CN111949022B - 一种自动对位桥吊的智能导引搬运车及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动对位桥吊的智能导引搬运车及使用方法,智能导引搬运车接收控制系统发出的运动指令,智能导引搬运车携带波长可调谐探测器,桥吊下方设置至少一个GPS识别区域,在每个识别区域的正上方对应设置一个悬挂于桥吊的激光雷达扫描仪,当激光雷达扫描仪设置的扫描波长与所述智能导引搬运车携带探测器的接收波长一致时,智能导引搬运车自动与桥吊进行对位。智能导引搬运车自动与桥吊进行对位时,利用激光雷达扫描特定波长、识别高反光率特定点以及激光的高准直性和低发散性,解决目前导引搬运车受环境和照明的限制,还有搬运车和多目标桥吊的对位精度不高的技术问题。

Description

一种自动对位桥吊的智能导引搬运车及使用方法
技术领域
本发明属于智能移动设备技术领域,更具体地,涉及一种自动对位桥吊的智能导引搬运车及使用方法。
背景技术
随着自动化港口的发展和普及,自动化导引搬运车已成为其中的关键设备之一,用于将货物搬运到指定目标地点。目前,自动化导引搬运车和桥吊的对位方法主要基于预先埋设的标记工具,改造成本和维护成本都很高,不利于在现有港口进行推广应用。基于此,业界推出了自动化导引搬运车的升级版本——智能导引搬运车,在安全性、柔性和环境适应性等方面得到了进一步的提升,不需要对现有非自动化港口进行大的改造,即可实现智能导引搬运车在港口内的自动识别和行驶,并完成货物的自动搬运。
目前,实现智能导引搬运车和多目标桥吊的对位方法主要通过图像识别等方式,对位精度存在一定程度的不足,且容易受到环境和照明的影响,存在应用局限性。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种自动对位桥吊的智能导引搬运车及使用方法,其目的在于利用激光雷达扫描特定波长和识别高反光率特定点的方法,由此解决目前导引搬运车受环境和照明的限制,搬运车和多目标桥吊的对位精度不高的技术问题。
为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种自动对位桥吊的智能导引搬运车,智能导引搬运车1接收控制系统发出的运动指令,智能导引搬运车1携带波长可调谐探测器11,桥吊2下方设置至少一个GPS识别区域3,在每个识别区域3的正上方对应设置一个悬挂于桥吊2的激光雷达扫描仪21,所述智能导引搬运车1进入所述GPS识别区域3后,所述激光雷达扫描仪21扫描所述智能导引搬运车1携带的所述波长可调谐探测器11的波长,当激光雷达扫描仪21设置的扫描波长与所述智能导引搬运车1携带所述波长可调谐探测器11的波长一致时,智能导引搬运车1自动与桥吊2进行对位。
优选地,所述智能导引搬运车1的顶部设置有摄像头12,所述摄像头12用于识别环境,引导控制系统规划路径。
优选地,所述智能导引搬运车1的顶部中心线前后两端分别设置第一避障激光雷达扫描仪131和第二避障激光雷达扫描仪132,所述第一避障激光雷达扫描仪131和第二避障激光雷达扫描仪132用于识别行进路径中的临时障碍物,并向控制系统发出预警。
优选地,所述波长可调谐探测器11的波长由控制系统远程设置,所述波长可调谐探测器11用于接受不同桥吊2上激光雷达扫描仪21的波长扫描。
优选地,所述智能导引搬运车1的顶部表面设置反射特征识别条14,所述反射特征识别条14中部为深色低反射率区域,两侧为亮色高反射率区域,两侧的高反射区域面积相等,并小于中部低反射区域的面积,所述激光雷达扫描仪21扫描并识别反射特征识别条14两侧的高反射区域。
优选地,所述设置在桥吊2上的各个激光雷达扫描仪21距离地面的高度一致,且各个激光雷达扫描仪21设置的扫描波长均不相同。
按照本发明的另一方面,提供了一种自动对位桥吊的智能导引搬运车的使用方法,方法包括:
智能导引搬运车1接收控制系统发出的运动指令,进入调度状态,准备移动至指定桥吊2的指定位置;
所述智能导引搬运车1在行进过程中,通过摄像头12、第一避障激光雷达扫描仪131和第二避障激光雷达扫描仪132检测和识别障碍物,进行实时运动规划和控制,直到到达所述指定桥吊2下的GPS识别区域3;
设置在指定桥吊2上的激光雷达扫描仪21扫描GPS识别区域3,智能导引搬运车1携带所述波长可调谐探测器11,所述波长可调谐探测器11的波长调谐至和所述激光雷达扫描仪21的扫描波长一致,再次确认智能导引搬运车1到达GPS识别区域3内;
所述激光雷达扫描仪21扫描并识别智能导引搬运车1的顶部表面反射特征识别条14两端高反射区域的位置,控制系统判断所述激光雷达扫描仪21与同一平面上的两端高反射区域之间的角度是否相等;
若激光雷达扫描仪21与同一平面上的两端高反射区域之间的角度相等,则表明所述智能导引搬运车1到达预定坐标且与所述指定桥吊2完成自动对位。
优选地,若智能导引搬运车1的顶部表面反射特征识别条14两端高反射区域的位置未达到预定坐标,则智能导引搬运车1根据具体位置判定算法,自行移动或旋转,先移至所述激光雷达扫描仪21识别出智能导引搬运车1一端的高反射区域,再继续移至激光雷达扫描仪21分别与识别到智能导引搬运车1顶部两端的高反射区域之间的角度一致,即表明所述智能导引搬运车1到达预定坐标且与所述指定桥吊2完成自动对位。
优选地,所述智能导引搬运车1移至所述激光雷达扫描仪21识别出智能导引搬运车1一端的高反射区域,另一端的高反射区域和激光雷达扫描仪21之间的角度在控制系统设置的最大允许偏差范围之内,也能表明所述智能导引搬运车1与所述指定桥吊2完成自动对位。
优选地,所述智能导引搬运车1自动进行第n次移动或旋转后,反射特征识别条14两端的高反射点与激光雷达扫描仪21之间的测试角度和控制系统预设的对准角度相比,偏差变小,则移动或旋转的方向正确;反之则不正确,需要切换至相反的移动或旋转方向。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有如下有益效果:
(1)仅需要在现有桥吊上安装或悬挂二维激光雷达扫描仪,不需要大的改造,即可完成现有桥吊的自动化升级;
(2)基于激光的高准直性和低发散性,易于实现桥吊和智能导引搬运车的高精度对位;
(3)本发明属于主动探测识别的技术方案,不受环境和照明等影响;
(4)在智能导引搬运车前后,增加摄像头和避障激光雷达,提高搬运车的目标识别能力和障碍避开能力;
(5)智能导引搬运车和桥吊之间的精确定位精度可以达到厘米级别,智能导引搬运车的算法基于逐次迭代逼近方法,能快速完成二者之间的精确定位。
附图说明
图1为本发明实施例一智能导引搬运车与多桥吊智能对位原理示意图;
图2为本发明实施例一智能导引搬运车的结构示意图;
图3为本发明实施例一智能导引搬运车与GPS识别区域的俯视效果图;
图4为本发明实施例一智能导引搬运车与桥吊之间的尺寸计算原理图;
图5为本发明实施例一智能导引搬运车行进至预定目标的流程示意图。在所有附图中,相同的附图标记用来表示相同的元件或结构,其中:
1-智能导引搬运车;11-波长可调谐探测器;12-摄像头;131-第一避障激光雷达扫描仪;132-第二避障激光雷达扫描仪;14-反射特征识别条;15-平衡轮;2-桥吊;21-激光雷达扫描仪;3-GPS识别区域。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本实用新型的描述中,术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”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实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作,因此不应当理解为对本实用新型的限制。
实施例一:
本发明首先提供了一种自动对位桥吊的智能导引搬运车,如图1所示,智能导引搬运车1接收控制系统发出的运动指令,智能导引搬运车1携带波长可调谐探测器11,桥吊2下方设置至少一个GPS识别区域3,在每个识别区域3的正上方对应设置一个悬挂于桥吊2的激光雷达扫描仪21,所述智能导引搬运车1进入所述GPS识别区域3后,所述激光雷达扫描仪21扫描所述智能导引搬运车1携带的所述波长可调谐探测器11的波长,当激光雷达扫描仪21设置的扫描波长与所述智能导引搬运车1携带所述波长可调谐探测器11的波长一致时,智能导引搬运车1自动与桥吊2进行对位。
其中,桥吊2的激光雷达扫描仪21向下进行二维激光投影扫描,在本发明实施例一中,每个桥吊可以固定安装或者悬挂多个激光雷达扫描仪21,且每个激光雷达扫描仪21的扫描波长设置成不一样的波长,互相之间存在较宽的波长间隔,避免相互之间的串扰,每个激光雷达扫描仪21可以独立探测及识别。
为便于实现智能导引搬运车1和桥吊2之间的对位,智能导引搬运车优先选用可以在二维平面上任意方向移动或旋转的小车,并且车上带有GPS导航系统。
控制系统远程控制智能导引搬运车1和波长可调谐探测器11的技术为相关领域技术人员熟知的方案,还有桥吊2下方设置至少一个GPS识别区域是根据现有技术中已成熟的技术,在此均不做赘述。
为了在智能导引搬运车1执行运动指令时,能够清晰识别环境,结合本发明实施例一,还存在一种优选的实现方案,具体的,如图2所示,智能导引搬运车1的顶部设置有摄像头12,所述摄像头12用于识别环境,引导控制系统规划路径。摄像头12可以安装在智能导引搬运车1的顶部四角,也可以只安装在车体前部,面向桥吊前进的方向一侧为车体前部。摄像头11可以选用2D相机、3D相机或两者结合的方式,实时监测智能导引搬运车1周边的环境,为控制系统规划路径提供图像数据。
为了在智能导引搬运车1执行运动指令时,能够提前避开障碍物,结合本发明实施例一,还存在一种优选的实现方案,具体的,如图2所示,智能导引搬运车1的顶部中心线前后两端分别设置第一避障激光雷达扫描仪131和第二避障激光雷达扫描仪132,用于识别行进路径中的临时障碍物,并提前向控制系统发出预警。利用第一避障激光雷达扫描仪131和第二避障激光雷达扫描仪132能够检测和识别障碍物,控制系统便能进行对智能导引搬运车1实时运动进行规划和控制,控制系统根据收到的预警信息,做好路径的更改并发出清障信息。
避障激光雷达扫描仪可以远距离监测到障碍物,并提前向控制系统发出预计与障碍物碰撞的时间和障碍物与智能导引搬运车1之间的距离,控制系统可以在预留时间内重新对智能导引搬运车1规划路径避开障碍物或者向清障装置发出指令,在预留时间内清理掉障碍物,智能导引搬运车1继续按照原路径前行。
为了让智能导引搬运车1与桥吊2完成初步的对位,结合本发明实施例一,还存在一种优选的实现方案,具体的,如图2所示,波长可调谐探测器11的波长由控制系统远程设置,所述波长可调谐探测器11用于接受不同桥吊2上激光雷达扫描仪21的波长扫描。
在智能导引搬运车1接受指令之前,控制系统需要提前为智能导引搬运车1规划出指定桥吊2下的识别区域3,同时还需要提前为波长可调谐探测器11远程设置接受波长,由于各个识别区域3的上方都设置有一个扫描特定波长的激光雷达扫描仪21,激光雷达扫描仪21扫描智能导引搬运车1携带波长可调谐探测器11的波长,当激光雷达扫描仪21设置的扫描波长与波长可调谐探测器11的接受波长一致时,表明智能导引搬运车1进入指定桥吊2的GPS识别区域3,可以进一步的完成智能导引搬运车1与桥吊2的精确对位。因此波长可调谐探测器11的波长由控制系统远程设置可以节约时间,并且可以在控制系统更换GPS识别区域3时,方便调整波长可调谐探测器11的波长。
为了让智能导引搬运车1与桥吊2完成高精度的对位,结合本发明实施例一,还存在一种优选的实现方案,具体的,如图3所示,智能导引搬运车1的顶部表面设置反射特征识别条14,所述反射特征识别条14中部为深色低反射率区域,两侧为亮色高反射率区域,两侧的高反射区域面积相等,并小于中部低反射区域的面积,所述激光雷达扫描仪21扫描并识别反射特征识别条14两侧的高反射区域。
识别条14可以用喷涂或者粘贴的形式设置在智能导引搬运车1的顶部表面,由于识别条14两侧的高反射区域在激光雷达扫描仪21扫描后显示的成像结果上几乎可以等于点,高反射区域的直径不超过激光的直径10倍,一般情况下,激光直径为3mm以下,因此高反射区域面积可以说是远小于中部低反射区域的面积。不同反射率喷涂所引起的反射光强度不一样,设置在桥吊2上的激光雷达扫描仪21通过光强度识别,可以清晰判断出反射特征识别条14两侧的高反射率区域光强点。
智能导引搬运车1的车底需要设置平衡轮,提高智能导引搬运车1运动过程中的稳定性,并且可以保证反射特征识别条14两端的高反射区域在高度相同的平面上。
为了让设置在桥吊2上的激光雷达扫描仪21进行准确的扫描、检测和识别,结合本发明实施例一,还存在一种优选的实现方案,具体的,如图2所示,设置在桥吊2上的各个激光雷达扫描仪21距离地面的高度一致,且各个激光雷达扫描仪21设置的扫描波长均不相同。
桥吊2上会安装或悬挂多个激光雷达扫描仪21,激光雷达扫描仪21设置识别的波长如果相同,将会相互干扰,而且也会对智能导引搬运车1的定位造成困扰。在智能导引搬运车1到达GPS识别区域3之后,智能导引搬运车1所携带的波长可调谐探测器11可以由控制系统调谐光波长,将波长可调谐探测器11调谐至和当前激光雷达扫描仪21一致波长的接收波长,进行GPS识别区域3的再次确认,确保智能导引搬运车1达到指定桥吊2对应的GPS识别区域3,智能导引搬运车1即可与光波长相同的激光雷达扫描仪21所在的桥吊GPS区域进行精确定位,定位精度可以达到厘米级别。
本实施例一中的智能导引搬运车1采用激光扫描以及检测的方式实现与指定桥吊完成自动对位,无需考虑照明环境,智能导引搬运车1带有摄像头和避障激光雷达扫描仪,对环境中的障碍物也有很强的监测功能,智能导引搬运车1不必再受到环境和照明的限制,即可高效完成任务。
实施例二:
本发明实施例二中还提供了一种自动对位桥吊的智能导引搬运车的使用方法,包括以下步骤,如图5所示:
S101:智能导引搬运车1接收控制系统发出的运动指令,进入调度状态,准备移动至指定桥吊2的指定位置;
其中,智能导引搬运车1内部设置有无线通讯模块和GPS导航系统,通过无线通讯模块能够使智能导引搬运车1收发与控制系统的指令,采用无线传递的方式使工作效率更高,GPS导航系统引导智能导引搬运车1进行路径移动。
S201:所述智能导引搬运车1在行进过程中,通过摄像头12、第一避障激光雷达扫描仪131和第二避障激光雷达扫描仪132检测和识别障碍物,进行实时运动规划和控制,直到到达所述指定桥吊2下的GPS识别区域3;
如图1所示,在每个激光雷达扫描仪21探测位置的下方,均设置有GPS识别区域3。当智能导引搬运车1接收到控制系统发送的行进信号时,首先行进到指定的GPS识别区域3,但由于GPS识别的精度有限,因此需要利用激光信号进行更为精确的坐标识别。
S301:设置在指定桥吊2上的激光雷达扫描仪21扫描GPS识别区域3,智能导引搬运车1携带的波长可调谐探测器11调谐至和所述激光雷达扫描仪21一致波长的接收波长,再次确认智能导引搬运车1到达GPS识别区域3内;
其中,由于各悬挂激光雷达扫描仪21的扫描波长不一样,智能导引搬运车1携带的波长可调谐探测器1可以由控制系统设置波长,所以智能导引搬运车1可以通过携带的波长可调谐探测器1设置的不同光波长对应多个桥吊2。当智能导引搬运车1的光波长和当前悬挂激光雷达扫描仪21设置的光波长接收波长一致时,可以确定智能导引搬运车1已到达对应的GPS识别区域3,才能确保智能导引搬运车1可以继续与桥吊2完成精准对位。
S401:所述激光雷达扫描仪21扫描并识别智能导引搬运车1的顶部表面反射特征识别条14两端高反射区域的位置,控制系统判断所述激光雷达扫描仪21与同一平面上的两端高反射区域之间的角度是否相等;
如图4所示,当单个智能导引搬运车1与单个悬挂激光雷达扫描仪21之间的高精度对准时,由于识别条14两侧的高反射区域面积在激光雷达扫描仪21扫描后显示的成像结果上几乎可以约等于点,因此将反射特征识别条14两端的高反射区域设为A点和B点,假设激光雷达扫描仪21安装或悬挂在桥吊2的中心位置,智能导引搬运车1位于激光雷达扫描仪21的正下方,理论情况下,激光雷达扫描仪21探测到A点和B点的扫描角度是一致的,都为θ,此时智能导引搬运车1与桥吊2完成精准对位。激光雷达扫描仪21的安装高度为h,反射特征识别条14的长度为2L。
控制系统同时获取激光雷达扫描仪21的探测参数和智能导引搬运车1的运动参数。
S501:若激光雷达扫描仪21与同一平面上的两端高反射区域之间的角度相等,则表明所述智能导引搬运车1到达预定坐标且与所述指定桥吊2完成自动对位。
假如激光雷达扫描仪21探测到反射特征识别条14两端的高反射区域,激光雷达扫描仪21与同一平面上的两端高反射区域之间的角度相等,如图4所示,都为θ,此时智能导引搬运车1与桥吊2完成精准对位。
为了避免出现激光雷达扫描仪21与同一平面上的两端高反射区域之间的角度不相等的情况,结合本发明实施例二,还存在一种优选的实现方案,具体的,如图5所示,S402:若智能导引搬运车1的顶部表面反射特征识别条14两端高反射区域的位置未达到预定坐标,则智能导引搬运车1根据具体位置判定算法,自行移动或旋转,先移至所述激光雷达扫描仪21识别出智能导引搬运车1一端的高反射区域,再继续移至激光雷达扫描仪21分别与识别到智能导引搬运车1顶部两端的高反射区域之间的角度一致,即表明所述智能导引搬运车1到达预定坐标且与所述指定桥吊2完成自动对位。
智能导引搬运车1此时可以根据具体位置判定,自行移动或旋转,如果是由控制系统发出指令再进行移动,响应不够实时,不能高效完成对准动作。
为了避免出现由于识别条14设置在智能导引搬运车1的顶部表面时出现位置偏差,导致激光雷达扫描仪21与识别条14的两端高反射区域之间的角度不相等的情况,结合本发明实施例二,还存在一种优选的实现方案,具体的,如图5所示,S403:智能导引搬运车1移至所述激光雷达扫描仪21识别出智能导引搬运车1一端的高反射区域,另一端的高反射区域和激光雷达扫描仪21之间的角度在控制系统设置的最大允许偏差范围之内,也能表明所述智能导引搬运车1与所述指定桥吊2完成自动对位。
控制系统会预先设置出高反射区域和激光雷达扫描仪21之间的角度存在最大允许偏差范围,当识别条14一端的高反射区域别识别出来后,另一端的高反射区域和激光雷达扫描仪21之间的角度在控制系统设置的最大允许偏差范围之内,也能表明所述智能导引搬运车1与所述指定桥吊2完成自动对位。最大允许偏差范围由人工给定,通过控制系统完成设置。
为了在智能导引搬运车1进行位置移动时作用效率更高,结合本发明实施例二,还存在一种优选的实现方案,具体的,智能导引搬运车1自动进行第n次移动或旋转后,反射特征识别条14两端的高反射点与激光雷达扫描仪21之间的测试角度和控制系统预设的对准角度相比,偏差变小,则移动或旋转的方向正确;反之则不正确,需要切换至相反的移动或旋转方向。
将当单个智能导引搬运车1与单个悬挂激光雷达扫描仪21之间的高精度对准结果设置为A点和B点的预定坐标,若智能导引搬运车1顶部识别条的A点和B点到达该预定坐标。
为了能让智能导引搬运车1进行微移动或旋转至反射特征识别条14两端的高反射点与激光雷达扫描仪21之间的角度相同,当智能导引搬运车1行进到GPS识别区域3之后,激光雷达扫描仪21开始扫描探测,识别反射特征识别条14两端的高反射光A点和B点位置。
如果在同一个二维扫描面识别到A点和B点,且两侧扫描的角度都为θ时,A点和B点均已到达预定坐标,则表明智能导引搬运车1已严格到达指定位置,完成和桥吊之间的高精度对位。
当激光雷达扫描仪21在一个二维扫描面不能同时探测到A点和B点时,说明A点和B点均已偏离预定坐标。此时,控制系统应控制智能导引搬运车1在此位置附近进行微移,优先识别找到A点(或B点),再以A点(或B点)为轴心,智能导引搬运车1进行整体旋转,直至A点和B点被同一个二维激光扫描面探测并识别到,并且A点和B点分别与激光雷达扫描仪21之间的角度相同,即完成智能导引搬运车7的高精度定位。高精度定位算法采用逐次迭代逼近方法,如式(1)和式(2)所示。
式(1)中,为智能导引搬运车1绕着A点旋转k次之后,B点与悬挂激光雷达扫描仪之间的测试角度,理论对准角度为θ。式(1)是进行旋转方向的判定,如果第k+1次旋转之后,和理论对准角度的偏差小于前一次的偏差,则旋转方向正确;反正则不正确,需要切换至相反的旋转方向。式(2)中,∈是系统给定的最大允许偏差,经过k次旋转之后,B点和悬挂激光雷达扫描仪21之间的角度,在最大允许偏差范围之内,则可判定智能导引搬运车1到达指定位置,停止旋转,进行货物装卸;反之,智能导引搬运车1偏离预定位置,需要进行旋转,直至达到最大允许偏差范围内。
为了在智能导引搬运车1移动或旋转时配合激光雷达扫描仪21的扫描频率,智能导引搬运车1移动或旋转的频率与激光雷达扫描仪21的扫描频率一致。由于激光雷达扫描仪21的扫描频率很快,每秒可以扫描50次以上,因此,智能导引搬运车1需要安装易滑动的平衡轮,每一次的移动或旋转,激光雷达扫描仪21都可以扫描出识别条14两端高反射区域的位置变化,这种对位方法具有很高的效率,可快速完成智能导引搬运车1与指定桥吊2的精确对位。
本实施例二中的智能导引搬运车1自动移动或旋转的算法基于逐次迭代逼近方法,加上激光的高准直性和低发散性,易于实现桥吊和智能导引搬运车的高精度对位,因此智能导引搬运车1与指定桥吊2完成自动对位的精度高,精度可以控制在厘米级别。
本领域的技术人员容易理解,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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动对位桥吊的智能导引搬运车,其特征在于,智能导引搬运车(1)接收控制系统发出的运动指令,智能导引搬运车(1)携带波长可调谐探测器(11),桥吊(2)下方设置至少一个GPS识别区域(3),在每个识别区域(3)的正上方对应设置一个悬挂于桥吊(2)的激光雷达扫描仪(21),所述智能导引搬运车(1)进入所述GPS识别区域(3)后,所述激光雷达扫描仪(21)扫描所述智能导引搬运车(1)携带的所述波长可调谐探测器(11)的波长,当激光雷达扫描仪(21)设置的扫描波长与所述智能导引搬运车(1)携带所述波长可调谐探测器(11)的波长一致时,智能导引搬运车(1)自动与桥吊(2)进行对位;
所述智能导引搬运车(1)的顶部表面设置反射特征识别条(14),所述反射特征识别条(14)中部为深色低反射率区域,两侧为亮色高反射率区域,两侧的高反射区域面积相等,并小于中部低反射区域的面积,所述激光雷达扫描仪(21)扫描并识别反射特征识别条(14)两侧的高反射区域。
2.如权利要求1所述的自动对位桥吊的智能导引搬运车,其特征在于,所述智能导引搬运车(1)的顶部设置有摄像头(12),所述摄像头(12)用于识别环境,引导控制系统规划路径。
3.如权利要求1所述的自动对位桥吊的智能导引搬运车,其特征在于,所述智能导引搬运车(1)的顶部中心线前后两端分别设置第一避障激光雷达扫描仪(131)和第二避障激光雷达扫描仪(132),所述第一避障激光雷达扫描仪(131)和第二避障激光雷达扫描仪(132)用于识别行进路径中的临时障碍物,并向控制系统发出预警。
4.如权利要求1所述的自动对位桥吊的智能导引搬运车,其特征在于,所述波长可调谐探测器(11)的波长由控制系统远程设置,所述波长可调谐探测器(11)用于接受不同桥吊(2)上激光雷达扫描仪(21)的波长扫描。
5.如权利要求1所述的自动对位桥吊的智能导引搬运车,其特征在于,所述设置在桥吊(2)上的各个激光雷达扫描仪(21)距离地面的高度一致,且各个激光雷达扫描仪(21)设置的扫描波长均不相同。
6.一种自动对位桥吊的智能导引搬运车的使用方法,包括权利要求1至5中任一权利要求的智能导引搬运车(1),其特征在于,方法包括:
智能导引搬运车(1)接收控制系统发出的运动指令,进入调度状态,准备移动至指定桥吊(2)的指定位置;
所述智能导引搬运车(1)在行进过程中,通过摄像头(12)、第一避障激光雷达扫描仪(131)和第二避障激光雷达扫描仪(132)检测和识别障碍物,进行实时运动规划和控制,直到到达所述指定桥吊(2)下的GPS识别区域(3);
设置在指定桥吊(2)上的激光雷达扫描仪(21)扫描GPS识别区域(3),智能导引搬运车(1)携带所述波长可调谐探测器(11),所述波长可调谐探测器(11)的波长调谐至和所述激光雷达扫描仪(21)的扫描波长一致,再次确认智能导引搬运车(1)到达GPS识别区域(3)内;
所述激光雷达扫描仪(21)扫描并识别智能导引搬运车(1)的顶部表面反射特征识别条(14)两端高反射区域的位置,控制系统判断所述激光雷达扫描仪(21)与同一平面上的两端高反射区域之间的角度是否相等;
若激光雷达扫描仪(21)与同一平面上的两端高反射区域之间的角度相等,则表明所述智能导引搬运车(1)到达预定坐标且与所述指定桥吊(2)完成自动对位。
7.如权利要求6所述的自动对位桥吊的智能导引搬运车的使用方法,其特征在于,若智能导引搬运车(1)的顶部表面反射特征识别条(14)两端高反射区域的位置未达到预定坐标,则智能导引搬运车(1)根据具体位置判定算法,自行移动或旋转,先移至所述激光雷达扫描仪(21)识别出智能导引搬运车(1)一端的高反射区域,再继续移至激光雷达扫描仪(21)分别与识别到智能导引搬运车(1)顶部两端的高反射区域之间的角度一致,即表明所述智能导引搬运车(1)到达预定坐标且与所述指定桥吊(2)完成自动对位。
8.如权利要求7所述的自动对位桥吊的智能导引搬运车的使用方法,其特征在于,所述方法还包括,所述智能导引搬运车(1)移至所述激光雷达扫描仪(21)识别出智能导引搬运车(1)一端的高反射区域,另一端的高反射区域和激光雷达扫描仪(21)之间的角度在控制系统设置的最大允许偏差范围之内,也能表明所述智能导引搬运车(1)与所述指定桥吊(2)完成自动对位。
9.如权利要求8所述的自动对位桥吊的智能导引搬运车的使用方法,其特征在于,所述智能导引搬运车(1)自动进行第n次移动或旋转后,反射特征识别条(14)两端的高反射点与激光雷达扫描仪(21)之间的测试角度和控制系统预设的对准角度相比,偏差变小,则移动或旋转的方向正确;反之则不正确,需要切换至相反的移动或旋转方向。
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