CN111880536A - 一种定位停车方法和自动导引车 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种定位停车方法和自动导引车。包括：通过激光雷达对AGV运动方向的预设范围进行扫描获得雷达信号，其中，雷达信号中包括预设范围内的物体与激光雷达的距离；根据雷达信号确定指定物体位于预设范围内，并且指定物体与激光雷达的距离小于预设阈值时产生控制信号；将控制信号传输给动力装置，以使动力装置指示AGV停止运动。通过激光雷达进行定位的过程中不需要对场地进行维护，从而节约场地维护成本，并且激光雷达在进行扫描过程中能够对扫描范围内的物体实现精准定位，能够准确度获取指定物体与激光雷达的距离，从而提高了停车的精准度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及定位技术领域，尤其涉及一种定位停车方法和自动导引车。
背景技术
自动导引车(Automatic Guided Vehicle，AGV)或者叉车等智能搬运车在物流搬运领域得到了广泛的应用。为了实现货物的准确装卸通常需要AGV等智能搬运车停车在要求的指定位置上，例如，精准停止在指定货架下方，并且为了实现精准定位停车目前所采用的是无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)或者图像识别的方式。
针对RFID采用的是在地上贴RFID标签，将RFID读卡器安装在AGV上，由于每个RFID标签带有不同的信息，AGV在行进的过程中通过扫描到RFID标签，判断到达特定位置，但是射频识是无线扫描，扫描的是一个范围，因此影响定位精度，并且RFID标签需要在地面钻孔，对场地要求高；而采用图像识别时AGV需要按照摄像头朝地面拍摄获取地面上的图像标签，通过图像识别获得图像标签以获取到位置信息，但是图像标签通常采用油漆的形式涂在地面，AGV在行进的过程中容易碾压图像标签造成损坏，导致场地的维护成本提高，并且影响定位精度，因此现有的定位方式不仅场地维护费用高，而且影响AGV的精准停车。
发明内容
本发明实施例提供了一种定位停车方法和自动导引车，以实现自动导引车的精准定位停车。
第一方面，本发明实施例提供了一种定位停车方法，包括：通过激光雷达对AGV运动方向的预设范围进行扫描获得雷达信号，其中，雷达信号中包括预设范围内的物体与激光雷达的距离；
根据雷达信号确定指定物体位于预设范围内，并且指定物体与激光雷达的距离小于预设阈值时产生控制信号；
将控制信号传输给动力装置，以使动力装置指示AGV停止运动。
第二方面，本发明实施例提供了一种自动导引车AGV，包括：车主体、设置在车主体上的激光雷达、主控制系统和动力装置；
激光雷达，用于通过激光雷达对AGV运动方向的预设范围进行扫描获得雷达信号，其中，雷达信号中包括预设范围内的物体与激光雷达的距离；
主控制系统，用于根据雷达信号确定指定物体位于预设范围内，并且指定物体与激光雷达的距离小于预设阈值时产生控制信号，将控制信号传输给动力装置；
动力装置，用于指示车主体停止运动。
本发明实施例的技术方案，通过激光雷达进行定位的过程中不需要对场地进行维护，从而节约场地维护成本，并且激光雷达在进行扫描过程中能够对扫描范围内的物体实现精准定位，能够准确度获取指定物体与激光雷达的距离，从而提高了停车的精准度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1(a)是本发明实施例一提供的定位停车方法的流程图；
图1(b)是本发明实施例一中激光雷达扫描的平面示意图；
图2是本发明实施例二提供的定位停车方法的流程图；
图3是本发明实施例三提供的自动导引车的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1(a)是本发明实施例一提供的定位停车方法的流程图，本实施例可适用于自动导引车实现精准定位停车的情况，该方法可以由本发明实施例中的自动导引车来执行。如图1(a)所示，该方法具体包括如下操作：
步骤101，通过激光雷达对AGV运动方向的预设范围进行扫描获得雷达信号。
可选的，通过激光雷达对AGV运动方向的预设范围进行扫描获得雷达信号，可以包括：通过激光雷达定时对AGV运动方向的预设范围发射激光脉冲；根据预设范围内物体对激光脉冲的反射结果获得雷达信号。
具体的说，本实施方式中的激光雷达是设置在自动导引车AGV的特定位置，例如，本实施方式中的自动导引车的功能是用于从货架上装卸包裹，而本申请的指定物体具体可以是上述用于放置包裹的货架，自动导引车在向指定物体货架的大致方向前进时，激光雷达所设置的特定位置是能够扫描到前进方向上的物体。如图1(b)所示，为本实施方式中的激光雷达扫描的平面示意图，其中，以激光雷达所在的位置A为中心，d为半径的，角度为x所形成的扇形范围作为激光雷达所能扫描到的范围，并将虚线框所包围的整个扇形范围作为预设范围。激光雷达在沿着运动方向前进的过程中是不断对预设范围进行扫描获得雷达信号的，并且所获取的雷达信号中是包含预设范围内的物体与激光雷达的距离。
步骤102，根据雷达信号确定指定物体位于预设范围内，并且指定物体与激光雷达的距离小于预设阈值时产生控制信号。
可选的，雷达信号中还包括预设范围内物体的形态特征；根据雷达信号确定指定物体位于预设范围内，包括：根据预设范围内物体的形态特征确定指定物体位于预设范围内。
可选的，根据预设范围内物体的形态特征确定指定物体位于预设范围内，包括：将预设范围内所获取的物体的形态特征与预存的指定物体的形态特征进行对比；根据对比结果确定指定物体的形态特征与预设范围内所获取的物体的形态特征匹配，则确定指定物体位于预设范围内。
可选的，指定物体包括用于放置包裹的货架。
具体的说，本实施方式中在确定指定物体是否位于预设范围的方式，具体可以是根据预设范围内物体的形态特征确定指定物体是否位于预设范围内。由于激光雷达采用的是点对点的扫描，因此激光雷达在通过脉冲进行扫描的过程中，还可以根据激光脉冲的反射结果确定出物体的基本形态特征，而在AGV本地已经保存了指定物体的形态特征，例如，货架的形状、尺寸等，因此将预设范围内所获取的形态特征与预存的货架的形态特征进行对比，根据对比结果确定所保存的指定物体的形态特征与预设范围内所获取的物体的形体特征匹配，则确定指定物体即货架已经位于激光雷达所扫描的范围内。
其中，通过激光雷达进行扫描获得雷达信号的具体方式为，通过激光雷达发射激光脉冲，并且设置激光雷达保持0.05秒一次的扫描频率进行激光脉冲的持续发射，从而根据预设范围内物体对激光脉冲的反射结果获得雷达信号。当然，本实施方式中的扫描频率仅是以0.05秒一次进行的举例说明，用户可以根据实际情况进行扫描频率的设定，本实施方式中并不对其进行限定。
可选的，预设范围内存在触发区域；指定物体与激光雷达的距离小于预设阈值时产生控制信号，可以包括：指定物体与激光雷达的距离小于预设阈值并且位于触发区域内时产生控制信号。
具体的说，在本实施方式中，在预设范围内存在触发区域，如图1(b)所示的实线框Y1所包含的触发区域，其中，实线框Y2和Y3中所包含的是激光雷达通过点对点扫描所获取的货架。在AGV沿着运动方向前进的过程中，实线框Y1中所包含的触发区域也会向货架靠近，在Y2和Y3中货架的扫描点进入Y1的框架内时，说明货架与激光雷达的距离小于预设阈值，预设阈值可以设置为0.1米，当然本实施方式仅是举例进行说明而并不限定预设阈值的具体数值，用户可以根据实际需要进行设定，在货架已经进入实线框Y1内，而AGV继续前进的过程中，如果货架进入了触发区域此时会产生控制信号。
步骤103，将控制信号传输给动力装置，以使动力装置指示AGV停止运动。
可选的，将控制信号传输给动力装置，以使动力装置指示AGV停止运动，可以包括：将控制信号采用有线或无线的通信方式传输给动力装置，其中，控制信号中包含停止运行指令；动力装置根据停止运行指令带动AGV停止运动。
具体的说，在确定指定物体与激光雷达的距离小于预设阈值并且位于触发区域时所产生的控制信号会传输给动力装置，具体传输方式可以采用wifi或蓝牙等无线传输或电缆有线传输方式，本实施方式中并不限定传输的具体方式，只要能够将控制信号传输给动力装置都是在本申请的保护范围内。
其中，在控制信号中包含停止运行指令，动力装置根据控制信号中所包含的停止运行指令带动AGV停止运动，以避免AGV与货架发生碰撞，从而实现精准停车的目的。
可选的，将控制信号传输给动力装置，以使动力装置指示AGV停止运动之后，还可以包括：针对货架进行包裹的装卸。
具体的说，AGV在靠近货架实现停车后，虽然停止了前进或后退的移动，由于在AGV上包含机器臂等结构，因此还可以控制机器臂的上下移动，通过机器臂的移动以实现针对货架进行包裹的装卸。
本发明实施例的技术方案，通过激光雷达进行定位的过程中不需要对场地进行维护，从而节约场地维护成本，并且激光雷达在进行扫描过程中能够对扫描范围内的物体实现精准定位，能够准确度获取指定物体与激光雷达的距离，从而提高了停车的精准度。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的定位停车方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础，在通过激光雷达对AGV运动方向的预设范围进行扫描获得雷达信号之后，还包括：根据雷达信号确定指定物体位于预设范围，并且指定物体与激光雷达的距离小于预设阈值时产生报警信号；将报警信号采用图像和/或语音的形式进行播放。相应的，本实施例的方法具体包括如下操作：
步骤201，通过激光雷达对AGV运动方向的预设范围进行扫描获得雷达信号。
可选的，通过激光雷达对AGV运动方向的预设范围进行扫描获得雷达信号，可以包括：通过激光雷达定时对AGV运动方向的预设范围发射激光脉冲；根据预设范围内物体对激光脉冲的反射结果获得雷达信号。
步骤202，根据雷达信号确定指定物体位于预设范围内，并且指定物体与激光雷达的距离小于预设阈值时产生控制信号。
可选的，雷达信号中还包括预设范围内物体的形态特征；根据雷达信号确定指定物体位于预设范围内，包括：根据预设范围内物体的形态特征确定指定物体位于预设范围内。
可选的，根据预设范围内物体的形态特征确定指定物体位于预设范围内，包括：将预设范围内所获取的物体的形态特征与预存的指定物体的形态特征进行对比；根据对比结果确定指定物体的形态特征与预设范围内所获取的物体的形态特征匹配，则确定指定物体位于预设范围内。
可选的，指定物体包括用于放置包裹的货架。
可选的，预设范围内存在触发区域；指定物体与激光雷达的距离小于预设阈值时产生控制信号，可以包括：指定物体与激光雷达的距离小于预设阈值并且位于触发区域内时产生控制信号。
步骤203，根据雷达信号确定指定物体位于预设范围内，并且指定物体与激光雷达的距离小于预设阈值时产生报警信号。
具体的说，本实施方式中在确定指定物体位于预设范围内，并且制定物体与激光雷达的距离小于预设范围时产生报警信号，即针对图1(b)，当货架已经进入Y1实线框内时，说明距离触发区域非常近，此时会产生报警信号，以对用户进行提示。
步骤204，将报警信号采用图像和/或语音的形式进行播放。
具体的说，在本实施方式中报警信号可以采用语音的形式进行播放，例如，“请注意，即将停车”，或者采用图像的形式进行播放，例如，通过AGV上所设置的显示屏显示停车警示画面。在用户执行其他事务的情况下，可以根据报警信号及时查看AGV是否在指定位置准确停车，在确定发出了报警信号并且已经位于触发区域但仍未停车的情况下，可以通过人工操作的方式实现强制停车，以避免与货架发生碰撞，并对AGV进行检修。
步骤205，将控制信号传输给动力装置，以使动力装置指示AGV停止运动。
可选的，将控制信号传输给动力装置，以使动力装置指示AGV停止运动，可以包括：将控制信号采用有线或无线的通信方式传输给动力装置，其中，控制信号中包含停止运行指令；动力装置根据停止运行指令带动AGV停止运动。
本发明实施例的技术方案，通过激光雷达进行定位的过程中不需要对场地进行维护，从而节约场地维护成本，并且激光雷达在进行扫描过程中能够对扫描范围内的物体实现精准定位，能够准确度获取指定物体与激光雷达的距离，从而提高了停车的精准度。并在确定指定物体位于预设范围内并且与激光雷达的距离小于预设阈值时产生报警信号，可以使用户及时查看AGV是否实现精准停车，并在确定出现故障的情况下通过强制停车避免与货架发生碰撞。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种自动导引车的结构示意图，包括：车主体、设置在车主体上的激光雷达31、主控制系统32和动力装置33。
其中，激光雷达31，用于通过激光雷达对AGV运动方向的预设范围进行扫描获得雷达信号，其中，雷达信号中包括预设范围内的物体与激光雷达的距离；
主控制系统32，用于根据雷达信号确定指定物体位于预设范围内，并且指定物体与激光雷达的距离小于预设阈值时产生控制信号，将控制信号传输给动力装置；
动力装置33，用于指示车主体停止运动。
具体的说，激光雷达31，具体用于定时对AGV运动方向的预设范围发射激光脉冲；根据所述预设范围内物体对所述激光脉冲的反射结果获得所述雷达信号。
另外，在雷达信号中还包括预设范围内物体的形态特征，并且在预设范围内存在触发区域。主控制系统32，具体用于将预设范围内所获取的物体的形态特征与预存的指定物体的形态特征进行对比；根据对比结果确定指定物体的形态特征与预设范围内所获取的物体的形态特征匹配，则确定指定物体位于预设范围内。并在确定指定物体与激光雷达的距离小于预设阈值并且位于触发区域内时产生控制信号。将控制信号采用有线或无线的通信方式传输给动力装置，其中，控制信号中包含停止运行指令。关于主控制系统的具体工作原理可参见实施例一或实施例二中的相关内容，本实施方式中不再进行赘述。
本发明实施例的技术方案，通过激光雷达进行定位的过程中不需要对场地进行维护，从而节约场地维护成本，并且激光雷达在进行扫描过程中能够对扫描范围内的物体实现精准定位，能够准确度获取指定物体与激光雷达的距离，从而提高了停车的精准度。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种定位停车方法，应用于自动导引车AGV，其特征在于，包括：
通过激光雷达对AGV运动方向的预设范围进行扫描获得雷达信号，其中，所述雷达信号中包括所述预设范围内的物体与所述激光雷达的距离；
根据所述雷达信号确定指定物体位于所述预设范围内，并且所述指定物体与所述激光雷达的距离小于预设阈值时产生控制信号；
将所述控制信号传输给动力装置，以使所述动力装置指示所述AGV停止运动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过激光雷达对AGV运动方向的预设范围进行扫描获得雷达信号，包括：
通过所述激光雷达定时对AGV运动方向的预设范围发射激光脉冲；
根据所述预设范围内物体对所述激光脉冲的反射结果获得所述雷达信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述雷达信号中还包括预设范围内物体的形态特征；
所述根据所述雷达信号确定指定物体位于所述预设范围内，包括：
根据所述预设范围内物体的形态特征确定指定物体位于所述预设范围内。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设范围内物体的形态特征确定指定物体位于所述预设范围内，包括：
将预设范围内所获取的物体的形态特征与预存的指定物体的形态特征进行对比；
根据对比结果确定指定物体的形态特征与预设范围内所获取的物体的形态特征匹配，则确定所述指定物体位于所述预设范围内。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设范围内存在触发区域；
所述指定物体与所述激光雷达的距离小于预设阈值时产生控制信号，包括：
所述指定物体与所述激光雷达的距离小于预设阈值并且位于所述触发区域内时产生所述控制信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过激光雷达对AGV运动方向的预设范围进行扫描获得雷达信号之后，还包括：
根据所述雷达信号确定指定物体位于所述预设范围，并且所述指定物体与所述激光雷达的距离小于预设阈值时产生报警信号；
将所述报警信号采用图像和/或语音的形式进行播放。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述控制信号传输给动力装置，以使所述动力装置指示所述AGV停止运动，包括：
将所述控制信号采用有线或无线的通信方式传输给所述动力装置，其中，所述控制信号中包含停止运行指令；
所述动力装置根据所述停止运行指令带动所述AGV停止运动。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述指定物体包括用于放置包裹的货架。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将所述控制信号传输给动力装置，以使所述动力装置指示所述AGV停止运动之后，还包括：
针对所述货架进行包裹的装卸。
10.一种自动导引车AGV，其特征在于，包括：车主体、设置在所述车主体上的激光雷达、主控制系统和动力装置；
所述激光雷达，用于通过激光雷达对AGV运动方向的预设范围进行扫描获得雷达信号，其中，所述雷达信号中包括所述预设范围内的物体与所述激光雷达的距离；
所述主控制系统，用于根据所述雷达信号确定指定物体位于所述预设范围内，并且所述指定物体与所述激光雷达的距离小于预设阈值时产生控制信号，将所述控制信号传输给动力装置；
所述动力装置，用于指示所述车主体停止运动。
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| CN202010718409.2A CN111880536A (zh) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | 一种定位停车方法和自动导引车 |
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|---|---|---|---|---|
| CN114489074A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-13 | 深圳优地科技有限公司 | 避开障碍物方法、装置和机器人 |
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- 2020-07-23 CN CN202010718409.2A patent/CN111880536A/zh active Pending
Non-Patent Citations (1)
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| 周立伟: "《目标探测与识别》", 30 September 2004, 北京：北京理工大学出版社 * |
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