据本发明的一个方面,所述控制单元配置成:从所述局部地图中搜索出距离当前位置x、y最近的定位码坐标xm、ym;判断所述定位码与自动引导车的偏差offsetx,offsety;和修正所述自动引导车的当前位置x=xm+offsetx,y=ym+offsety。
根据本发明的一个方面,所述定位码为非均匀排布,所述上位机配置成:根据所述移动指令,规划所述自动引导车的移动路径;从所述全局地图,获取所述移动路径上的定位码的信息。
根据本发明的一个方面,所述移动指令包含所述移动路径的信息。
本公开还涉及一种计算机可读存储介质,包括存储于其上的计算机可执行指令,所述可执行指令在被处理器执行时实施如上所述的导航控制方法。
根据本发明的实施例,全局地图存储在上位机,下位机动态更新当前局部地图。优点例如包括:局部地图的体积较小,下位机处理速度快,因而有利于提高系统的响应速度和实时性
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了等间距分布的二维码和不等间距分布的二维码;
图2示出了本发明的概念性的原理图;
图3示出了根据本发明的第一方面的导航控制方法;
图4示出了根据本发明的一个优选实施例的导航控制方法;
图5示出了根据本发明一个实施例的自动引导车的当前位置的修正方法;
图6示出了根据本发明的第二方面的自动引导车;和
图7示出了根据本发明的第三方面的一种智能仓储系统;和
图8是依照本发明的至少一些实施例布置的计算机程序产品的示意图。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接:可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
通常地面二维码的导航方式都是采用二维码等间距排布、通过二维码的逻辑坐标及码间距计算得到AGV的实际坐标。然而有些特殊工况需要小车使用非标准间距、或者地图中存在多种码间距并存的情况。以上工况导致单一码间距的模式下AGV运动的灵活性降低,AGV需在停止状态下进行码间距的切换。
如图1所示,左侧二维码等间距分布的情况下,只要确定了x,y的间距,就确定了整个二维码地图信息。刚上电时获取二维码逻辑坐标(解码)乘以码间距转换为小车实际物理坐标,然而如果按右侧方式贴码时,原方法不再适应用。
针对于此,本发明提出一种利用上位机和下位机来共同完成自动引导车的导航控制的方法。其中,其中全局地图存储在上位机,下位机动态更新当前局部地图。优点例如包括:局部地图的体积较小,下位机处理速度快,因而有利于提高系统的响应速度和实时性。
图2示出了本发明的概念性的原理图。其中,系统分为上位机和下位机,其中上位机中包括全局地图模块,用于存储全局地图。下位机包括运动控制模块和局部地图模块,其中,下位机接收对应于一条移动路径或移动指令的定位码的信息,并存储为局部地图,存储在局部地图模块中。优选的,下位机还包括里程计定位模块以及二维码解码定位模块。本发明的系统从架构上分上、下位机。下位机面向硬件,包括电机、图像及其他传感器,负责处理实时运动控制相关业务,提供这些硬件驱动接口给上位机。上位机面向用户,通过下位机的驱动接口组合出多种逻辑动作给用户使用。例如:用户发送搬运任务给上位机,上位机拆解成移动A->移动B->检查货架->顶升。
本发明中,全局地图是指一定区域的地图,不针对特定的移动任务或者移动路径,例如一个仓库的地图。举例来说,仓库的地面上排布有多个二维码用于机器人或者自动引导车的导航,每个二维码都对应一定的码编号、物理坐标、逻辑坐标等。全局地图可包括仓库中所有二维码的码编号、物理坐标、逻辑坐标的信息。可选的,全局地图中也可以包括每个码的图像。而局部地图,在本发明中是指对应特定移动路径或者移动任务的地图。例如为完成一件搬运任务所要经过的二维码的编号、物理坐标、逻辑坐标等。另外,全局地图和局部地图中也可以不必同时包括二维码的物理坐标和逻辑坐标,而仅包括其物理坐标或者逻辑坐标,这些都在本发明的范围内。
本领域技术人员容易理解,二维码仅仅是本发明中定位码的一个非限制性的实例。定位码例如可以是条形码、二维码或者其他类型的编码,只要其中能够编码有一定的信息可用于导航即可。另外,定位码也可以例如是特定的纹理,供自动引导车或者机器人在运行过程中扫描、识别和导航。
由于本发明中下位机仅存储局部地图,因此处理起来速度相对较快,有利于提高系统的实时性。
物理坐标系以常见距离单位作为度量单位,比如米、分米、厘米,允许以整数、小数、分数形式进行描述,比如1米、1分米、1厘米,0.55米、0.2分米、1.4厘米、二分之一米等,坐标系方向一般同建筑物围墙平行,或者与东南西北方向相平行。例如可以对需要定位的场地进行测量,建立物理坐标系。物理坐标系下的坐标称为物理坐标。
按照业务实际情况设定的坐标系,在本系统中称作逻辑坐标系。示例性的而非限制性的,逻辑坐标系和物理坐标系的不同之处例如可以在于,逻辑坐标系一般是以整数作为描述的,比如(1,2)、(5,10),并且坐标系方向不一定与物理坐标系重合,而且逻辑坐标系的距离单位并不一定是常见物理单位,而是以实际作业需要进行定义,比如B点逻辑坐标为(3,7),A点逻辑坐标为(3,8),C点逻辑坐标为(4,7),以左下角点位为原点,每个逻辑位置间距为1.35米计算的话,A点的物理坐标则为(4.05,9.45)。因此逻辑位置和物理位置可以完全一致,也可以两者存在一定的换算关系。之所以有逻辑位置的原因是为了方便规划业务逻辑或者方便建图计算,比如以货架摆放为例,货架的位置都是以逻辑坐标系位置进行保存的,比如(3,7)位置,如果使用物理位置的话,就会出现上述(4.05,9.45)的描述,很不利于操作人员的理解和操作,如果需要物理位置时,可以通过换算关系进行换算,一般换算的时候是乘以一个系数,叫做逻辑位置间距,并且在X方向和Y方向上可以不同。比如仓库内的货架是1.3米*1.3米,货架间距为0.05米,就可以定义逻辑位置间距为1.35米,如果货架是1.2米*1.0米,那么可以定义逻辑位置间距在X轴方向上为1.25米,Y轴方向上为1.05米,从而使得需要进行物理定位的设备找到对应的物理位置货架。以上的换算仅为常规的换算方式,还有更为复杂的换算方法,比如坐标系旋转换算,非线性换算等换算方法,在此限于篇幅不详细展开。以上关于逻辑坐标系的描述仅是示例性的而非限制性的。逻辑坐标系是指按照业务实际情况设定的坐标系。在本发明的概念下,逻辑坐标系下的位置参数不限于整数,也可以带有小数。这些都在本发明的保护范围内。本发明中的坐标既可以是物理坐标,也可以是逻辑坐标。
第一方面
图3示出了根据本发明的第一方面的导航控制方法100,可用于仓库中自动引导车或者机器人的控制。导航控制方法100可通过图2的系统、图6的自动引导车或者图7的智能仓储系统来实施。如图3所示,导航控制方法100包括:
在步骤S101,上位机接收移动指令,其中所述上位机中存储有全局地图,所述全局地图中存储有定位码的信息。上位机例如从上游系统(例如客户管理系统)中接收一条自动引导车或者机器人的移动指令。这条移动指令例如包括目的地的坐标(targetx,targety)。
在步骤S102,根据所述移动指令,基于所述全局地图,生成与所述移动指令对应的移动路径的定位码的信息,并发送所述定位码的信息。
根据一种优选实施例,上位机接收到的所述移动指令中已经包括了所述移动路径的信息。例如,所述移动指令中已经指明了为了从当前地址(起点)(x0,y0)到达目的地(targetx,targety),中间需要经过n个定位码。在这种情况下,上位机只需要在全局地图中,搜索这些定位码(可以包括起点和目的地的定位码,也可以不包括,都在本发明的范围内),获得这些定位码的信息(例如定位码的坐标),并发送这些定位码的信息。每个定位码在全局地图中都被分配了唯一的定位码编号。通过在全局地图中搜索定位码编号,就可以获得该定位码的信息,因而能够获得这n个定位码的坐标信息(x1,y1),...(xn,yn)。
而根据另一种实施例,上位机接收到的移动指令中并未包括所述移动路径的信息,那么在此情况下,上位机可以根据当前位置(起点)(x0,y0)和目的地(targetx,targety),并且根据仓库目前的状况,例如线路占用情况、自动引导车空闲情况、成本效率因素等,为自动引导车规划出一条移动路径。移动路径例如可包括(x1,y1),...(xn,yn),(targetx,targety)。n为当前位置到目标位置途径二维码的个数。其中(x1,y1),...(xn,yn)分别为第1、第2、。。。第n个二维码的坐标位置。本发明中,该坐标既可以是逻辑坐标,也可以是物理坐标。
在步骤S103,下位机接收所述移动路径的所述定位码的信息,并存储为局部地图。下位机接收到该移动指令或移动路径对应的定位码的信息以后,包括定位码编号、定位码坐标,将其存储在局部地图模块中,供自动引导车或者机器人在执行该移动指令过程中使用。
注意,本发明中,“全局地图”和“局部地图”,包括但不限于常规意义下的图形地图,也可以数据表或者数据文件的形式,例如其中包括定位码的编号以及对应的定位码坐标,即在本发明的范围内。
根据本发明的一个优选实施例,所述上位机和下位机均设置在所述自动引导车上,并相互独立,所述定位码信息包括定位码的编号和定位码的坐标。在本实施例中,在自动引导车上布置两套硬件系统,分别为上位机和下位机,可以安装不同的软件系统,分别负责不同的功能。其中上位机负责维护全局地图,下位机仅负责维护局部地图,有效地提高了系统的实时性。当然,本领域技术人员可以理解,上位机也可以脱离自动引导车,例如布置在智能仓储系统的中央控制服务器上。这样的话,中央控制服务器的上位机整体维护一个仓库的全局地图,负责调度仓库中运行的多台自动引导车。每台自动引导车上的下位机,只需存储和查询局部地图即可,不必访问全局地图,因而大大节省了计算资源,提高了系统的实时性。
下面参考图4描述根据本发明的一个优选实施例的导航控制方法200。
导航控制方法200包括冷启动部分以及定位导航部分。这两部分可以单独实施,因此并不意味着本发明的保护范围限制于冷启动部分以及定位导航部分必须一起实施。
如图4所示,在步骤S201,自动引导车上电,自动引导车解码出当前位置最接近的定位码的码编号,上报上位机。例如自动引导车在上电之后,通过摄像头拍摄旁边最接近的定位码,进行解码,获得定位码编号,上传给上位机。通常自动引导车在上电时,其初始位置位于一个定位码的正上方。通过拍摄自动引导车下方的定位码并进行解码,就可以获得其码编号。
在步骤S202,上位机接收到码编号之后,根据码编号在全局地图中进行查询,查询该码编号对应的定位码的坐标,并将坐标发送给自动引导车的下位机。
在步骤S203,下位机接收到坐标后,进行初始化,对自动引导车的当前坐标进行初始化。另外,在步骤S203也可以加入判断步骤,判断初始化是否成功。如果初始化不成功,则返回步骤S202,重新查询坐标并发送,或者发出报警。
在步骤S204,冷启动完成。之后进入定位导航流程。
在步骤S205,上位机接收移动指令,包括移动目标(targetx,targety)。上位机例如从上游系统(例如客户管理系统)中接收一条自动引导车或者机器人的移动指令包括目的地的坐标(targetx,targety)。
在步骤S206,根据所述移动指令,基于所述全局地图,生成与所述移动指令对应的移动路径的定位码的信息,并发送所述定位码的信息。与步骤S102类似。
根据一种优选实施例,上位机接收到的所述移动指令中已经包括了所述移动路径的信息。例如,所述移动指令中已经指明了为了从当前地址(起点)(x0,y0)到达目的地(targetx,targety),中间需要经过n个定位码。在这种情况下,上位机只需要在全局地图中,搜索这些定位码(可以包括起点和目的地的定位码,也可以不包括,都在本发明的范围内),获得这些定位码的信息(例如定位码的坐标),并发送这些定位码的信息。每个定位码在全局地图中都被分配了唯一的定位码编号。通过在全局地图中搜索定位码编号,就可以获得该定位码的信息,因而能够获得这n个定位码的坐标(x1,y1),...(xn,yn)。
而根据另一种实施例,上位机接收到的移动指令中并未包括所述移动路径的信息,那么在此情况下,上位机可以根据当前位置(起点)(x0,y0)和目的地(targetx,targety),并且根据仓库目前的状况,例如线路占用情况、自动引导车空闲情况、成本效率因素等,为自动引导车规划出一条移动路径。移动路径例如可包括(x1,y1),...(xn,yn),(targetx,targety)。n为当前位置到目标位置途径二维码的个数。其中(x1,y1),...(xn,yn)分别为第1、第2、。。。第n个二维码的坐标位置。本发明中,该坐标既可以是逻辑坐标,也可以是物理坐标。
在步骤S207,下位机接收所述移动路径的定位码的信息,并存储为局部地图。例如存储在下位机的局部地图模块中。
在步骤S208,例如由所述下位机控制所述自动引导车沿所述移动路径行进。同时,在沿所述移动路径行进过程中,更新自动引导车的当前位置x、y,并修正自动引导车的当前位置x、y。
根据本发明的一个优选实施例,更新自动引导车的当前位置x、y,是利用仓库中的定位码来实现更新的。
自动引导车的当前位置x、y的修正例如通过如下方式来实现。从所述局部地图中搜索出距离当前位置x、y最近的定位码坐标xm、ym,判断所述定位码与自动引导车的偏差offsetx,offsety,修正所述自动引导车的当前位置为x=xm+offsetx,y=ym+offsety。
参考图5详细描述。图5中,(x0,y0)为自动引导车的起始位置,(targetx,targety)为目标位置,途中要经过(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)这三个二维码。当自动引导车经过二维码(x1,y1)时,可以通过摄像头拍摄二维码的图像(二维码例如图中的每一个二维码处的方框示意性所示),并且根据小车中心相对于二维码的偏差,来修正自动引导车的当前位置。例如图5中,三角形的顶角为小车的中心,三角形的左下角为二维码的中心,二者之间沿着x方向和y方向的距离即为offsetx和offsety。之后将自动引导车的当前位置x和y分别修正为xm+offsetx和ym+offsety。
根据本发明的一个优选实施例,所述定位码为非均匀排布,如图5所示的。
第二方面
本公开的第二方面涉及一种自动引导车300。如图6所示,自动引导车300包括:车体、上位机301、控制单元303、局部地图模块302。
其中,上位机301设置在所述车体上,并具有全局地图模块,其中存储有全局地图,所述全局地图中存储有定位码的信息,所述上位机配置成可接收移动指令,并根据所述移动指令,基于所述全局地图,生成与所述移动指令对应的移动路径的定位码的信息。局部地图模块302与上位机301相通讯,从所述上位机301接收所述移动路径的定位码的信息,并存储为局部地图。控制单元303设置在所述车体上,并配置成可控制所述自动引导车300的运动。控制单元303同时与局部地图模块302通讯,在获取了局部地图之后,控制所述自动引导车300沿所述移动路径行进。
根据本发明的一个优选实施例,所述定位码信息包括定位码的编号和定位码的坐标。本发明的全局地图模块和局部地图模块可通过单独的计算机硬件来实现,例如全局地图数据的存储器和局部地图的存储器。另外,上位机和下位机均可以通过单独的计算机硬件来实现。例如,上位机可包括存储容量较大和/或计算能力较强的处理器、存储单元,下位机可包括存储能力较小和/或计算性能较低的处理器、存储单元。本领域技术人员能够理解,上位机和下位机上也可以配置有所需的软件。
根据本发明的一个优选实施例,所述自动引导车300还包括设置在所述车体上的里程计定位单元304和摄像头305。其中所述里程计定位单元304配置成可根据所述车体的运动参数更新所述自动引导车的当前位置x、y。里程计定位单元例如可以是速度传感器、加速度传感器、惯性导航单元、车轮传感器等。其可以根据自动引导车的运行速度、加速度、方向、车轮转数等运动参数,来计算自动引导车相对于原始起点位置运行的距离。当然,通过里程计定位单元304获得的自动引导车的当前位置的精度可能略低,需要进一步修正和处理。里程计定位单元的部分功能也可以通过控制单元来实现。例如,里程计定位单元304中的传感器负责采集自动引导车的运动参数,控制单元根据所述运动参数,来计算自动引导车的当前位置,这些都在本发明的保护范围内。
摄像头305配置成可拍摄仓库的定位码;控制单元与所述摄像头耦合,获取所述定位码的图片,并根据所述定位码的图片,修正所述自动引导车的当前位置x、y。
例如,从所述局部地图中搜索出距离当前位置x、y最近的定位码坐标xm、ym,判断所述定位码与自动引导车的偏差offsetx,offsety,修正所述自动引导车的当前位置为x=xm+offsetx,y=ym+offsety。
参考图5详细描述。图5中,(x0,y0)为自动引导车的起始位置,(targetx,targety)为目标位置,途中要经过(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)这三个二维码。当自动引导车经过二维码(x1,y1)时,可以通过摄像头拍摄二维码的图像(二维码例如图中的方框所示),并且根据小车中心相对于二维码的偏差,来修正自动引导车的当前位置。例如图5中,三角形的顶角为小车的中心,三角形的左下角为二维码的中心,二者之间沿着x方向和y方向的距离即为offsetx和offsety。之后将自动引导车的当前位置x和y分别修正为xm+offsetx和ym+offsety。
根据本发明的一个优选实施例,定位码为非均匀排布的定位码。
第三方面
本发明的第三方面一种智能仓储系统400。如图7所示,智能仓储系统400包括:中央控制单元401和自动引导车402。
其中,中央控制单元401例如是智能仓储系统400的中央服务器或中央计算机,可控制和协调仓库中所有的自动引导车。中央控制单元401具有全局地图模块4011,其中存储有全局地图,所述全局地图中存储有定位码的信息。所述中央控制单元401配置成可接收移动指令,并根据所述移动指令,基于所述全局地图,规划所述自动引导车的移动路径,并生成所述移动路径的定位码的信息。
自动引导车402与中央控制单元401通讯。自动引导车402包括:车体、控制单元4022以及局部地图模块4021。其中,控制单元4022设置在所述车体上,并配置成可控制所述自动引导车的运动。局部地图模块4021从所述中央控制单元401接收所述移动路径和所述移动路径的定位码的信息,并存储为局部地图。
控制单元4022与局部地图模块4021相通讯,并根据所述局部地图或所述移动路径来控制所述自动引导车402沿所述移动路径行进。
本发明的全局地图模块和局部地图模块可通过单独的计算机硬件来实现,例如全局地图数据的存储器和局部地图的存储器。另外,下位机可以通过单独的计算机硬件来实现。例如,下位机可包括存储能力较小和/或计算性能交底的处理器、存储单元。本领域技术人员能够理解,下位机上也可以配置有所需的软件。
根据本发明的一个优选实施例,所述定位码信息包括定位码的编号和定位码的坐标,所述自动引导车402还包括设置在所述车体上的里程计定位单元4023和摄像头4024,其中所述里程计定位单元4023配置成可根据所述车体的运动参数更新所述自动引导车的当前位置x、y。里程计定位单元4023例如可以是速度传感器、加速度传感器、惯性导航单元、车轮传感器等。其可以根据自动引导车的运行速度、加速度、方向、车轮转数等运动参数,来计算自动引导车相对于原始起点位置运行的距离。当然,通过里程计定位单元4023获得的自动引导车的当前位置的精度可能略低,需要进一步修正和处理。
所述摄像头4024配置成可拍摄仓库的定位码;控制单元与所述摄像头耦合,获取所述定位码的图片,并根据所述定位码的图片,修正所述自动引导车的当前位置x、y。
例如,从所述局部地图中搜索出距离当前位置x、y最近的定位码坐标xm、ym,判断所述定位码与自动引导车的偏差offsetx,offsety,修正所述自动引导车的当前位置x=xm+offsetx,y=ym+offsety。
参考图5详细描述。图5中,(x0,y0)为自动引导车的起始位置,(targetx,targety)为目标位置,途中要经过(x0,y0),(x1,y1),(x2,y2),(targetx,targety)这四个二维码。当自动引导车经过二维码(x1,y1)时,可以通过摄像头拍摄二维码的图像(二维码例如图中的方框所示),并且根据小车中心相对于二维码的偏差,来修正自动引导车的当前位置。例如图5中,三角形的顶角为小车的中心,三角形的左下角为二维码的中心,二者之间沿着x方向和y方向的距离即为offsetx和offsety。之后将自动引导车的当前位置x和y分别修正为xm+offsetx和ym+offsety。
根据本发明的一个优选实施例,所述定位码为非均匀排布。
第四方面
图8是依照本发明的至少一些实施例布置的计算机程序产品500的框图。信号承载介质502可以被实现为或者包括计算机可读介质506、计算机可记录介质508、计算机通信介质510或者它们的组合,其存储可配置处理单元以执行先前描述的过程中的全部或一些的编程指令504。这些指令可以包括例如用于使一个或多个处理器执行如下处理的一个或多个可执行指令:上位机接收移动指令,其中所述上位机中存储有全局地图,其中所述全局地图中存储有定位码的信息;根据所述移动指令,基于所述全局地图,生成与所述移动指令对应的移动路径的定位码的信息,并发送所述定位码的信息;下位机接收所述移动路径的所述定位码的信息,并存储为局部地图。。
虽然前面的详细说明已经通过框图、流程图和/或示例的使用阐述了装置和/或过程的各个示例,但是这样的框图、流程图和/或示例包含一项或多项功能和/或操作,本领域技术人员将理解的是,可以通过各种各样的硬件、软件、固件或几乎其任意组合来单独地和/或统一地实现这样的框图、流程图或示例内的每个功能和/或操作。在一个示例中,本文所描述的主题的若干部分可经由专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其它集成形式来实现。然而,本领域技术人员将理解的是,本文公开的示例的一些方面可以整体地或部分地被等同地实现在集成电路中、实现为在一个或多个计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如,实现为在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序)、实现为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如,实现为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)、实现为固件、或实现为以上的几乎任何组合,并且根据本公开的内容,针对所述软件和/或固件设计电路和/或编写代码将在本领域技术人员的技能范围内。例如,如果使用者判定速度和精度重要,则使用者可以选择主硬件和/或固件媒介物;如果灵活性重要,则使用者可以选择主软件实施方式;或者,另外可选地,使用者可以选择硬件、软件和/或固件的某组合。
另外,本领域技术人员将理解的是,本文所描述的主题的机制能够作为各种形式的程序产品被分发,并且不管实际上用于实施分发的信号承载介质的具体类型如何,本文所描述的主题的说明性示例都适用。信号承载介质的示例包括但不限于以下:可记录型介质,诸如软盘、硬盘驱动器、压缩盘(CD)、数字视频盘(DVD)、数字带、计算机存储器等;以及传输型介质,诸如数字和/或模拟通信介质(例如,光纤光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。
本领域技术人员将理解的是,在本领域内常见的是以本文阐述的方式来描述装置和/或过程,此后利用工程实践将这样描述的装置和/或过程集成到数据处理系统中。也即,本文所描述的装置和/或过程的至少一部分可以通过合理量的实验集成到数据处理系统中。本领域技术人员将理解的是,典型的数据处理系统通常包括如下中的一种或多种:系统单元壳体、视频显示装置、诸如易失性和非易失性存储器的存储器、诸如微处理器和数字信号处理器的处理器、诸如操作系统的计算实体、驱动器、图形用户接口、和应用程序、诸如触摸板或触摸屏的一个或多个交互装置、和/或包括反馈环和控制电动机(例如,用于感测位置和/或速度的反馈;用于移动和/或调整部件和/或量的控制电动机)的控制系统。典型的数据处理系统可利用任何适合的市售部件来实现,诸如在数据计算/通信和/或网络计算/通信系统中常见的部件。
所述实施例为本发明的优选实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种可用于仓库中自动引导车的导航控制方法,包括:
上位机接收移动指令,其中所述上位机中存储有全局地图,其中所述全局地图中存储有定位码的信息;
根据所述移动指令,基于所述全局地图,生成与所述移动指令对应的移动路径的定位码的信息,并发送所述定位码的信息;
下位机接收所述移动路径的所述定位码的信息,并存储为局部地图。
2.根据权利要求1所述的导航控制方法,其特征在于,所述上位机和下位机均设置在所述自动引导车上,并相互独立,所述定位码信息包括定位码的编号和定位码的坐标。
3.根据权利要求1或2所述的导航控制方法,其特征在于,还包括:
引导所述自动引导车沿所述移动路径运动;
根据所述自动引导车的运动参数,更新所述自动引导车的当前位置x、y;和
根据仓库中的定位码,修正所述自动引导车的当前位置x、y。
4.根据权利要求3所述的导航控制方法,其特征在于,所述修正自动引导车的当前位置包括:
从所述局部地图中搜索出距离当前位置x、y最近的定位码坐标xm、ym;
判断所述定位码与自动引导车的偏差offsetx,offsety;和
修正所述自动引导车的当前位置为x=xm+offsetx,y=ym+offsety。
5.根据权利要求1或2所述的导航控制方法,其特征在于,所述定位码为非均匀排布,所述生成与移动指令对应的移动路径的定位码的信息的步骤包括:
根据所述移动指令,规划所述自动引导车的移动路径;
从所述全局地图,获取所述移动路径上的定位码的信息。
6.根据权利要求1或2所述的导航控制方法,其特征在于,所述移动指令包含所述移动路径的信息。
7.一种智能仓储系统,包括:
中央控制单元,所述中央控制单元具有全局地图模块,其中存储有全局地图,所述全局地图中存储有定位码的信息,所述中央控制单元配置成可接收移动指令,并根据所述移动指令,基于所述全局地图,规划所述自动引导车的移动路径,并生成所述移动路径的定位码的信息;和
自动引导车,所述自动引导车与所述中央控制单元通讯,所述自动引导车包括:
车体;
控制单元,所述运动控制单元设置在所述车体上,并配置成可控制所述自动引导车的运动;和
局部地图模块,所述自动引导车的局部地图模块从所述中央控制单元接收所述移动路径和所述移动路径的定位码的信息,并存储为局部地图;
其中所述控制单元控制所述自动引导车沿所述移动路径行进。
8.根据权利要求7所述的智能仓储系统,其特征在于,所述定位码信息包括定位码的编号和定位码的坐标,所述自动引导车还包括设置在所述车体上的里程计定位单元和摄像头,其中所述里程计定位单元配置成可根据所述车体的运动参数更新所述自动引导车的当前位置x、y;所述摄像头配置成可拍摄仓库的定位码;控制单元与所述摄像头耦合,获取所述定位码的图片,并根据所述定位码的图片,修正所述自动引导车的当前位置x、y。
9.根据权利要求8所述的智能仓储系统,其特征在于,所述控制单元配置成:
从所述局部地图中搜索出距离当前位置x、y最近的定位码坐标xm、ym;
判断所述定位码与自动引导车的偏差offsetx,offsety;和
修正所述自动引导车的当前位置x=xm+offsetx,y=ym+offsety。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的智能仓储系统,其特征在于,所述定位码为非均匀排布。
11.一种自动引导车,包括:
车体;
上位机,所述上位机设置在所述车体上,并具有全局地图模块,其中存储有全局地图,所述全局地图中存储有定位码的信息,所述上位机配置成可接收移动指令,并根据所述移动指令,基于所述全局地图,生成与所述移动指令对应的移动路径的定位码的信息;和
控制单元,所述运动控制单元设置在所述车体上,并配置成可控制所述自动引导车的运动;和
局部地图模块,所述局部地图模块从所述上位机接收所述移动路径的定位码的信息,并存储为局部地图;
其中所述控制单元控制所述自动引导车沿所述移动路径行进。
12.根据权利要求11所述的自动引导车,其特征在于,所述定位码信息包括定位码的编号和定位码的坐标,所述自动引导车还包括设置在所述车体上的里程计定位单元和摄像头,其中所述里程计定位单元配置成可根据所述车体的运动参数更新所述自动引导车的当前位置x、y;所述摄像头配置成可拍摄仓库的定位码;控制单元与所述摄像头耦合,获取所述定位码的图片,并根据所述定位码的图片,修正所述自动引导车的当前位置x、y。
13.根据权利要求12所述的自动引导车,其特征在于,所述控制单元配置成:
从所述局部地图中搜索出距离当前位置x、y最近的定位码坐标xm、ym;
判断所述定位码与自动引导车的偏差offsetx,offsety;和
修正所述自动引导车的当前位置x=xm+offsetx,y=ym+offsety。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的自动引导车,其特征在于,所述定位码为非均匀排布,所述上位机配置成:
根据所述移动指令,规划所述自动引导车的移动路径;
从所述全局地图,获取所述移动路径上的定位码的信息。
15.根据权利要求11-13中任一项所述的自动引导车,其特征在于,所述移动指令包含所述移动路径的信息。
16.一种计算机可读存储介质,包括存储于其上的计算机可执行指令,所述可执行指令在被处理器执行时实施如权利要求1-6中任一项所述的导航控制方法。
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