CN112923945A - 基于视觉识别技术的agv多谱辨色循迹导航与形色定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，包括以下步骤：构建纵横网格式AGV运行网络，采用第一颜色标识构建的多条纵向色带，采用第二颜色标识构建的多条横向色带，各纵向色带和各横向色带分别交叉构建成纵横网格式AGV运行网络，各纵向色带和各横向色带的交点或特定位置点，是以纵、横色带的特定造形进行标识的、形色兼备的、交叉路口位置点或特定位置点；AGV导航运行过程中，通过对纵向色带和横向色带的谱色视觉辨识确定AGV的运行路线，通过对以形色兼备方式标识的位置信息进行视觉辨识，以确定AGV行经的交叉路口和位置位置信息。所述AGV根据确定的运行路线、交叉路口与位置信息运行至预设终点。本发明应用于AGV技术领域。

Description

基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法

技术领域

本发明涉及AGV技术领域，特别是涉及一种基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法。

背景技术

现有技术中，工业生产制造环境中AGV的导航与定位方法，主要有以下几种：

1)有轨式的AGV导航与定位，该方式有着固定的刚性轨道和特制的定位装置，但由于存在轨道铺设工作量繁重，路线规划僵化、基础建设投入高、运行不灵活及维护困难等原因，故只适于单车小范围且无线路交差和重迭方式下的物流传输。在面积较大的工业生产制造环境中，特别是有多辆AGV同时运行的生产现场中，这一方式已逐渐退出应用。

2)单色带无轨线路循迹导航与定位方式，其方法是将AGV所要运行的线路以不同与地面背景的单一颜色(如：黑色、白色、红色、黄色等)的色带进行标示。

AGV的车载视觉识别系统检测地面的单色带线路走向，以感知AGV是否偏离了运行线路。AGV车载运行控制器根据车载视觉识别系统对单色带线路的感知信息控制AGV的行进速度、方向、和姿态，使AGV得以按规定路线和方向正确运行。

3)磁带式无轨线路循迹导航与定位方式，其方法是将AGV所要运行的线路以具有磁性的磁条铺设成带进行标示。AGV的车载磁感应系统检测地面的磁带线路走向，以感知AGV是否偏离了运行线路。AGV车载运行控制器根据车载磁感应系统对磁带线路的感知信息控制AGV的行进速度、方向、和姿态，使AGV得以按规定路线和方向正确运行。

4)高频电缆地埋线路式循迹导航与定位，其方法是沿AGV所要运行的线路埋设可通载高频电流的线缆以在运行线路上产生高频磁性感应。AGV的车载同频磁感应系统检测地面的高频磁线路走向，以感知AGV是否偏离了运行线路。AGV车载运行控制器根据车载同频磁感应系统对高频磁线路的感知信息控制AGV的行进速度、方向、和姿态，使AGV得以按规定路线和方向正确运行。不同运行方向线路下高频电缆电流的通、断受AGV运行调度管控系统的控制，该系统根据AGV运行路径的规划、AGV前行的目标和方向，及AGV所处的位置，及时地切换不同线路下高频电缆电流的通、断，使AGV能够在正确的线路引导下按指令运行。

5)二维码无轨线路式循迹导航方式，其方法是沿AGV所要运行的线路以具有特征标识信息的二维码进行铺设。AGV的车载读码系统检测地面的二维码线路走向，以感知AGV是否偏离了运行线路。AGV车载运行控制器根据车载读码系统对二维码线路的感知信息控制AGV的行进速度、方向、和姿态，使AGV得以按规定路线和方向正确运行。

另外还有激光雷达导航方式，则因其在复杂的工业生产制造现场存在着过多的检测盲区、导向与定位精度较差、及性价比较低等弊端，使其应用受到了限制。

在工业环境中以方式2)、方式3)和方式4)较为常用，方式5)则仅适用于地面条件保障特别完好或进行了特别处理的生产现场。

对于以上诸型AGV导航、定位方式，普遍地存在着当面临生产现场需要构建复杂的路网线路时难以灵活简单且高性价比地满足需求。就磁带式和单色带无轨线路循迹导航方式而言，在复杂的路网线路中当遇到多样性交叉路口状况时(如十字交叉路口、丁字交叉路口、或是Y字交叉路口及米字交叉路口等)很难简单直接地依靠磁感信息或单色视觉信息判定行进路线。解决这一问题的流行做法是在这些多样性交叉路口附近标设二维码或IC卡。然而严酷的现实是，在复杂的工业生产制造环境中存在着大量的人为或非人为状况，这使得诸如二维码或IC卡这类精细的存在显得十分脆弱，极易被污损、毁坏、干扰乃至消失。最终导致的是整个AGV物流系统的瘫痪。二维码无轨线路式循迹导航虽有利于解决分路判断问题，但其同样面临着被污损、毁坏、干扰乃至消失的尴尬状况。至于高频电缆地埋线路式循迹导航，由于需要破路埋线进行基建改造及投入较高成本的高频电缆通电管理控制终端，故其线路调整和运行维护都较为困难。

综上所述，在环境复杂的工业生产制造现场，现有的诸型AGV导航与定位技术在路网构建、路线导向、标识保障、系统维护及性价比成本等方面都存在有不同程度的局限性。

为此，发明人提供了一种基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，通过构建纵横网格式AGV运行网络，然后通过对纵向色带和横向色带的谱色视觉辨识确定AGV的运行路线，通过对以形色兼备方式标识的位置信息进行视觉辨识，以确定AGV行经的交叉路口和位置。所述AGV根据确定的运行路线运行至预设终点，解决构建复杂的路网线路时难以灵活简单且高性价比地满足需求、局限性大的技术问题。

(2)技术方案

第一方面，本发明的实施例提出了一种基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，包括以下步骤：

构建纵横网格式AGV运行网络，采用第一颜色标识构建的多条纵向色带，采用第二颜色标识构建的多条横向色带，各纵向色带和各横向色带分别交叉构建成纵横网格式AGV运行网络，各纵向色带和各横向色带的交点为交叉路口或特定位置点，交叉路口或特定位置点是以纵横色带的特定造形进行标识的、形色兼备的、交叉路口位置点或特定位置点；

AGV运行，通过对纵向色带和横向色带的谱色视觉辨识确定AGV的运行路线，通过对以形色兼备方式标识的位置信息进行视觉辨识，以确定AGV行经的交叉路口和位置，所述AGV根据确定的运行路线、交叉路口和位置信息运行运行至预设终点。

进一步改进的，所述AGV运行包括以下步骤：

S1，AGV车载运行控制系统加载读取语义化运行路线程序；

S2，解析AGV在纵横网格式AGV运行网络中的运行线路色标段，得到AGV到达预设终点需要经过的线路色标和交叉路口及特定位置端口数；

S3，将线路色标和交叉路口及特定位置端口数的信息发送给车载视觉识别系统；

S4，所述AGV车载运行控制系统控制AGV沿线路色标运行，并对途经的交叉路口及特定位置端口进行计数；

S5，判断交叉路口的计数值是否小于并接近于交叉路口及特定位置端口预设值，若是，则所述AGV车载运行控制系统控制AGV减速，并进入步骤S6；若否，则重复步骤S4；

S6，所述交叉路口的计数值等于交叉路口及特定位置端口预设值时，则所述AGV车载运行控制系统控制AGV停于该交叉路口及特定位置端口处；

S7，判断语义化运行路线程序是否结束，若是，则所述AGV到达预设终点；若否，则重复步骤S1至S6，直至所述AGV到达预设终点。

进一步改进的，所述纵横网格式AGV运行网络中，所述纵向色带靠近交叉路口处的宽度大于其他处的宽度。

进一步改进的，所述纵横网格式AGV运行网络中，所述横向色带靠近交叉路口处的宽度大于其他处的宽度。

进一步改进的，所述第一颜色为红色，所述第二颜色为黄色，亦可为其他任意两种或多种不同的颜色。

进一步改进的，所述交叉路口为十字交叉路口、丁字交叉路口、拐角交叉路口、Y字交叉路口、米字路口中的任意一种。

进一步改进的，所述十字交叉路口、丁字交叉路口、拐角交叉路口、Y字交叉路口、米字路口分别以指定的不同颜色和指定的色标造形标识。

(3)有益效果

综上，本发明基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，通过采用第一颜色标识构建的多条纵向色带，采用第二颜色标识构建的多条横向色带，代替现有技术中的单色带或磁带式无轨线路。其中，第一颜色和第二颜色指的是在色谱上可明显区分的不同颜色，即：以不同颜色的色带分别铺设于AGV不同方向的线路。例如：如图1所示，在横向路线上设以红色的横向色带，在纵向路线上设以黄色的纵向色带等，以导引AGV的不同走向。例如：当AGV被指定沿纵向色带运行时，AGV的车载视觉识别系统将采集地面的视觉信息。通过视觉背景滤波及谱色辨识处理确定纵向色带的方位，以调整控制AGV运行的方位和姿态，并使AGV得以精准的沿纵向色带运行。同理，当AGV被指定沿横向色带运行时，AGV的车载视觉识别系统将同样采集地面的视觉信息。通过视觉背景滤波及谱色辨识处理确定横向色带的方位，以调整控制AGV运行的方位和姿态，并使AGV得以精准的沿横向色带运行。对于有关AGV的其它各色的色带，则可以此类推，依样处理。如此即解决了现有AGV导航技术在复杂的工业生产制造现场构建运行路网时所面临的规划僵化、难以灵活便捷地实现通达等问题。

在AGV运行线路上的分道及交叉路口设置方面，AGV多谱色视觉识别循迹导航、定位体系为解决路网的纵横曲折、岔路众多和交叉路口纷杂等问题，针对性地设计了形色兼备的交叉路口。该交叉路口可用以表示十字交叉路口、丁字交叉路口、拐角交叉路口、Y字交叉路口，至于米字交叉路口及其它类型的多向分岔交叉路口，则可通过以该交叉路口为参考进行变形设计予以表达。

其不仅保有了对AGV纵横线路的表达，并通过中空图形标识，形成了其作为交叉路口或停位点的形色特征。需要说明的是，图2所示纵向色带的交叉路口处的要明显宽于图1所示的纵向色带。图2显示了纵向色带接近交叉路口时的宽度变化。这一设计具有三重意义，其一是可使形色兼备的交叉路口在视觉信息的呈现上更为醒目，AGV车载视觉识别系统可根据感知的交叉路口信息进行计数，以确定所处线路的行经交叉路口相对位置，及AGV自身的相对定位域。其二是一旦某一交叉路口被调度指令引导为AGV将要停止的目标位置或暂停交叉路口，图2所示的纵向色带宽度变化所产生的视觉信息，可经AGV的车载视觉识别系统进行处理，控制AGV进行停位前置减速，以实现AGV的适应性精准停位。其三对AGV运行所覆盖的整个路网范围中某些具有特殊标定意义的位置和交叉路口，如：起始零位端交叉路口、特定的边角交叉路口端、中心位置及指定的位置交叉路口端等；其交叉路口的方形中空区域可以填充某种特定的颜色，以对应于其所指定的位置。AGV车载视觉识别系统通过在运行中感知该交叉路口的中空区色标，使自身得以确定其所在路网内相对于零位的位置。以该位置为参考，结合对所在线路上途径的交叉路口信息进行的计数，即可实现AGV在整个纵横网格式AGV运行网络范围中的精准定位。

在环境复杂的工业生产制造现场，这种以简单形色进行交叉路口或特定位置端口标识的方法，较之于二维码或IC卡之类的标识方法有着更强的抗干扰、抗损毁力和更强的环境耐受力。更易于维护和保持其特征信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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的附图。

图1是本发明一实施例黄色色带和红色色带的结构示意图。

图2是本发明一实施例中纵向色带靠近交叉路口处部分的结构示意图。

图3是本发明一实施例中纵横网格式AGV运行网络的结构示意图。

图4是本发明一实施例中AGV在纵横网格式AGV运行网络中的运行示意图。

图5是本发明一实施例中AGV运行的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参照图1至图5，一种基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，包括以下步骤：

构建纵横网格式AGV运行网络，采用第一颜色标识构建的多条纵向色带，采用第二颜色标识构建的多条横向色带，各纵向色带和各横向色带分别交叉构建成纵横网格式AGV运行网络，各纵向色带和各横向色带的交点为交叉路口或特定位置端口；

AGV运行，通过对纵向色带和横向色带的谱色视觉辨识确定AGV的运行路线，通过对以形色兼备方式标识的位置信息进行视觉辨识，以确定AGV行经的路口和位置。所述AGV根据确定的运行路线运行至预设终点。

本实施例基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，通过采用第一颜色标识构建的多条纵向色带，采用第二颜色标识构建的多条横向色带，代替现有技术中的单色带或磁带式无轨线路。其中，第一颜色和第二颜色指的是在色谱上可明显区分的不同颜色，即：以不同颜色的色带分别铺设于AGV不同方向的线路。例如：如图1所示，在横向路线上设以红色的横向色带，在纵向路线上设以黄色的纵向色带等，以导引AGV的不同走向。例如：当AGV被指定沿纵向色带运行时，AGV的车载视觉识别系统将采集地面的视觉信息。通过视觉背景滤波及谱色辨识处理确定纵向色带的方位，以调整控制AGV运行的方位和姿态，并使AGV得以精准的沿纵向色带运行。同理，当AGV被指定沿横向色带运行时，AGV的车载视觉识别系统将同样采集地面的视觉信息。通过视觉背景滤波及谱色辨识处理确定横向色带的方位，以调整控制AGV运行的方位和姿态，并使AGV得以精准的沿横向色带运行。对于有关AGV的其它各色的色带，则可以此类推，依样处理。如此即解决了现有AGV导航技术在复杂的工业生产制造现场构建运行路网时所面临的规划僵化、难以灵活便捷地实现通达等问题。

在AGV运行线路上的分道及交叉路口设置方面，AGV多谱色视觉识别循迹导航、定位体系为解决路网的纵横曲折、岔路众多和交叉路口纷杂等问题，针对性地设计了形色兼备的交叉路口。该交叉路口可用以表示十字交叉路口、丁字交叉路口、拐角交叉路口、Y字交叉路口，至于米字交叉路口及其它类型的多向分岔交叉路口，则可通过以该交叉路口为参考进行变形设计予以表达。

其不仅保有了对AGV纵横线路的表达，并通过中空图形标识，形成了其作为交叉路口或停位点的形色特征。需要说明的是，图2所示纵向色带的交叉路口处的要明显宽于图1所示的纵向色带。图2显示了纵向色带接近交叉路口时的宽度变化。这一设计具有三重意义，其一是可使形色兼备的交叉路口在视觉信息的呈现上更为醒目，AGV车载视觉识别系统可根据感知的交叉路口信息进行计数，以确定所处线路的行经交叉路口相对位置，及AGV自身的相对定位域。其二是一旦某一交叉路口被调度指令引导为AGV将要停止的目标位置或暂停交叉路口，图2所示的纵向色带宽度变化所产生的视觉信息，可经AGV的车载视觉识别系统进行处理，控制AGV进行停位前置减速，以实现AGV的适应性精准停位。其三对AGV运行所覆盖的整个路网范围中某些具有特殊标定意义的位置和交叉路口，如：起始零位端交叉路口、特定的边角交叉路口端、中心位置及指定的位置交叉路口端等；其交叉路口的方形中空区域可以填充某种特定的颜色，以对应于其所指定的位置。AGV车载视觉识别系统通过在运行中感知该交叉路口的中空区色标，使自身得以确定其所在路网内相对于零位的位置。以该位置为参考，结合对所在线路上途径的交叉路口信息进行的计数，即可实现AGV在整个纵横网格式AGV运行网络范围中的精准定位。

除此还可以肯定的是，在环境复杂的工业生产制造现场，这种以简单形色进行交叉路口或特定位置端口标识的方法，较之于二维码或IC卡之类的标识方法有着更强的抗干扰、抗损毁力和更强的环境耐受力。更易于维护和保持其特征信息。

进一步地，在一实施例中，所述AGV运行包括以下步骤：

S1，AGV车载运行控制系统加载读取语义化运行路线程序；

S2，解析AGV在纵横网格式AGV运行网络中的运行线路色标段，得到AGV到达预设终点需要经过的线路色标和交叉路口及特定位置端口数；

S3，将线路色标和交叉路口及特定位置端口数的信息发送给车载视觉识别系统；

S4，所述AGV车载运行控制系统控制AGV沿线路色标运行，并对途经的交叉路口及特定位置端口进行计数；

S5，判断交叉路口的计数值是否小于并接近于交叉路口及特定位置端口预设值，若是，则所述AGV车载运行控制系统控制AGV减速，并进入步骤S6；若否，则重复步骤S4；

S6，所述交叉路口及特定位置端口的计数值等于交叉路口预设值时，则所述AGV车载运行控制系统控制AGV停于该交叉路口；

S7，判断语义化运行路线程序是否结束，若是，则所述AGV到达预设终点；若否，则重复步骤S1至S6，直至所述AGV到达预设终点。

进一步地，在一实施例中，所述纵横网格式AGV运行网络中，所述纵向色带靠近交叉路口及特定位置端口处的宽度大于其他处的宽度。

AGV车载运行控制系统，在接收到有关其运行起始与终止位置的语义化运行路线程序后，则将语义化程序指令所含的线路色标信息通知AGV车载视觉识别系统。车载视觉识别系统识别处理指定颜色的线路色标，使AGV能够在指定的线路色标引导下正确运行。语义化运行路线程序的内容不仅只说明每段所行进线路色标的颜色标识，同时还说明了每段所行进线路色标将要经过的交叉路口及特定位置端口数。当AGV沿某条指定的运行线路色标段由起点到预设终点，且需要途径多个交叉路口及特定位置端口时，AGV车载视觉识别系统除识别处理指定颜色的线路色标外，还将识别交叉路口及特定位置端口的形色特征，对所途径交叉路口及特定位置端口进行计数。当所途径交叉路口及特定位置端口的计数值接近或等于语义化路线程序所说明的路口端数量值时，则向AGV车载运行控制系统发送信息，控制AGV进行前置减速或停止。当AGV行至某一交叉路口，且根据语义化路线程序需要变换路线，沿另一指定的线路色标行进时，AGV车载运行控制系统则会将新的线路色标信息通知AGV车载视觉识别系统，车载视觉识别系统将切换识别处理这一新的指定颜色的线路色标，使AGV能够在新的线路色标引导下正确运行。如此循环直至AGV到达语义化路线程序所描述的运行至预设终点。

与现有的单色带或磁带式线路循迹导航方法不同的是，在AGV多谱色视觉识别循迹导航、定位体系中，AGV运行控制系统不是单向的接收来自车载视觉识别系统或磁感应系统的信息处理结果用作为循迹导航的控制依据。经改进的AGV运行控制系统与AGV的车载视觉识别系统之间有着双向的通信联系。其不仅接收来自车载视觉识别系统的感知信息，控制AGV的行进速度、方向、和姿态；而且要根据AGV运行路径的规划、AGV前行的目标和方向，及AGV所处的交叉路口和位置，及时的指示车载视觉识别系统变换视觉感知的色谱，使AGV能够在正确的运行路线引导下按指令运行。以图1及图2所示的红、黄两色运行路线与交叉路口为例；当AGV运行控制系统根据运行路径规划需要按红色标识的运行路线运行时，其将向车载视觉识别系统发出指令，指示车载视觉识别系统识别处理红色线路色标，使AGV能够在红色标线引导下正确运行。同理，当AGV运行控制系统根据运行路径规划需要按黄色色带色标运行时，其将指示车载视觉识别系统识别处理黄色色带色标，使AGV能够在黄色标线引导下正确运行。其它各色线路，则可以此类推。

以上技术措施将使现有AGV的导航、定位与运行方式得以全面的改进。对于路线曲折、岔路众多、交叉路口纷杂的工业生产制造现场，由于采用了多谱色的色带分别标识不同的AGV运行线路，导致路网的构建与路线的导向及标识的设置保障变得简明、便捷。极便于通过直接的语义表达方式规划AGV的运行路线，图3所示的是以红、黄两种谱色为标识线构建的纵横网格式AGV运行网络。

请再次参照图3，其中横向色带为红色色带，以H序列表示；纵向色带为黄色色带，以V序列表示。这样，则每一条红色色带、黄色色带都具有专属的标识名，如红色色带分别为H0、H1、H2、H3等，黄色色带分别为V0、V1、V2、V3等。每一交叉路口都可由所交叉线路的组合进行表达，如图3中所指的交叉路口可表达为H4V2。以此为基础，在整个纵横网格式AGV运行网络中，AGV无论从任一路口端起始，行进至所要到达的预设终点，其路径规划都可直接以棋谱式的语义化表达进行路径编程。AGV运行控制系统通过处理运行路径规划的语义化编程，指示车载视觉识别系统识别处理指定的谱色线路色标，使AGV能够在指定的线路色标引导下正确运行。最终实现制造现场AGV物流传输的整体协调控制。

上述诸项改进将极大地提升复杂工业生产制造环境中AGV物流运行的整体性能，更适用于工业生产制造现场。其路网线路构建更为简捷、路径规划更为灵活、运行控制更为简单、维护保障更为方便、成本耗费更为低廉、在工业生产制造现场的抗干扰能力和环境耐受力更强。

进一步地，在一实施例中，所述第一颜色为红色，所述第二颜色为黄色。

本实施例基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，在传统AGV导航技术的基础上创新引入了AGV多谱辨色循迹导航与形色定位的技术思想。借助机器视觉识别技术，开发了具有多谱色线路识别和特定形色辨识能力的嵌入式AGV车载视觉识别系统，并建立了可与AGV运行控制系统进行双向信息交换的车载视觉识别系统数据链路。使车载视觉识别系统能够通过来自运行控制系统的指令信息，在以不同颜色为标识的横向色带或纵向色带中识别出被指定的线路色标；并将视觉识别处理结果信息向运行控制系统反馈，以控制AGV沿指定的线路色标行进直至达到预设终点。在环境复杂的工业生产制造现场，该方法的引入，将以较高的性价比，行之有效地解决现有AGV导航技术所存在的路网构建、路线导向、标识保障、系统维护及抗干扰能力和环境耐受力等方面的问题。

本实施例基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，针对工业生产制造现场AGV路网铺设与规划的复杂性，创造性的以多谱色的色带分别标识不同方向的AGV运行线路，实现了对AGV的路网的便捷规划。以不同颜色标识的横向色带和纵向色带分别铺设于AGV不同方向的线路，便于AGV车载视觉识别系统按指令识别，以导引AGV的在指定的运行线路色标段上正确地运行。

本实施例基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，运行线路色标段上交叉路口的设置，为解决路网的纵横曲折、岔路众多和路口纷杂等问题，针对性地设计了形色兼备的交叉路口。其不仅保有了对AGV纵横线路的表达，并通过中空图形标识，形成了其作为交叉路口或停位点的形色特征信息。形色兼备的交叉路口在视觉信息的呈现上更为醒目。AGV车载视觉识别系统通过对交叉路口信息的处理可对途径路口端进行计数统计，并提供临近目标终点域内的前置减速反馈，使AGV在物流传送的过程中能够正确无误地由始及终。另，这种以简单形色进行交叉路口及特定位置端口标识的方法，较之于二维码或IC卡之类的标识方法有着更强的抗干扰、抗损毁力和更强的环境耐受力。更易于维护和保持其特征信息。

本实施例基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，所建立的AGV多谱辨色循迹导航与定位体系中，还包含了一种可简明直接地对AGV运行路径进行语义化规划的棋谱式路径编程方法。AGV运行控制系统通过处理运行路径规划的语义化编程，指示车载视觉识别系统处理指定的谱色标识路线，使AGV能够在指定的线路色标引导下正确运行，最终实现制造现场AGV物流传输的整体协调控制。

具体的，请再次参照图4，图4是以图3所示的红色色带和黄色色带构建的纵横网格式AGV运行网络，并在其上规划了两条运行线路色标段，该纵横网格式AGV运行网络可供多台AGV运行。其中以左侧路线画出的是AGV1的运行线路色标段，以右侧画出的是AGV2的运行线路。两线路的三角端代表着每条运行线路色标段的起点，两路线的另一端(无黑三角端)为该运行线路色标段的终点。以AGV1的路径规划为例，当具有车载视觉识别系统(有着多谱辨色循迹与形色识别能力)的AGV1被要求从其起点(三角路口端)行至终点时(无三角路口端)，其有效行进路径共分四段。来自AGV运行控制系统的语义化路径规划编程为：

1)H＝H0，h＝H0，V＝V0，v＝V2；(第一段路径是横向运行于红色色带H0上，并途径两个交叉路口。)

2)H＝H0，h＝H3，V＝V2，v＝V2；(第二段路径是纵向运行于黄色色带V2上，并途径三个交叉路口。)

3)H＝H3，h＝H3，V＝V2，v＝V4；(第三段路径是横向运行于红色色带H3上，并途径两个交叉路口。)

4)H＝H3，h＝H4，V＝V4，v＝V4；(第四段路径是纵向运行于黄色色带V4上，并途径一个交叉路口。)

5)END；(AGV1路线的语义化路径规划编程结束。)

位于AGV1路线起点位置(语义表达为：H0V0，即位于红色色带H0与黄色色带V0的交叉路口)，并被指示加载激活了上述语义化路径规划程序的AGV，其运行控制系统首先解析的是第一段运行路线，即沿红色色带H0行进两个交叉路口。于是AGV运行控制系统启动AGV沿横向色带行进，同时指示车载视觉识别系统进行横向色带的辨识；并将视觉识别处理结果信息向运行控制系统反馈，以控制AGV精准的沿红色标识线路运行。对于途经的交叉路口，AGV车载视觉识别系统可根据感知的路口标识信息进行计数。当交叉路口的计数值为1，且车载视觉识别系统已感知到路口标识2的前置减速色带时，AGV减速运行。当路交叉路口的计数值为2时，AGV暂止，第一段路径运行结束。位于H0V2路口位置的AGV随之解析第二段运行路线，即运行于黄色色带V2上，并途径三个交叉路口。于是AGV转入纵向道路行进，车载视觉识别系统依令进行黄色色带的辨识；并将识别信息反馈，以控制AGV精准的沿指定的黄色色带运行。对于途径的交叉路口，AGV根据感知的交叉路口进行计数。当交叉路口的计数值为2，且已感知到下一个交叉路口的前置减速色带时，AGV减速运行，前置减速色带即指横向色带靠近交叉路口处，或者，纵向色带靠近交叉路口处。当交叉路口的计数值为3时，AGV暂止，第二段路径运行结束。位于H3V2位置的AGV继续解析第三段运行路线，AGV转入横向行进，车载视觉识别系统依令进行红色线路的辨识；并将识别信息反馈，以控制AGV沿红色标识线路运行。AGV根据感知的路口标识信息进行计数，当交叉路口的计数值为1，且感知到下一个交叉路口的前置减速色带时，AGV减速。当交叉路口的计数值为2时，AGV暂止。位于H3V4位置的AGV继而解析第四段运行路线，AGV转入纵向行进，系统依令进行黄色色带的辨识；并反馈识别信息，控制AGV沿黄色色带运行。AGV根据感知的交叉路口的计数值进行计数，当交叉路口的计数值为0，且感知到交叉路口的前置减速色带时，AGV减速。当交叉路口的计数值为1时，AGV停止。位于H4V4位置的AGV所解析的第五段，为语义化路径规划编程结束语，表明AGV已达终点，全程运行结束。

对于图4所示的AGV2路线，其路径共分两段，由始至终运行的语义化路径规划编程为：

1)H＝H0，h＝H0，V＝V9，v＝V7；(第一段路径是逆行于红色色带H0上，并途径两个路口。)

2)H＝H0，h＝H3，V＝V7，v＝V7；(第二段路径是纵向运行于黄色色带V7上，并途径三个路口。)

3)END；(AGV2路途的语义化路径规划编程结束。)

AGV在AGV2路线的运行过程与前述绿色路线的运行过程近同，不同的只是语义化路径规划编程的内容。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

构建纵横网格式AGV运行网络，采用第一颜色标识构建的多条纵向色带，采用第二颜色标识构建的多条横向色带，各纵向色带和各横向色带分别交叉构建成纵横网格式AGV运行网络，各纵向色带和各横向色带的交点为交叉路口；

AGV运行，通过对纵向色带和横向色带的谱色视觉辨识确定AGV的运行路线，通过对以形色兼备方式标识的位置信息进行视觉辨识，以确定AGV行经的交叉路口和位置，所述AGV根据确定的运行路线、交叉路口和位置信息运行至预设终点。

2.根据权利要求1所述的基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，其特征在于，所述AGV运行包括以下步骤：

S1，AGV车载运行控制系统加载读取语义化运行路线程序；

S2，解析AGV在纵横网格式AGV运行网络中的运行线路色标段，得到AGV到达预设终点需要经过的线路色标和交叉路口数及特定位置端口数；

S3，将线路色标和交叉路口数及特定位置端口数的信息发送给车载视觉识别系统；

S4，所述AGV车载运行控制系统控制AGV沿线路色标运行，并对途经的交叉路口及特定位置端口数进行计数；

S5，判断交叉路口的计数值是否小于并接近交叉路口及特定位置端口预设值，若是，则所述AGV车载运行控制系统控制AGV减速，并进入步骤S6；若否，则重复步骤S4；

S6，所述交叉路口的计数值等于交叉路口及特定位置端口预设值时，则所述AGV车载运行控制系统控制AGV停于该交叉路口或特定位置端口；

S7，判断语义化运行路线程序是否结束，若是，则所述AGV到达预设终点；若否，则重复步骤S1至S6，直至所述AGV到达预设终点。

3.根据权利要求1所述的基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，其特征在于，所述纵横网格式AGV运行网络中，所述纵向色带靠近交叉路口或特定位置端口处的宽度大于其他处的宽度。

4.根据权利要求1所述的基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，其特征在于，所述纵横网格式AGV运行网络中，所述横向色带靠近交叉路口或特定位置端口处的宽度大于其他处的宽度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，其特征在于，所述第一颜色为红色，所述第二颜色为黄色。

6.根据权利要求1至4任一项所述的基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，其特征在于，所述交叉路口为十字交叉路口、丁字交叉路口、拐角交叉路口、Y字交叉路口、米字交叉路口中的任意一种。

7.根据权利要求6所述的基于视觉识别技术的AGV多谱辨色循迹导航与形色定位方法，其特征在于，所述十字交叉路口、丁字交叉路口、拐角交叉路口、Y字交叉路口、米字交叉路口分别以指定的不同颜色和指定的色标造形标识。

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