CN112965474A - 自动导向车agv的导航控制方法、系统以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了自动导向车AGV的导航控制方法、系统以及存储介质,用于根据二维码图像对AGV进行更准确的定位,并更准确地检测障碍物的位置、方向以及运动轨迹。本申请实施例方法包括:AGV获取地面上布置的二维码图像,二维码图像是以稀疏排列的方式排列的二维码图像;AGV接收调度中心发送的导航路径指令;AGV根据导航路径指令向目的地行驶;AGV根据二维码图像对AGV进行定位;AGV在向目的地行驶时,检测AGV拍摄的图像中的二维码图像是否被障碍物遮挡;若是,则AGV判断在AGV向目的地行驶的路径上是否会与障碍物相撞;若是,则AGV调整AGV自身的运动状态,以使得AGV避开障碍物。
Description
技术领域
本申请涉及自动控制领域的技术,特别是自动导向车AGV的导航控制方法以及系统。
背景技术
近年,各种新型的自动导向车(automated guided vehicle,AGV)被广泛地应用于各个领域,AGV是采用自动或人工方式装载货物,按设定的路线自动行驶或牵引着载货台车至指定地点,再用自动或人工方式装卸货物的工业车辆。
目前的一种AGV导航控制方法的技术方案是,AGV获取地面上布置的二维码图像,且AGV接收调度中心发送的导航路径指令,AGV根据二维码图像对AGV本车进行定位,并检测二维码图像是否被障碍物遮挡,如果AGV确定二维码图像被障碍物遮挡,则AGV调整AGV的运动状态,以规避AGV与障碍物发生碰撞。
然而,上述技术方案中AGV仅通过二维码图像对AGV进行定位并检测障碍物,由于地面上布置的是密集排列的二维码图像,各个二维码图像之间相邻的距离很近,因此在AGV获取二维码图像时有时会错误获取相邻的二维码图像信息的情况,导致无法对AGV准确进行定位,以致无法准确检测障碍物的位置、方向以及运行轨迹,因此AGV导航的精确度低下。
发明内容
本申请实施例提供了自动导向车AGV的导航控制方法以及系统,能够根据二维码图像对AGV进行更准确的定位,并更准确地检测障碍物的位置、方向以及运动轨迹。
本申请实施例提供了一种自动导向车AGV的导航控制方法,包括:
AGV获取地面上布置的二维码图像,所述二维码图像是以稀疏排列的方式排列的二维码图像;
所述AGV接收调度中心发送的导航路径指令;
所述AGV根据所述导航路径指令向目的地行驶;
所述AGV在向所述目的地行驶时,检测所述AGV拍摄的图像中的所述二维码图像是否被障碍物遮挡;
若是,则所述AGV判断在所述AGV向所述目的地行驶的路径上是否会与所述障碍物相撞;
若是,则所述AGV调整所述AGV自身的运动状态,以使得所述AGV避开所述障碍物。
可选地,在AGV获取地面上布置的二维码图像之后,所述方法还包括:
所述AGV获取所述二维码图像之间相连的直线线条,所述直线线条包括根据不同的编码方式标示的直线线条;
所述AGV根据所述二维码图像对所述AGV进行定位包括:
所述AGV根据所述二维码图像以及所述直线线条对所述AGV进行定位。
可选地,所述直线线条包括根据水平编码方式编码的水平方向的直线线条以及根据垂直编码方式编码的垂直方向的直线线条,所述水平编码方式和所述垂直编码方式不同。
可选地,所述水平方向的直线线条的端点以及所述垂直方向的直线线条的端点均以不同的图形标记有所述端点所指的方向。
可选地,所述水平方向的直线线条之间等距分布,所述垂直方向的直线线条之间等距分布。
可选地,所述AGV获取地面上布置的稀疏二维码包括:
所述AGV利用设置在所述AGV上的摄像机以斜向前的角度获取地面上布置的所述稀疏二维码。
可选地,所述AGV判断在所述AGV向所述目的地行驶的路径上是否会与所述障碍物相撞包括:
所述AGV根据所述AGV的定位结果、所述直线线条的长度、以及所述AGV与所述障碍物之间相隔的等距的直线线条的条数,计算所述AGV与所述障碍物的距离;
所述AGV根据所述AGV与所述直线线条的位置关系确定所述障碍物的实际方向;
所述AGV根据前后两帧图像计算所述障碍物的相对移动距离以及所述障碍物的移动方向;
所述AGV根据如下公式计算所述障碍物的移动速度V:
V=s/t,
s是所述障碍物的所述相对移动距离,t是所述前后两帧之间的时长;
所述AGV根据所述AGV与所述障碍物的距离以及所述障碍物的移动速度判断在所述AGV向所述目的地行驶的路径上是否会与障碍物相撞。
可选地,所述AGV根据所述AGV与所述直线线条的位置关系确定所述障碍物的实际方向包括:
所述AGV确定所述障碍物与所述水平方向的直线线条的第一夹角;
所述AGV确定所述障碍物与所述垂直方向的直线线条的第二夹角;
所述AGV根据所述第一夹角以及所述第二夹角确定所述障碍物的实际方向。
可选地,所述AGV调整所述AGV自身的运动状态包括:
所述AGV判断在一定时间内加速或减速是否会碰撞到所述障碍物;
若是,则所述AGV调整所述AGV的行驶路径。
可选地,所述AGV检测在所述AGV向所述目的地行驶的路径上所述二维码图像是否被障碍物遮挡包括:
所述AGV检测在所述AGV向所述目的地行驶的路径上是否存在所述二维码图像的定位信息;
若否,则所述AGV确定在所述AGV向所述目的地行驶的路径上所述二维码图像被障碍物遮挡。
可选地,所述AGV根据所述二维码图像以及所述直线线条对所述AGV进行定位包括:
所述AGV对所述二维码图像进行解译,得到所述二维码图像当前的位置信息;
所述AGV根据所述当前的位置信息确定所述直线线条的位置;
所述AGV根据所述直线线条的位置计算所述AGV与临近的所述水平方向的直线线条的第一距离、所述AGV与临近的所述垂直方向的直线线条的第二距离、所述AGV与所述临近的所述水平方向的直线线条的第三夹角以及所述AGV与所述临近的所述垂直方向的直线线条的第四夹角;
所述AGV根据所述第一距离、所述第二距离、所述第三夹角以及所述第四夹角对所述AGV进行定位。
本申请实施例提供了一种自动导向车AGV的导航控制系统,包括:
第一获取单元,用于获取地面上布置的二维码图像,所述稀疏二码图像是以稀疏排列的方式排列的二维码图像;
接收单元,用于接收调度中心发送的导航路径指令;
行驶单元,用于根据所述导航路径指令向目的地行驶;
定位单元,用于根据所述二维码图像对所述AGV进行定位;
检测单元,用于所述AGV在向所述目的地行驶时,检测所述AGV拍摄的图像中的所述二维码图像是否被障碍物遮挡;
判断单元,用于当所述检测单元检测出在所述AGV向所述目的地行驶的路径上所述二维码图像被障碍物遮挡时,所述AGV判断在所述AGV向所述目的地行驶的路径上是否会与所述障碍物相撞;
调整单元,用于当所述AGV确定在所述AGV向所述目的地行驶的路径上会与所述障碍物相撞时,所述AGV调整所述AGV自身的运动状态,以使得所述AGV避开所述障碍物。
可选地,所述自动导向车AGV的导航控制系统还包括:
第二获取单元,用于获取所述二维码图像之间相连的直线线条,所述直线线条包括根据不同的编码方式标示的直线线条;
所述定位单元具体用于根据所述二维码图像以及所述直线线条对所述AGV进行定位。
可选地,所述直线线条包括根据水平编码方式编码的水平方向的直线线条以及根据垂直编码方式编码的垂直方向的直线线条,所述水平编码方式和所述垂直编码方式不同。
可选地,所述水平方向的直线线条的端点以及所述垂直方向的直线线条的端点均以不同的图形标记有所述端点所指的方向。
可选地,所述水平方向的直线线条之间等距分布,所述垂直方向的直线线条之间等距分布。
可选地,所述第一获取单元具体用于所述AGV利用设置在所述AGV上的摄像机以斜向前的角度获取地面上布置的所述稀疏二维码。
可选地,所述判断单元具体用于所述AGV根据所述AGV的定位结果以及所述直线线条的长度计算所述AGV与所述障碍物的距离;所述AGV根据所述AGV与所述直线线条的位置关系确定所述障碍物的实际方向;所述AGV根据前后两帧图像计算所述障碍物的相对移动距离以及所述障碍物的移动方向;所述AGV根据如下公式计算所述障碍物的移动速度V:
V=s/t,
s是所述障碍物的所述相对移动距离,t是所述前后两帧之间的时长;所述AGV根据所述AGV与所述障碍物的距离以及所述障碍物的移动速度判断在所述AGV向所述目的地行驶的路径上是否会与障碍物相撞。
可选地,所述判断单元具体用于所述AGV确定所述障碍物与所述水平方向的直线线条的第一夹角;所述AGV确定所述障碍物与所述垂直方向的直线线条的第二夹角;所述AGV根据所述第一夹角以及所述第二夹角确定所述障碍物的实际方向。
可选地,所述调整单元具体用于所述AGV判断在一定时间内加速或减速是否会碰撞到所述障碍物;若是,则所述AGV调整所述AGV的行驶路径。
可选地,所述检测单元具体用于所述AGV在向所述目的地行驶时,是否存在所述二维码图像的定位信息;若否,则所述AGV确定在所述AGV向所述目的地行驶的路径上所述二维码图像被障碍物遮挡。
可选地,所述定位单元具体用于所述AGV对所述二维码图像进行解译,得到所述二维码图像当前的位置信息;所述AGV根据所述当前的位置信息确定所述直线线条的位置;所述AGV根据所述直线线条的位置计算所述AGV与临近的所述水平方向的直线线条的第一距离、所述AGV与邻近的所述垂直方向的直线线条的第二距离、所述AGV与所述临近的所述水平方向的直线线条的第三夹角以及所述AGV与所述临近的所述垂直方向的直线线条的第四夹角;所述AGV根据所述第一距离、所述第二距离、所述第三夹角以及所述第四夹角对所述AGV进行定位。
可选地,所述定位单元具体用于所述AGV对所述二维码图像进行解译,得到所述二维码图像的ID号信息;所述AGV根据所述ID号信息在预置数据库中查询与所述ID号对应的所述二维码图像当前的位置信息;所述AGV根据所述直线线条的位置计算所述AGV与所述临近的所述水平方向的直线线条的第一距离、所述AGV与所述临近的所述垂直方向的直线线条的第二距离、所述AGV与所述临近的所述水平方向的直线线条的第三夹角以及所述AGV与所述临近的所述垂直方向的直线线条的第四夹角;所述AGV根据所述第一距离、所述第二距离、所述第三夹角以及所述第四夹角对所述AGV进行定位。
本申请实施例提供了一种自动导向车AGV的导航控制系统,该自动导向车AGV的导航控制系统具有实现上述自动导向车AGV的导航控制方法中AGV的导航控制系统行为的功能。该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
本申请实施例提供了一种计算机存储介质,该计算机存储介质用于储存上述行车记录仪所用的计算机软件指令,其包括用于执行为AGB的导航控制系统所设计的程序。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机软件指令,该计算机软件指令可通过处理器进行加载来实现上述AGV的导航控制方法的流程。
从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:AGV根据二维码图像对AGV进行定位并检测障碍物,由于地面上布置的是稀疏排列的二维码图像,各个稀疏二维码之间相邻的距离比较远,因此在AGV获取二维码图像时降低了错误获取相邻二维码图像的几率,能够更准确获取二维码图像信息并对AGV进行定位,从而更准确检测障碍物的位置、方向以及运行轨迹,因此提高了AGV导航的精准度。
附图说明
图1为本申请实施例中AGV的导航控制系统框架示意图;
图2为本申请实施例中AGV的导航控制方法的一个实施例示意图;
图3为本申请实施例中AGV的导航控制方法的另一个实施例示意图;
图4为本申请实施例中AGV的导航控制方法的另一个实施例示意图;
图5为本申请实施例中AGV的导航控制装置的一个实施例示意图;
图6为本申请实施例中AGV的导航控制装置的另一个实施例示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了自动导向车AGV的导航控制方法以及系统,用于根据二维码图像对AGV进行定位并检测障碍物,能够更准确获取二维码图像信息并对AGV进行定位,更准确检测障碍物的位置、方向以及运动轨迹,提高了AGV导航的精准度。
AGV是指装备有电磁学或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车,是在工业应用中不需驾驶员的搬运车,以可充电的蓄电池为AGV的动力来源。一般可通过电脑来控制AGV的行进路线以及行为,或利用电磁轨道来设立AGV的行进路线,电磁轨道粘于地板上,AGV依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。
请参阅图1,AGV的导航控制系统框架包括:
计算机终端101,工作人员向计算机终端输入将物料输送至目的地的相关指令信息,计算机终端101再将指令信息发送到电控设备104,AGV接收指令信息并按照指令信息执行操作,即将物料送至目的地;
磁性位置传感器102,用于检测安装在地面上的小磁铁,从而确定AGV的位置;
扫描设备103,也可以用扫描设备103对AGV以及障碍物进行定位。扫描设备103可以是无线射频识别(radio frequency identification,RFID)传感器,通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,类似于条码扫描;也可以是激光扫描器,利用激光扫描器识别设置在AGV活动范围内的若干个定位标识(例如二维码)来确定AGV自身的坐标位置,从而引导AGV运行;还可以用红外发射器、或超声波发射器代替激光扫描器;
电控设备104,安装在AGV车体内,用于接收磁性位置传感器102产生的感应信号或扫描设备103的扫描获取的条形码或者二维码的信息,并调整AGV行驶角度和AGV行驶速度的AGV运行指令,并发送给驱动设备105;
驱动设备105,包括电机驱动器和电机,电机驱动器共两个,分为左驱动器和右驱动器,电机共两个,分别为左电机和右电机,左驱动器和左电机控制左主轮运动,右驱动器和右电机控制右主轮运动。驱动设备105根据电控设备104发送的指令驱动车体107的主动轮和从动轮;
车体107,在车体底面上安装有主动轮和从动轮各两个,按照驱动设备105的驱动指令行驶。
基于上述的系统框架,请参阅图2,本申请实施例中AGV的导航控制方法的一个实施例包括:
201、AGV获取地面上布置的二维码图像;
本实施例中,AGV可以通过无线通信获取地面上布置的二维码图像,该二维码图像埋设在地面上,是以稀疏排列的方式排列的二维码图像。需要说明的是,本实施例中采用二维码图像对AGV进行导航,是因为稀疏二维码与稠密的二维码相比,可以扫描获取到各个二维码(而不会在扫描时夹杂着获取其他二维码)、更容易分辨相邻二维码之间的区别。AGV不仅可以利用激光扫描器获取二维码图像,也可以利用设置有激光扫描器的摄像机获取二维码图像,具体此处不做限定。
202、AGV接收调度中心发送的导航路径指令;
本实施例中,AGV可以通过无线通信接收调度中心发送的导航路径指令。需要说明的是,AGV可以直接从调度中心接收导航路径指令,也可以从云端网络接收调度中心存储在这里的导航路径指令;AGV可以实时接收导航路径指令,也可以在执行一个行驶任务时接收下一个导航路径指令,在执行完一个行驶任务后,接着执行下一个导航路径指令,具体此处不做限定。
本实施例中,步骤201与步骤202没有执行的先后顺序,可以先执行步骤201,再执行步骤202;也可以先执行步骤202,再执行步骤201,具体此处不做限定。
203、AGV根据导航路径指令向目的地行驶;
本实施例中,AGV可以在接收到调度中心发送的导航路径指令后,根据导航路径指令向目的地行驶。AGV可以直接从调度中心接收导航路径指令,也可以从云端网络接收调度中心存储在这里的导航路径指令,具体此处不做限定。
204、AGV根据二维码图像对AGV进行定位;
本实施例中,AGV在获取到二维码图像之后,可以根据二维码图像所在的位置、相邻二维码图像之间的距离、AGV与临近的二维码图像之间的距离,对AGV自身进行定位。
本实施例中,步骤203与步骤204没有执行的先后顺序,可以先执行步骤203,再执行步骤204;也可以先执行步骤204,再执行步骤203,具体此处不做限定。
205、AGV在向目的地行驶时,检测AGV拍摄的图像中的二维码图像是否被障碍物遮挡;若是,则执行步骤206,若否,则执行步骤208;
本实施例中,AGV在向目的地行驶时,,检测行驶路径上AGV拍摄的图像中的二维码图像是否被障碍物遮挡,AGV可以使用激光扫描器检测,也可以使用设置有激光扫描器的摄像机拍摄检测,具体此处不做限定。
206、AGV判断在AGV向目的地行驶的路径上是否会与障碍物相撞;若是,则执行步骤207,若否,则执行步骤208;
本实施例中,当AGV检测到在AGV向目的地行驶的路径上拍摄的图像中的稀疏二维码被障碍物遮挡时,则可以进一步判断AGV向目的地行驶的路径上是否会与障碍物相撞。AGV可以根据障碍物与周围临近的稀疏二维码的距离、AGV与障碍物的距离、障碍物的行驶速度、行驶轨迹、行驶方向等,判断在AGV向目的地行驶的路径上是否会与障碍物相撞,AGV用于计算AGV是否会与障碍物相撞的参数,具体此处不做限定。
207、AGV调整AGV自身的运动状态,以使得AGV避开障碍物;
本实施例中,当AGV确定在AGV向目的地行驶的路径上会与障碍物相撞时,则AGV可以调整AGV自身的运动状态,例如,可以停止行驶,等待障碍物离开AGV的导航路径后继续向目的地行驶,也可以更换行驶路径,到达目的地,还可以减速或加速,使AGV可以在驶向目的地的路径上避开障碍物,具体此处不做限定。
208、AGV继续向目的地行驶。
本实施例中,当AGV检测不到在AGV在向目的地行驶时,所拍摄的图像中有稀疏二维码被障碍物遮挡时,AGV可以继续向目的地行驶;当AGV不能确定在AGV向目的地行驶的路径上会与障碍物相撞时,也可以继续向目的地行驶,具体此处不做限定。
本实施例的有益效果是,AGV根据二维码图像对AGV进行定位并检测障碍物,由于地面上布置的是稀疏排列的二维码图像,各个稀疏二维码之间相邻的距离比较远,因此在AGV获取二维码图像时降低了错误获取相邻二维码图像的几率,能够更准确获取二维码图像信息并根据二维码图像的信息对AGV进行定位,然后AGV在向目的地行驶时,检测AGV拍摄的图像中的稀疏二维码是否被障碍物遮挡,若确定被遮挡,则AGV进一步判断在向目的地行驶时,是否会与障碍物相撞,从而更准确检测障碍物的位置、方向以及运行轨迹,最后AGV根据障碍物的运行状态来调整AGV自身的运动状态,因此提高了AGV导航的精准度。
上面对本申请实施例中的AGV的导航控制方法的一个实施例进行了描述,下面对本申请实施例中的AGV的导航控制方法的另一个实施例进行描述。请参阅图3以及图4,本申请实施例中AGV的导航控制方法的另一个实施例包括:
301、AGV获取地面上布置的二维码图像;
本实施例中,AGV可以利用设置在AGV上的摄像机以斜向前的角度获取地面上布置的二维码图像,摄像机可以设置在AGV的前部的顶端位置,也可以设置在AGV的侧部,具体此处不做限定。
302、AGV获取稀疏二维码之间相连的直线线条;
本实施例中,AGV可以利用设置在AGV上的摄像机以斜向前的角度获取二维码图像之间相连的直线线条,摄像机可以设置在AGV的部位如步骤301所述,此处不再赘述。
具体地,直线线条包括根据不同的编码方式标示的直线线条。直线线条可以包括根据水平编码方式编码的水平方向的直线线条,以及根据垂直编码方式编码的垂直方向的直线线条,水平编码方式和垂直编码方式不同。水平方向的直线线条可以以实线标记,垂直方向的直线线条可以以虚线标记,也可以以线条粗细的不同进行标记。线条所指的方向也可以进行不同的图标标记,例如,指向北边的一端用三角形标记,指向南边的一端用圆形标记,指向东边的一端用正方形标记,指向西边的一端用五角星标记),这样可以达到准确标志东南西北方向的技术效果。标记不同编码方式的线条还可以用不同的颜色来区分。对于不同编码方式的线条的标记方法,具体此处不做限定。
此外,水平方向的直线线条之间可以等距分布,垂直方向的直线线条之间同样也可以等距分布,线条之间也可以非等距地分布,等距的距离一般是以“米”为单位,如2米、3米、5米,具体此处不做限定。
303、AGV接收调度中心发送的导航路径指令;
本实施例中,步骤301至步骤303没有执行的先后顺序,可以同时先执行步骤301、302,再执行步骤303,也可以先执行步骤303,再同时执行步骤301和步骤302,步骤301和步骤302也可以不同时执行,具体此处不做限定。
304、AGV根据导航路径指令向目的地行驶;
本实施例中,步骤304与前述图2的实施例中的步骤203类似,具体此处不做限定。
305、AGV对二维码图像进行解译,得到二维码图像当前的位置信息;
本实施例中,AGV在获取到二维码图像的信息之后,可以对二维码图像进行解译,直接获得二维码图像当前的位置信息,也可以对二维码图像进行解译,先获得二维码图像的ID号信息,然后根据该ID号信息在预置数据库中查询与该ID号对应的二维码图像当前的位置信息。对于AGV对二维码图像进行解译后,如何获得二维码图像当前的位置信息,具体此处不做限定。
306、AGV根据直线线条的位置信息计算AGV与临近的水平方向的直线线条的第一距离、AGV与临近的垂直方向的直线线条的第二距离、AGV与临近的水平方向的直线线条的第三夹角以及AGV与临近的垂直方向的直线线条的第四夹角;
本实施例中,AGV在获得二维码图像当前的位置信息后,可以根据获取的稀疏二维码之间的直线线条的位置信息,计算AGV与临近的水平方向的直线线条垂直的第一距离、AGV与邻近的垂直方向的直线线条垂直的第二距离、AGV与临近的水平方向的直线线条的第三夹角、以及AGV与临近的垂直方向的直线线条的第四夹角。
307、AGV根据第一距离、第二距离、第三夹角以及第四夹角对AGV进行定位;
AGV根据计算得到的第一距离、第二距离、第三夹角以及第四夹角,对AGV自身进行定位。
本实施例中,可以在步骤305之前执行步骤304,也可以在步骤307之后执行步骤304,具体此处不做限定。
308、AGV检测在AGV向目的地行驶的路径上是否存在二维码图像的定位信息;若否,则执行步骤309,若是,则执行步骤319;
本实施例中,步骤308与前述实施例中的步骤205类似,此处不再赘述。
309、AGV确定在AGV向目的地行驶的路径上检测到AGV拍摄的图像中的二维码图像被障碍物遮挡;
当AGV在AGV向目的地行驶的路径上检测不到AGV拍摄的图像中的二维码图像时,则AGV可以确定稀疏二维码被障碍物遮挡。AGV可以使用激光扫描器检测,也可以使用设置有激光扫描器的摄像机拍摄检测,具体此处不做限定。另外,AGV可以在向目的地行驶前事先检测是否存在障碍物,也可以如本实施例中所描述的在AGV向目的地行驶的路径上实时检测二维码图像是否被障碍物遮挡,具体此处不做限定。
310、AGV根据AGV的定位结果、直线线条的长度以及AGV与障碍物之间相隔的直线线条的条数计算AGV与障碍物的距离;
本实施例中,为了对障碍物进行定位,可以执行以下步骤310至步骤315。
在AGV确定在AGV向目的地行驶的路径上稀疏二维码被障碍物遮挡后,AGV可以根据AGV的定位结果、直线线条的长度以及AGV与障碍物之间相隔的等距的直线线条的条数,计算AGV与障碍物的距离,从而确定障碍物当前所在的位置。
311、AGV确定障碍物与水平方向的直线线条的第一夹角;
AGV可以根据障碍物当前所在的位置,确定障碍物与临近的水平方向的直线线条的第一夹角。
312、AGV确定障碍物与垂直方向的直线线条的第二夹角;
AGV可以根据障碍物当前所在的位置,确定障碍物与临近的垂直方向的直线线条的第二夹角。
313、AGV根据第一夹角以及第二夹角确定障碍物的实际方向;
然后,AGV根据确定的第一夹角以及第二夹角确定障碍物在当前位置的实际方向。
314、AGV根据前后两帧图像计算障碍物的相对移动距离以及障碍物的移动方向;
本实施例中,AGV还可以根据前后两帧图像所分析得出的障碍物的位置变化,从而计算出障碍物的相对移动距离以及障碍物的移动方向。
315、AGV根据公式V=s/t计算障碍物的移动速度V;
在计算出障碍物的相对移动距离以及障碍物的移动方向之后,并且根据前后两帧图像之间的时长差,AGV可以根据公式V=s/t计算障碍物的移动速度V,s是障碍物的相对移动距离,t是前后两帧之间的时长。
本实施例中所描述的计算方法仅是一个举例,也可以使用其他计算方法对障碍物进行定位,具体此处不做限定。
316、AGV根据AGV与障碍物的距离以及障碍物的移动速度判断在AGV向目的地行驶的路径上是否会与障碍物相撞;若是,则执行步骤317,若否,则执行步骤319;
本实施例中,在对障碍物完成定位的步骤之后,AGV可以根据AGV与障碍物的距离、前后两帧障碍物的相对距离以及障碍物的移动速度,判断在AGV向目的地行驶的路径上是否会与障碍物相撞。
317、AGV判断在一定时间内加速或减速是否会碰撞到障碍物;若是,则执行步骤318,若否,则执行步骤319;
当AGV确定在AGV向目的地行驶的路径上会与障碍物相撞,则可以判断在一定时间内通过加速或减速是否会碰撞到障碍物,该一定时间是指AGV按照原速度以及移动方向到达障碍物的时间。
318、AGV调整AGV自身的行驶路径;
当AGV确定那个在一定时间内即使通过加速或减速也无法避开障碍物时(例如障碍物停止在AGV行驶路径上),则AGV可以调整AGV自身的行驶路径,以避开障碍物。
319、AGV继续向目的地行驶。
当AGV在向目的地行驶时,检测到AGV拍摄的图像中的二维码图像的定位信息时,可以确定AGV在当前时刻在向目的地行驶时,AGV没有被障碍物遮挡,则AGV可以继续向目的地行驶。此外,AGV在确定AGV向目的地行驶的路径上不会与障碍物相撞时,也可以继续向目的地行驶。
本实施例的有益效果是,由于地面埋设的是稀疏二维码,因此AGV在获取二维码图像时降低了错误获取相邻二维码图像的几率,且由于AGV还可以获取相邻稀疏二维码之间以不同编码方式进行编码的垂直方向的直线线条以及水平方向的直线线条,能够使AGV的激光扫描器或者摄像机在扫描地面时,根据垂直方向的直线线条以及水平方向的直线线条精确确定二维码图像所处的位置,从而迅速准确地获得AGV当前位置的方向,进而可以反算AGV的位姿(即AGV的位置和姿态),即使在没有姿态传感器的情况下也能够精确获得AGV自身的位置和姿态信息,然后AGV在向目的地行驶时,检测AGV拍摄的图像中的稀疏二维码是否被障碍物遮挡,若确定被遮挡,则AGV进一步判断在向目的地行驶时,是否会与障碍物相撞,从而更准确检测障碍物的位置、方向以及运行轨迹,最后AGV根据障碍物的运行状态来调整AGV自身的运动状态,因此提高了AGV导航的精准度。
上面对本申请实施例中的AGV的导航控制方法进行了描述,下面对本申请实施例中的AGV的导航控制装置进行描述,请参阅图5,本申请实施例中AGV的导航控制装置的一个实施例包括:
第一获取单元501,用于获取地面上布置的二维码图像,该稀疏二码图像是以稀疏排列的方式排列的二维码图像;
接收单元502,用于接收调度中心发送的导航路径指令;
行驶单元503,用于根据导航路径指令向目的地行驶;
定位单元504,用于根据二维码图像对AGV进行定位;
检测单元505,用于在AGV向目的地行驶的路径上检测AGV拍摄的图像中的二维码图像是否被障碍物遮挡;
判断单元506,用于当检测单元检测出在AGV向目的地行驶的路径上二维码图像被障碍物遮挡时,AGV判断在AGV向目的地行驶的路径上是否会与障碍物相撞;
调整单元507,用于当AGV确定在AGV向目的地行驶的路径上会与障碍物相撞时,AGV调整AGV自身的运动状态,以使得AGV避开所述障碍物。
本实施例中,AGV的导航控制系统还包括:
第二获取单元508,用于获取所述二维码图像之间相连的直线线条,所述直线线条包括根据不同的编码方式标示的直线线条;
本实施例中,定位单元504具体用于根据所述二维码图像以及所述直线线条对所述AGV进行定位。
本实施例中,直线线条包括根据水平编码方式编码的水平方向的直线线条以及根据垂直编码方式编码的垂直方向的直线线条,水平编码方式和垂直编码方式不同。水平方向的直线线条的端点以及垂直方向的直线线条的端点均以不同的图形标记有端点所指的方向。水平方向的直线线条之间等距分布,垂直方向的直线线条之间等距分布。
本实施例中,第一获取单元501具体用于AGV利用设置在AGV上的摄像机以斜向前的角度获取地面上布置的稀疏二维码。
本实施例中,判断单元506具体用于AGV根据AGV的定位结果、直线线条的长度、以及AGV与障碍物之间相隔的等距的直线线条的条数,计算AGV与障碍物的距离;AGV根据AGV与直线线条的位置关系确定障碍物的实际方向;AGV根据前后两帧图像计算障碍物的相对移动距离以及障碍物的移动方向;AGV根据如下公式计算障碍物的移动速度V:
V=s/t,
s是障碍物的相对移动距离,t是前后两帧之间的时长;AGV根据AGV与障碍物的距离以及障碍物的移动速度判断在AGV向目的地行驶的路径上是否会与障碍物相撞。
本实施例中,判断单元506具体用于AGV确定障碍物与水平方向的直线线条的第一夹角;AGV确定障碍物与垂直方向的直线线条的第二夹角;AGV根据所述第一夹角以及第二夹角确定障碍物的实际方向。
本实施例中,调整单元507具体用于AGV判断在一定时间内加速或减速是否会碰撞到障碍物;若是,则AGV调整AGV的行驶路径。
本实施例中,检测单元505具体用于AGV检测在AGV向目的地行驶的路径上是否存在二维码图像的定位信息;若否,则AGV确定在AGV向目的地行驶的路径上二维码图像被障碍物遮挡。
本实施例中,定位单元504可以通过多种方式获得稀疏二维码当前的位置信息,具体可以为:
定位单元504具体用于AGV对二维码图像进行解译,得到二维码图像当前的位置信息;AGV根据当前的位置信息确定直线线条的位置;AGV根据直线线条的位置计算AGV与临近的水平方向的直线线条的第一距离、AGV与邻近的垂直方向的直线线条的第二距离、AGV与临近的水平方向的直线线条的第三夹角以及AGV与临近的垂直方向的直线线条的第四夹角;AGV根据第一距离、第二距离、第三夹角以及第四夹角对AGV进行定位。
或,
定位单元504具体用于所述AGV对所述二维码图像进行解译,得到所述二维码图像的ID号信息;所述AGV根据所述ID号信息在预置数据库中查询与所述ID号对应的所述二维码图像当前的位置信息;所述AGV根据所述直线线条的位置计算所述AGV与所述临近的所述水平方向的直线线条的第一距离、所述AGV与所述临近的所述垂直方向的直线线条的第二距离、所述AGV与所述临近的所述水平方向的直线线条的第三夹角以及所述AGV与所述临近的所述垂直方向的直线线条的第四夹角;所述AGV根据所述第一距离、所述第二距离、所述第三夹角以及所述第四夹角对所述AGV进行定位。
本实施例中,由于地面埋设的是稀疏二维码,因此第一获取单元501在获取二维码图像时降低了错误获取相邻二维码图像的几率,且由于第二获取单元508可以获取相邻稀疏二维码之间以不同编码方式进行编码的垂直方向的直线线条以及水平方向的直线线条,能够根据获取到的垂直方向的直线线条以及水平方向的直线线条精确确定二维码图像所处的位置,从而迅速准确地获得AGV当前位置的方向,进而可以精确获得AGV自身的位置和姿态信息,然后通过检测单元505检测在AGV向目的地行驶的路径上稀疏二维码是否被障碍物遮挡,若确定被遮挡,则判断单元506进一步判断在AGV向目的地行驶的路径上是否会与障碍物相撞,从而更准确检测障碍物的位置、方向以及运行轨迹,最后利用调整单元507根据障碍物的运行状态来调整AGV自身的运行状态,因此提高了AGV导航的精准度。
请参阅图6,本申请实施例中AGV的导航控制系统的一个实施例包括:
该AGV的导航控制系统600可因配置或性能不同而产生比较大的差异,可以包括一个或一个以上中央处理器(central processing units,CPU)601(例如,一个或一个以上处理器)和存储器605,该存储器605中存储有一个或一个以上的应用程序或数据。
其中,存储器605可以是易失性存储或持久存储。存储在存储器605的程序可以包括一个或一个以上模块,每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地,中央处理器601可以设置为与存储器605通信,在AGV的导航控制系统600上执行存储器605中的一系列指令操作。
AGV的导航控制系统600还可以包括一个或一个以上电源602,一个或一个以上有线或无线网络接口603,一个或一个以上输入输出接口604,和/或,一个或一个以上操作系统,例如Windows ServerTM,Mac OS XTM,UnixTM,LinuxTM,FreeBSDTM等等。
本实施例中AGV的导航控制系统600中的中央处理器601所执行的流程与前述图2至5所示的实施例中描述的方法流程类似,此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质,该计算机存储介质用于储存为前述AGV的导航控制系统所用的计算机软件指令,其包括用于执行为导航控制系统所设计的程序。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机软件指令,该计算机软件指令可通过处理器进行加载来实现前述图2至5所示的实施例中的方法流程。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (15)
1.一种自动导向车AGV的导航控制方法,其特征在于,包括:
AGV获取地面上布置的二维码图像;
所述AGV接收调度中心发送的导航路径指令;
所述AGV根据所述导航路径指令向目的地行驶;
所述AGV根据所述二维码图像对所述AGV进行定位;
所述AGV在向所述目的地行驶时,检测所述AGV拍摄的图像中的所述二维码图像是否被障碍物遮挡;
若是,则所述AGV判断在所述AGV向所述目的地行驶的路径上是否会与所述障碍物相撞;
若是,则所述AGV调整所述AGV自身的运动状态,以使得所述AGV避开所述障碍物。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在AGV获取地面上布置的二维码图像之后,所述方法还包括:
所述AGV获取所述二维码图像之间相连的直线线条,所述直线线条包括根据不同的编码方式标示的直线线条;
所述AGV根据所述二维码图像对所述AGV进行定位包括:
所述AGV根据所述二维码图像以及所述直线线条对所述AGV进行定位。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述直线线条包括根据水平编码方式编码的水平方向的直线线条以及根据垂直编码方式编码的垂直方向的直线线条,所述水平编码方式和所述垂直编码方式不同。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述水平方向的直线线条的端点以及所述垂直方向的直线线条的端点均以不同的图形标记有所述端点所指的方向。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述水平方向的直线线条之间等距分布,所述垂直方向的直线线条之间等距分布。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述AGV获取地面上布置的稀疏二维码包括:
所述AGV利用设置在所述AGV上的摄像机以斜向前的角度获取地面上布置的所述稀疏二维码。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,所述AGV判断在所述AGV向所述目的地行驶的路径上是否会与所述障碍物相撞包括:
所述AGV根据所述AGV的定位结果、所述直线线条的长度、以及所述AGV与所述障碍物之间相隔的等距的直线线条的条数,计算所述AGV与所述障碍物的距离;
所述AGV根据所述AGV与所述直线线条的位置关系确定所述障碍物的实际方向;
所述AGV根据前后两帧图像计算所述障碍物的相对移动距离以及所述障碍物的移动方向;
所述AGV根据如下公式计算所述障碍物的移动速度V:
V=s/t,
s是所述障碍物的所述相对移动距离,t是所述前后两帧之间的时长;
所述AGV根据所述AGV与所述障碍物的距离以及所述障碍物的移动速度判断在所述AGV向所述目的地行驶的路径上是否会与障碍物相撞。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述AGV根据所述AGV与所述直线线条的位置关系确定所述障碍物的实际方向包括:
所述AGV确定所述障碍物与所述水平方向的直线线条的第一夹角;
所述AGV确定所述障碍物与所述垂直方向的直线线条的第二夹角;
所述AGV根据所述第一夹角以及所述第二夹角确定所述障碍物的实际方向。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述AGV调整所述AGV自身的运动状态包括:
所述AGV判断在一定时间内加速或减速是否会碰撞到所述障碍物;
若是,则所述AGV调整所述AGV的行驶路径。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述AGV检测在所述AGV向所述目的地行驶的路径上所述二维码图像是否被障碍物遮挡包括:
所述AGV检测在所述AGV向所述目的地行驶的路径上是否存在所述二维码图像的定位信息;
若否,则所述AGV确定在所述AGV向所述目的地行驶的路径上所述二维码图像被障碍物遮挡。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述AGV根据所述二维码图像以及所述直线线条对所述AGV进行定位包括:
所述AGV对所述二维码图像进行解译,得到所述二维码图像当前的位置信息;
所述AGV根据所述当前的位置信息确定所述直线线条的位置;
所述AGV根据所述直线线条的位置计算所述AGV与临近的所述水平方向的直线线条的第一距离、所述AGV与临近的所述垂直方向的直线线条的第二距离、所述AGV与所述临近的所述水平方向的直线线条的第三夹角以及所述AGV与所述临近的所述垂直方向的直线线条的第四夹角;
所述AGV根据所述第一距离、所述第二距离、所述第三夹角以及所述第四夹角对所述AGV进行定位。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述AGV根据所述二维码图像以及所述直线线条对所述AGV进行定位包括:
所述AGV对所述二维码图像进行解译,得到所述二维码图像的ID号信息;
所述AGV根据所述ID号信息在预置数据库中查询与所述ID号对应的所述二维码图像当前的位置信息;
所述AGV根据所述直线线条的位置计算所述AGV与所述临近的所述水平方向的直线线条的第一距离、所述AGV与所述临近的所述垂直方向的直线线条的第二距离、所述AGV与所述临近的所述水平方向的直线线条的第三夹角以及所述AGV与所述临近的所述垂直方向的直线线条的第四夹角;
所述AGV根据所述第一距离、所述第二距离、所述第三夹角以及所述第四夹角对所述AGV进行定位。
13.一种自动导向车AGV的导航控制系统,其特征在于,包括:
第一获取单元,用于获取地面上布置的二维码图像,所述稀疏二码图像是以稀疏排列的方式排列的二维码图像;
接收单元,用于接收调度中心发送的导航路径指令;
行驶单元,用于根据所述导航路径指令向目的地行驶;
定位单元,用于根据所述二维码图像对所述AGV进行定位;
检测单元,用于检测在所述AGV向所述目的地行驶的路径上所述二维码图像是否被障碍物遮挡;
判断单元,用于所述检测单元在所述AGV向所述目的地行驶的路径上检测所述AGV拍摄的图像中的所述二维码图像被障碍物遮挡时,所述AGV判断在所述AGV向所述目的地行驶的路径上是否会与所述障碍物相撞;
调整单元,用于当所述AGV确定在所述AGV向所述目的地行驶的路径上会与所述障碍物相撞时,所述AGV调整所述AGV自身的运动状态,以使得所述AGV避开所述障碍物。
14.一种自动导向车AGV的导航控制系统,其特征在于,包括:
处理器、存储器、摄像机、输入输出设备以及总线;
所述处理器、存储器、摄像机、输入输出设备分别与所述总线相连;
所述摄像机用于获取地面上布置的二维码图像,所述二维码图像是以稀疏排列的方式排列的二维码图像;
所述输入输出设备用于接收调度中心发送的导航路径指令;
所述处理器用于根据所述导航路径指令向目的地行驶;根据所述二维码图像对AGV进行定位;在所述AGV向所述目的地行驶的路径上检测所述AGV拍摄的图像中的所述二维码图像是否被障碍物遮挡;若是,则判断在所述AGV向所述目的地行驶的路径上是否会与所述障碍物相撞;若是则调整所述AGV的运动状态,以使得所述AGV避开所述障碍物。
15.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1至12中任一项所述的方法。
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