CN112597819B - Agv的定位方法、装置、存储介质及agv - Google Patents

Agv的定位方法、装置、存储介质及agv Download PDF

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Abstract

本发明涉及智能控制技术领域，公开了一种AGV的定位方法、装置、存储介质及AGV，能够对AGV进行二次定位，实现精准定位；而且方法简单易用，硬件成本低。所述方法包括：通过第一摄像头获取目标工位的第一识别信息，确定第一坐标以及第一偏转角度；对第一坐标以及第一偏转角度进行修正，当第一坐标以及第一偏转角度满足预设的修正条件的情况下，通过第二摄像头获取第二识别信息，并确定第二摄像头在第一坐标系上的投影与第一坐标系的轴线之间的偏移位移；根据偏移位移以及第一距离计算第二偏转角度；根据第二偏转角度控制车体转动直至第二摄像头和第一摄像头在第一坐标系上的投影连线与第一坐标系的轴线重合或平行。

Description

AGV的定位方法、装置、存储介质及AGV
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，特别是涉及一种AGV的定位方法、装置、存储介质及AGV。
背景技术
在现有技术的仓库或者车间运输管理中，为了降低对工作人员的需求量，通常采用AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)代替人工驾驶车辆实现车间内部的运输使用。
但是，发明人在对现有技术的研究中发现，目前的AGV(特别是重载AGV)在停车定位时，难以做到精准的对位，导致AGV在需要高负重、高精度对位的场合下，如机械手对接的工位，不能达到定位精度要求，使得AGV不适用高精度对位的场合。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种AGV的定位方法、装置、存储介质及AGV，对AGV进行二次定位，实现精准定位。
为了解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种AGV的定位方法，AGV的车体配置有摄像装置，所述摄像装置至少包括第一摄像头以及第二摄像头，所述方法包括：
通过所述第一摄像头获取目标工位的第一识别信息，并读取到所述第一摄像头在第一坐标系上的投影的第一坐标，以及所述车体的中心线在所述第一坐标系中的投影与所述第一坐标系的轴线所成的第一偏转角度；
对所述第一坐标以及所述第一偏转角度进行修正，当所述第一坐标以及所述第一偏转角度满足预设的修正条件的情况下，通过所述第二摄像头获取第二识别信息；
根据所述第二识别信息确定所述第二摄像头在所述第一坐标系上的投影与所述第一坐标系的轴线之间的偏移位移；
根据所述偏移位移以及第一距离，计算第二偏转角度，其中，所述第一距离为所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的距离，所述第二偏转角度为所述第二摄像头和所述第一摄像头在所述第一坐标系上的投影连线与所述第一坐标系的轴线所成的角度；
根据所述第二偏转角度控制所述车体转动直至所述第二摄像头和所述第一摄像头在所述第一坐标系上的投影连线与所述第一坐标系的轴线重合或平行，以实现二次定位。
作为一个优选方案，所述第一摄像头与所述第二摄像头的连线与所述车体的横向中心线重合或平行，且所述第一距离大于所述车体的长边长度的2/5。
作为一个优选方案，当所述第二摄像头与所述第一摄像头的连线与所述车体的横向中心线重合或平行的情况下，
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的横轴之间的纵向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arcsin(Hy/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hy为所述纵向偏移位移，L为所述第一距离；
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的纵轴之间的横向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arccos(Hx/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hx为所述横向偏移位移，L为所述第一距离；或者，
当所述第二摄像头与所述第一摄像头的连线与所述车体的纵向中心线重合或平行的情况下，
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的横轴之间的纵向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arccos(Hy/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hy为所述纵向偏移位移，L为所述第一距离；
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的纵轴之间的横向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arcsin(Hx/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hx为所述横向偏移位移，L为所述第一距离。
作为一个优选方案，所述对所述第一坐标以及所述第一偏转角度进行修正，当所述第一坐标以及所述第一偏转角度满足预设的修正条件的情况下，通过所述第二摄像头获取第二识别信息，具体包括：
根据所述第一坐标控制所述车体运动，当所述第一坐标修正至所述第一坐标系的原点的情况下，判定所述第一坐标满足预设的修正条件；
接着控制所述车体转动，当所述第一偏转角度修正至预设的角度修正范围的情况下，判定所述第一偏转角度满足预设的修正条件；
然后通过所述第二摄像头识别所述第二识别信息。
作为上述方案的改进，在所述第一偏转角度为所述车体的纵向中心线与所述第一坐标系的横轴所成的角度，或者所述第一偏转角度为所述车体的横向中心线与所述第一坐标系的纵轴所成的角度的情况下，所述预设的角度修正范围为：89.5°<θ1<90.5°；其中，θ1为所述第一偏转角度；
或者，
在所述第一偏转角度为所述车体的横向中心线与所述第一坐标系的横轴所成的角度或者所述车体的纵向中心线与所述第一坐标系的纵轴所成的角度的情况下，所述预设的角度修正范围为：-0.5°＜θ1＜0.5°；其中，θ1为所述第一偏转角度。
作为一个优选方案，在所述通过所述第一摄像头获取目标工位的第一识别信息之前，所述方法还包括：
根据所述车体的起点以及目标工位，自动规划出一条移动路径；
将所述移动路径传输至PID控制器，并根据PID控制算法计算出速度输出；
将所述速度输出分解到驱动轮的速度，并传输给驱动器执行。
为了解决上述技术问题，第二方面，本发明实施例提供一种AGV的定位装置，AGV的车体配置有摄像装置，所述摄像装置至少包括第一摄像头以及第二摄像头，所述AGV的定位装置包括：
第一获取模块，用于通过所述第一摄像头获取目标工位的第一识别信息，并读取到所述第一摄像头在第一坐标系上的投影的第一坐标，以及所述车体的中心线在所述第一坐标系中的投影与所述第一坐标系的轴线所成的第一偏转角度；
修正模块，用于对所述第一坐标以及所述第一偏转角度进行修正，当所述第一坐标以及所述第一偏转角度满足预设的修正条件的情况下，通过所述第二摄像头获取第二识别信息；
第二获取模块，用于根据所述第二识别信息确定所述第二摄像头在所述第一坐标系上的投影与所述第一坐标系的轴线之间的偏移位移；
计算模块，用于根据所述偏移位移以及第一距离，计算第二偏转角度，其中，所述第一距离为所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的距离，所述第二偏转角度为所述第二摄像头和所述第一摄像头在所述第一坐标系上的投影连线与所述第一坐标系的轴线所成的角度；
二次定位模块，用于根据所述第二偏转角度控制所述车体转动直至所述第二摄像头和所述第一摄像头在所述第一坐标系上的投影连线与所述第一坐标系的轴线重合或平行，以实现二次定位。
为了解决上述技术问题，第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如第一方面任一项所述的AGV的定位方法。
为了解决上述技术问题，第四方面，本发明实施例提供一种AGV，所述AGV包括行走第一摄像头、第二摄像头、PID控制器、伺服电机以及驱动轮，所述AGV采用如第一方面任一项所述的AGV的定位方法进行定位。
作为一个优选方案，所述驱动轮为全向轮或者麦克纳姆轮。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种AGV的定位方法、装置、存储介质及AGV，其有益效果在于：在AGV到达目标工位后，首先通过第一摄像头获取目标工位的第一识别信息，并读取到第一摄像头在第一坐标系上的第一坐标，以及车体的中心线在第一坐标系中的投影与所述第一坐标系的轴线所成的第一偏转角度，其次对所述第一坐标以及所述第一偏转角度进行修正，当第一坐标以及第一偏转角度满足预设的修正条件的情况下，通过第二摄像头获取第二识别信息，然后根据第二识别信息确定第二摄像头在第一坐标系上的投影与第一坐标系的轴线之间的偏移位移，接着根据偏移位移以及第一距离，计算第二偏转角度，最后根据第二偏转角度控制所述车体转动直至第二摄像头和第一摄像头在第一坐标系上的投影连线与第一坐标系的轴线重合或平行，以实现二次定位；采用了第一摄像头和第二摄像头相结合的定位方式，能够对AGV进行二次定位，实现精准定位；而且利用目标工位的第一识别信息进行横向纠偏和纵向纠偏，以及偏转角度的粗略纠偏，利用第二识别信息进行角度的精定位，方法简单易用，使用如二维码标签等识别标签配合摄像头进行视觉引导，位姿特征明显，处理快速，硬件成本低，引导精度高，而且应用于重载AGV也能取得较好的效果；AGV采用伺服电机，响应速度快速；驱动轮采用全向轮或者麦克纳姆轮，不用调整驱动轮的角度，只通过驱动轮的转动合力即可使车体实现全向移动，能够避免驱动轮调整时对车体的影响，进一步提高了定位精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术特征，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来说，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的附图。
图1是本发明提供的一种AGV的定位方法的一个优选实施例的流程示意图；
图2是本发明实施一种AGV的定位方法时的一个举例的流程示意图；
图3是本发明提供的一种AGV的定位装置的一个优选实施例的结构示意图；
图4是本发明提供的一种AGV的一个优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的、效果有更加清楚的理解，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但是不用来限制本发明的保护范围。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都应属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中，应当理解的是，本文中的编号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有顺序或者技术含义，不能理解为规定或者暗示所描述的对象的重要性。
图1所示为本发明提供的一种AGV的定位方法的一个优选实施例的流程示意图，该定位方法应用于AGV中，特别是重载AGV中。
如图1所示，所述方法包括：
S14：通过所述第一摄像头获取目标工位的第一识别信息，并读取到所述第一摄像头在第一坐标系上的投影的第一坐标，以及所述车体的中心线在所述第一坐标系中的投影与所述第一坐标系的轴线所成的第一偏转角度；
S15：对所述第一坐标以及所述第一偏转角度进行修正，当所述第一坐标以及所述第一偏转角度满足预设的修正条件的情况下，通过所述第二摄像头获取第二识别信息；
S16：根据所述第二识别信息确定所述第二摄像头在所述第一坐标系上的投影与所述第一坐标系的轴线之间的偏移位移；
S17：根据所述偏移位移以及第一距离，计算第二偏转角度，其中，所述第一距离为所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的距离，所述第二偏转角度为所述第二摄像头和所述第一摄像头在所述第一坐标系上的投影连线与所述第一坐标系的轴线所成的角度；
S18：根据所述第二偏转角度控制所述车体转动直至所述第二摄像头和所述第一摄像头在所述第一坐标系上的投影连线与所述第一坐标系的轴线重合或平行，以实现二次定位。
其中，所述AGV的车体配置有摄像装置，所述摄像装置至少包括第一摄像头以及第二摄像头，所述第一摄像头可安装在AGV的车体的任意位置并朝向下方地面。所述第一坐标系为以所述目标工位的中心点为原点建立的笛卡尔坐标系。
优选地，AGV的车体的中心线包括横向中心线和纵向中心线。AGV的车体较长一边为横向，车体较短一边为纵向。所述第一摄像头与所述第二摄像头的连线与所述车体的中心线平行或重合。
步骤S14中，计算第一偏转角度时，实际上是第一摄像头所在的与车体的横向中心线重合或平行的直线在第一坐标系中的投影与轴线所成的角度，或是第一摄像头所在的与车体的纵向中心线重合或平行的直线在第一坐标系中的投影与轴线所成的角度，由于第一偏转角度的起始边均是与车体中心线平行或重合，所以使用车体的中心线在所述第一坐标系中的投影与所述第一坐标系的轴线所成的角度作为第一偏转角度。
在本发明实施例中，作为一个举例，所述第一摄像头与所述第二摄像头的连线与所述车体的横向中心线重合或平行，且所述第一摄像头和所述第二摄像头之间的距离大于所述车体的长边长度的2/5。更优选地，所述第一摄像头安装在AGV的车体的正中心并朝向下方地面，角度分辨率是0.1°，横、纵(X、Y)坐标分辨率是1mm；第二摄像头安装在车体的横向中心线上，角度分辨率是0.1°，且第一摄像头和第二摄像头的距离大于车体的长边长度的2/5，能够进一步提高定位精度。
需要说明的是，当车体的中心位置有较小角度的偏转时，虽然所述第一摄像头附近的线性偏差很小，但是与所述第一摄像头距离较远位置处(如第一摄像头设置在车体的中心，而第二摄像头设置在车体尾部)的线性偏差较大，考虑到摄像头的分辨率，所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的距离较大时更有利于提高定位精度。
具体而言，在AGV的具体运行场地中，会在AGV的行走路径上事先贴好存储有识别信息的标签，包括目标工位的第一识别标签(其中含有所述第一识别信息)和辅助定位的第二识别标签(其中含有所述第二识别信息)，其中，目标工位的第一识别标签贴在目标工位的第一坐标系的原点上，辅助定位的第二识别标签贴在第一坐标系的轴线上，且目标工位的第一识别标签与辅助定位的第二识别标签的距离等于所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的距离。
其中，存储有识别信息的标签包括但不限于二维码、条形码、电子标签(RFID)以及其他具有同等功能的信息识别标签。
当AGV运行到目标工位时，首先通过第一摄像头获取目标工位的第一识别标签，读取到第一识别信息，读取到第一坐标系，并确定第一摄像头在第一坐标系上的第一坐标(X1，Y1)以及车体的中心线在第一坐标系的投影与第一坐标系的轴线所成的第一偏转角度θ1，并将第一坐标(X1，Y1)修正至满足预设的修正条件、将第一偏转角度θ1修正至满足预设的修正条件。再通过第二摄像头获取辅助定位工位的第二识别信息，并读取到第二摄像头在第一坐标系上的第二坐标(X2，Y2)，或者是仅获取第二摄像头在第一坐标系中的投影与第一坐标系的轴线之间偏移位移H(有相对于轴线的正向偏移，例如，相对于X轴沿着Y轴正向的偏移，即Y2，也有相对于轴线的负向偏移，例如，相对于Y轴沿着X轴负向的偏移，即X2)，然后根据偏移位移H以及第一距离L计算第二偏转角度θ2，最后根据第二偏转角度θ2控制车体转动直至第二摄像头和第一摄像头在第一坐标系上的投影连线与第一坐标系的轴线重合或平行，实现精确的二次定位。
本发明实施例提供的一种AGV的定位方法，采用第一摄像头和第二摄像头相结合的定位方式，能够对AGV进行二次定位，实现精准定位。
在一个优选实施例中，当所述第二摄像头与所述第一摄像头的连线与所述车体的横向中心线重合或平行的情况下，
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的横轴之间的纵向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arcsin(Hy/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hy为所述纵向偏移位移，L为所述第一距离；
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的纵轴之间的横向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arccos(Hx/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hx为所述横向偏移位移，L为所述第一距离；或者，
当所述第二摄像头与所述第一摄像头的连线与所述车体的纵向中心线重合或平行的情况下，
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的横轴之间的纵向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arccos(Hy/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hy为所述纵向偏移位移，L为所述第一距离；
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的纵轴之间的横向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arcsin(Hx/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hx为所述横向偏移位移，L为所述第一距离。
在一个优选实施例中，所述对所述第一坐标以及所述第一偏转角度进行修正，当所述第一坐标以及所述第一偏转角度满足预设的修正条件的情况下，通过所述第二摄像头获取第二识别信息，具体包括：
根据所述第一坐标控制所述车体运动，当所述第一坐标修正至所述第一坐标系的原点的情况下，判定所述第一坐标满足预设的修正条件；
接着控制所述车体转动，当所述第一偏转角度修正至预设的角度修正范围的情况下，判定所述第一偏转角度满足预设的修正条件；
然后通过所述第二摄像头识别所述第二识别信息。
作为上述实施例的改进，在所述第一偏转角度为所述车体的纵向中心线与所述第一坐标系的横轴所成的角度，或者所述第一偏转角度为所述车体的横向中心线与所述第一坐标系的纵轴所成的角度的情况下，所述预设的角度修正范围为：89.5°<θ1<90.5°；其中，θ1为所述第一偏转角度；
或者，
在所述第一偏转角度为所述车体的横向中心线与所述第一坐标系的横轴所成的角度或者所述车体的纵向中心线与所述第一坐标系的纵轴所成的角度的情况下，所述预设的角度修正范围为：-0.5°＜θ1＜0.5°；其中，θ1为所述第一偏转角度。
需要说明的是，θ1的预设角度条件并不限于此，本领域技术人员还可在此基础上进行扩大或者缩小范围。且θ1的取值与起始边、终止边和转动方向有关，本领域技术人员也可另行规定，此种不需付出创造性劳动的明显变型也应当属于本发明实施例的涵盖范围。
作为一个举例，如图2中的a所示，当第一摄像头读取的数据为(X1＝50，Y1＝23)、θ1＝106.5°(此时选择AGV的车体的纵向中心线与第一坐标系的横轴所成的角度作为第一偏转角度θ；该情况下规定第一偏转角度θ1的起始边为X的正轴、终止边为车体纵向中心线在第一坐标系中的投影、转动方向为逆时针)时，那么首先进行位置修正，如图2中a、b所示：控制车体先按X轴负方向定位修正50mm，再向Y轴负方向定位修正23mm。如果这时读取回来的坐标为(X1＝0，Y1＝0)，那么进行下一步的角度修正，如果没有达到，则再次进行位置修正。
进一步的，修正角度时，如图2中的a、b所示，首先顺时针方向旋转车体16.5°(106.5°-90°)。此时，由于测量误差的存在，车体纵向中心线与第一坐标系的Y轴仍未处于重合状态，故需要在第一偏转角度θ1满足89.5°<θ1<90.5°时(可以理解的，第一偏转角度θ1也可为所述AGV的车体的纵向中心线与所述第一坐标系的纵轴所成的角度，则该情况下修正角度时，需要使第一偏转角度θ1满足：-0.5°＜θ1＜0.5°)，再通过第二摄像头获取辅助定位的第二识别信息，并获取第二摄像头在第一坐标系上的投影与第一坐标系的轴线之间的偏移位移H，然后根据偏移位移H以及第一距离L计算第二偏转角度θ2，最后将第二偏转角度θ2作为定位调整角度进行精确的二次定位。作为一个举例，如图2中的b、c所示，若此时计算得到的第二偏转角度为θ2＝－0.4°，则根据θ2＝－0.4°实时进行闭环调整，即：设定θ2>0时，控制车体逆时针转动，θ2<0时，控制车体顺时针转动，使得车体纵向中心线与第一坐标系的X轴形成的角度为90°(即车体的横向中心线与第一坐标系的X轴形成的角度为0°)。
需要说明的是，图2所示的情况为第二摄像头设置在左侧的情况下规定的θ2的正负值与转动方向，若第二摄像头设置在右侧，则又设定θ2<0时，控制车体逆时针转动，θ2>0时，控制车体顺时针转动，使得车体纵向中心线与第一坐标系的X轴形成的角度为90°。
在一个优选实施例中，在所述通过所述第一摄像头获取目标工位的第一识别信息之前，所述方法还包括：
S11：根据所述车体的起点以及目标工位，自动规划出一条移动路径；
S12：将所述移动路径传输至PID控制器，并根据PID控制算法计算出速度输出；
S13：将所述速度输出分解到驱动轮的速度，并传输给驱动器执行。
具体而言，在到达目标工位的附近之前，AGV采用速度模式进行行走，根据起点和目标工位进行一个动态PID的纠偏过程。其中，本发明实施例对路径规划的具体算法以及具体的PID控制算法不做限制。
在获取到目标工位的识别信息后，AGV采用上述步骤S14～步骤S18的定位方法，可精确得到行走所测偏差距离，并进行定位。
综合上述，本发明实施例提供的一种AGV的定位方法，在AGV到达目标工位附近后，首先通过第一摄像头获取目标工位的第一识别信息，并读取到第一摄像头在第一坐标系上的第一坐标，以及车体的中心线在第一坐标系中的投影与所述第一坐标系的轴线所成的第一偏转角度，其次对所述第一坐标以及所述第一偏转角度进行修正，当第一坐标以及第一偏转角度满足预设的修正条件的情况下，通过第二摄像头获取第二识别信息，然后根据第二识别信息确定第二摄像头在第一坐标系上的投影与第一坐标系的轴线之间的偏移位移，接着根据偏移位移以及第一距离，计算第二偏转角度，最后根据第二偏转角度控制所述车体转动直至第二摄像头和第一摄像头在第一坐标系上的投影连线与第一坐标系的轴线重合或平行，以实现二次定位。本发明采用了第一摄像头和第二摄像头相结合的定位方式，能够对AGV进行二次定位，实现精准定位；而且利用目标工位的第一识别信息进行横向纠偏和纵向纠偏，以及偏转角度的粗略纠偏，利用辅助定位工位的第二识别信息进行角度的精定位，方法简单易用，使用如二维码标签等识别标签配合摄像头进行视觉引导，位姿特征明显，处理快速，硬件成本低，引导精度高。
应当理解，本发明实现上述AGV的定位方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述AGV的定位方法的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
图3所示为本发明提供的一种AGV的定位装置的一个优选实施例的结构示意图，所述定位装置能够实现上述任一实施例所述的AGV的定位方法的全部流程，该定位装置应用于AGV中，特别是重载AGV中。
AGV的车体配置有摄像装置，所述摄像装置至少包括第一摄像头以及第二摄像头，如图3所示，所述AGV的定位装置包括：
第一获取模块34，用于通过所述第一摄像头获取目标工位的第一识别信息，并读取到所述第一摄像头在第一坐标系上的投影的第一坐标，以及所述车体的中心线在所述第一坐标系中的投影与所述第一坐标系的轴线所成的第一偏转角度；
修正模块35，用于对所述第一坐标以及所述第一偏转角度进行修正，当所述第一坐标以及所述第一偏转角度满足预设的修正条件的情况下，通过所述第二摄像头获取第二识别信息；
第二获取模块36，用于根据所述第二识别信息确定所述第二摄像头在所述第一坐标系上的投影与所述第一坐标系的轴线之间的偏移位移；
计算模块37，用于根据所述偏移位移以及第一距离，计算第二偏转角度，其中，所述第一距离为所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的距离，所述第二偏转角度为所述第二摄像头和所述第一摄像头在所述第一坐标系上的投影连线与所述第一坐标系的轴线所成的角度；
二次定位模块38，用于根据所述第二偏转角度控制所述车体转动直至所述第二摄像头和所述第一摄像头在所述第一坐标系上的投影连线与所述第一坐标系的轴线重合或平行，以实现二次定位。
具体而言，当AGV运行到目标工位时，首先通过第一摄像头获取目标工位的第一识别标签信息，读取到第一坐标系，并确定第一摄像头在第一坐标系上的第一坐标(X1，Y1)以及车体的中心线在第一坐标系的投影与第一坐标系的轴线所成的第一偏转角度θ1，并将第一坐标(X1，Y1)修正至满足预设的修正条件、将第一偏转角度θ1修正至满足预设的修正条件。再通过第二摄像头获取辅助定位的第二识别信息，并读取到第二摄像头在第一坐标系上的第二坐标(X2，Y2)，或是获取第二摄像头在第一坐标系中的投影与第一坐标系的轴线之间偏移位移H，然后根据偏移位移H以及第一距离L计算第二偏转角度θ2，最后根据第二偏转角度θ2控制车体转动直至第二摄像头和第一摄像头在第一坐标系上的投影连线与第一坐标系的轴线重合或平行，实现精确的二次定位。
本发明实施例提供的一种AGV的定位装置，采用第一摄像头和第二摄像头相结合的定位方式，能够对AGV进行二次定位，实现精准定位。
优选地，所述第一摄像头以及所述第二摄像头的连线与所述车体的横向中心线重合或平行，且所述第一距离大于所述车体的长边长度的2/5。
优选地，当所述第二摄像头与所述第一摄像头的连线与所述车体的横向中心线重合或平行的情况下，
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的横轴之间的纵向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arcsin(Hy/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hy为所述纵向偏移位移，L为所述第一距离；
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的纵轴之间的横向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arccos(Hx/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hx为所述横向偏移位移，L为所述第一距离；或者，
当所述第二摄像头与所述第一摄像头的连线与所述车体的纵向中心线重合或平行的情况下，
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的横轴之间的纵向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arccos(Hy/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hy为所述纵向偏移位移，L为所述第一距离；
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的纵轴之间的横向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arcsin(Hx/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hx为所述横向偏移位移，L为所述第一距离。
优选地，所述修正模块35具体包括：
坐标修正单元，用于根据所述第一坐标控制所述车体运动，当所述第一坐标修正至所述第一坐标系的原点的情况下，判定所述第一坐标满足预设的修正条件；
角度修正单元，用于控制所述车体转动，当所述第一偏转角度修正至预设的角度修正范围的情况下，判定所述第一偏转角度满足预设的修正条件
识别信息获取单元，用于通过所述第二摄像头识别所述第二识别信息。
优选地，所述角度修正单元具体用于：
在所述第一偏转角度为所述车体的纵向中心线与所述第一坐标系的横轴所成的角度，或者所述第一偏转角度为所述车体的横向中心线与所述第一坐标系的纵轴所成的角度的情况下，所述预设的角度修正范围为：89.5°<θ1<90.5°；其中，θ1为所述第一偏转角度；
或者，
在所述第一偏转角度为所述车体的横向中心线与所述第一坐标系的横轴所成的角度或者所述车体的纵向中心线与所述第一坐标系的纵轴所成的角度的情况下，所述预设的角度修正范围为：-0.5°＜θ1＜0.5°；其中，θ1为所述第一偏转角度。
优选地，所述定位装置还包括：
路径规划模块，用于根据所述车体的起点以及目标工位，自动规划出一条移动路径；
速度计算模块，用于将所述移动路径传输至PID控制器，并根据PID控制算法计算出速度输出；
驱动模块，用于将所述速度输出分解到驱动轮的速度，并传输给驱动器执行。
相应地，本发明实施例还提供一种AGV，所述AGV包括第一摄像头43、第二摄像头44、PID控制器45、伺服电机46以及驱动轮47，所述AGV采用如上述任一实施例所述的AGV的定位方法进行定位。
其中，所述伺服电机46通过内部总线连接，能够进行快速响应，达到快速切换工作模式的目的。
优选地，如图4所示，所述AGV还包括存储器41、处理器42；其中，所述存储器41中存储有计算机程序，所述计算机程序被配置为由所述处理器42执行，且被所述处理器42执行时实现如上述任一实施例所述的AGV的定位方法。
优选地，所述第一摄像头43以及所述第二摄像头44设置在所述车体的横向中心线上，且所述第二摄像头44与所述第一摄像头44的距离大于AGV车体的长边长度的2/5。
优选地，所述驱动轮47的个数为4～12个。
优选地，所述驱动轮47为全向轮或者麦克纳姆轮。
其中，采用了全向轮或者麦克纳姆轮即可不用调整轮子的角度，只通过轮子的转动方向合力使得车体实现全向移动，避免调整轮子角度时对车体的影响，进一步提高定位精度。
作为一个举例，AGV载重20吨(重载AGV)，车体长为6640mm，车体宽为3061mm，且长为横向，宽为纵向；第一摄像头安装在所述AGV的车体的中心点并朝向下方地面，角度分辨率是0.1°，横、纵座标分辨率是1mm；第二摄像头安装在AGV的车体的横向中心线，且其与第一摄像头的距离为3150mm；目标工位的第一识别标签贴在第一坐标系的原点上，辅助定位的第二识别标签贴在第一坐标系的X轴上，且二者的距离等于第一摄像头与第二摄像头之间的距离，即此时目标工位的第一识别标签和辅助定位的第二识别标签的距离也为3150mm。
由于第一摄像头的角度分辨率为0.1°，横、纵座标分辨率是1mm，车体为长6640mm，故0.1°的误差就会达到5.50mm(第二摄像头的位置在第一坐标系上的偏移位移)，无法到达±5mm以内的高精度定位的目的，本方案中再在距AGV的中心点3150mm处再安装一第二摄像头，对车体进行二次定位。采用第一摄像头和第二摄像头结合的方式，能够将车体的定位精度提高至±1mm。
其中，二次定位采用的即为存储在所述存储器41中的所述AGV的定位方法。
本发明实施例提供的一种AGV，能够实现高精度的二次定位。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器41中，并由所述处理器42执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述AGV中的执行过程。
所称处理器42可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器41可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器42通过运行或执行存储在所述存储器41内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器41内的数据，实现所述AGV的各种功能。所述存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
以上所述，仅是本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，应当指出，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干等效的明显变型方式和/或等同替换方式，这些明显变型方式和/或等同替换方式也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种AGV的定位方法，其特征在于，AGV的车体配置有摄像装置，所述摄像装置至少包括第一摄像头以及第二摄像头，所述方法包括：
通过所述第一摄像头获取目标工位的第一识别信息，并读取到所述第一摄像头在第一坐标系上的投影的第一坐标，以及所述车体的中心线在所述第一坐标系中的投影与所述第一坐标系的轴线所成的第一偏转角度；
对所述第一坐标以及所述第一偏转角度进行修正，当所述第一坐标以及所述第一偏转角度满足预设的修正条件的情况下，通过所述第二摄像头获取第二识别信息；
根据所述第二识别信息确定所述第二摄像头在所述第一坐标系上的投影与所述第一坐标系的轴线之间的偏移位移；
根据所述偏移位移以及第一距离，计算第二偏转角度，其中，所述第一距离为所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的距离，所述第二偏转角度为所述第二摄像头和所述第一摄像头在所述第一坐标系上的投影连线与所述第一坐标系的轴线所成的角度；
根据所述第二偏转角度控制所述车体转动直至所述第二摄像头和所述第一摄像头在所述第一坐标系上的投影连线与所述第一坐标系的轴线重合或平行，以实现二次定位。
2.根据权利要求1所述的AGV的定位方法，其特征在于，所述第一摄像头与所述第二摄像头的连线与所述车体的横向中心线重合或平行，且所述第一距离大于所述车体的长边长度的2/5。
3.根据权利要求1所述的AGV的定位方法，其特征在于，
当所述第二摄像头与所述第一摄像头的连线与所述车体的横向中心线重合或平行的情况下，
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的横轴之间的纵向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arcsin(Hy/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hy为所述纵向偏移位移，L为所述第一距离；
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的纵轴之间的横向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arccos(Hx/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hx为所述横向偏移位移，L为所述第一距离；或者，
当所述第二摄像头与所述第一摄像头的连线与所述车体的纵向中心线重合或平行的情况下，
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的横轴之间的纵向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arccos(Hy/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hy为所述纵向偏移位移，L为所述第一距离；
在获取的是所述第二摄像头与所述第一坐标系的纵轴之间的横向偏移位移的情况下，所述第二偏转角度的计算公式如下：θ2＝arcsin(Hx/L)；其中，θ2为所述第二偏转角度，Hx为所述横向偏移位移，L为所述第一距离。
4.根据权利要求1所述的AGV的定位方法，其特征在于，所述对所述第一坐标以及所述第一偏转角度进行修正，当所述第一坐标以及所述第一偏转角度满足预设的修正条件的情况下，通过所述第二摄像头获取第二识别信息，具体包括：
根据所述第一坐标控制所述车体运动，当所述第一坐标修正至所述第一坐标系的原点的情况下，判定所述第一坐标满足预设的修正条件；
接着控制所述车体转动，当所述第一偏转角度修正至预设的角度修正范围的情况下，判定所述第一偏转角度满足预设的修正条件；
然后通过所述第二摄像头识别所述第二识别信息。
5.根据权利要求4所述的AGV的定位方法，其特征在于，在所述第一偏转角度为所述车体的纵向中心线与所述第一坐标系的横轴所成的角度，或者所述第一偏转角度为所述车体的横向中心线与所述第一坐标系的纵轴所成的角度的情况下，所述预设的角度修正范围为：89.5°<θ1<90.5°；其中，θ1为所述第一偏转角度；
或者，
在所述第一偏转角度为所述车体的横向中心线与所述第一坐标系的横轴所成的角度或者所述车体的纵向中心线与所述第一坐标系的纵轴所成的角度的情况下，所述预设的角度修正范围为：-0.5°＜θ1＜0.5°；其中，θ1为所述第一偏转角度。
6.根据权利要求1至5任一项所述的AGV的定位方法，其特征在于，在所述通过所述第一摄像头获取目标工位的第一识别信息之前，所述方法还包括：
根据所述车体的起点以及目标工位，自动规划出一条移动路径；
将所述移动路径传输至PID控制器，并根据PID控制算法计算出速度输出；
将所述速度输出分解到驱动轮的速度，并传输给驱动器执行。
7.一种AGV的定位装置，其特征在于，AGV的车体配置有摄像装置，所述摄像装置至少包括第一摄像头以及第二摄像头，所述AGV的定位装置包括：
第一获取模块，用于通过所述第一摄像头获取目标工位的第一识别信息，并读取到所述第一摄像头在第一坐标系上的投影的第一坐标，以及所述车体的中心线在所述第一坐标系中的投影与所述第一坐标系的轴线所成的第一偏转角度；
修正模块，用于对所述第一坐标以及所述第一偏转角度进行修正，当所述第一坐标以及所述第一偏转角度满足预设的修正条件的情况下，通过所述第二摄像头获取第二识别信息；
第二获取模块，用于根据所述第二识别信息确定所述第二摄像头在所述第一坐标系上的投影与所述第一坐标系的轴线之间的偏移位移；
计算模块，用于根据所述偏移位移以及第一距离，计算第二偏转角度，其中，所述第一距离为所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的距离，所述第二偏转角度为所述第二摄像头和所述第一摄像头在所述第一坐标系上的投影连线与所述第一坐标系的轴线所成的角度；
二次定位模块，用于根据所述第二偏转角度控制所述车体转动直至所述第二摄像头和所述第一摄像头在所述第一坐标系上的投影连线与所述第一坐标系的轴线重合或平行，以实现二次定位。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至6任一项所述的AGV的定位方法。
9.一种AGV，其特征在于，所述AGV包括行走第一摄像头、第二摄像头、PID控制器、伺服电机以及驱动轮，所述AGV采用如权利要求1至6任一项所述的AGV的定位方法进行定位。
10.根据权利要求9所述AGV，其特征在于，所述驱动轮为全向轮或者麦克纳姆轮。
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