CN114185342A - 一种多agv协同货物搬运方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多AGV协同货物搬运方法及系统，涉及机器人控制技术领域，通过获取需要运送的货物的尺寸，根据物体的大小判断是否需要多台AGV协同运送，若是则控制多台AGV将货物举起，再通过多AGV间的通信进行差速控制来运送货物。本发明有益效果：相较于传统的采用多种类AGV或大型AGV的运送方法，本方法可以利用单一种类的小型AGV实现对各种大小的货物进行运送，减小了园区运营方的设备和运营成本，提高了运送效率。
Description
技术领域
本发明属于机器人控制技术领域，具体地涉及一种多AGV协同货物搬运方法及系统。
背景技术
在工业园区中存在着大量货物的运送需求，往往需要使用AGV来进行运送。不同于工厂，园区中需要运送的货物种类繁多、尺寸不一。如果根据不同类型的货物使用对应大小的AGV，那么需要大量不同尺寸的AGV，利用率低；如果都使用大型的AGV来进行运送，则会造成巨大的浪费。
发明内容
本发明提供一种多AGV协同货物搬运方法及系统，解决现有技术中工业园区中AGV运送大小不一的货物困难、AGV利用率低等问题。
本发明的第一方面，提供一种多AGV协同货物搬运方法，包括以下步骤：
步骤1、确定需搬运货物的尺寸；
步骤2、若货物的尺寸小于一台AGV的大小，使用单AGV进行运送；若货物的尺寸大于一台AGV的大小，则使用多AGV进行运送；
步骤3、若需要使用多AGV进行运送，根据货物的具体形状选择货物的运输方式；
步骤4、根据当前AGV的工作状态，为货物分配空闲的AGV，使AGV前往出发地点并根据搬运需求调整各自的位置；
步骤5、用户按照步骤三中货物的运输方式将货物放在步骤四分配的AGV上；
步骤6、AGV根据路径规划运送货物，在运送货物时，各个AGV之间进行相互通信，以保持他们间的相对位置，从而使货物得到安全运输；
步骤7、AGV运动到目的地，由用户取走货物。
本发明所述步骤3中需要多AGV进行运送时，根据货物的具体形状选择货物的运输方式的具体方法为：
3.1、输入需要运送货物的形状；
3.2、设置AGV的数量和各AGV所在位置；
3.3、标记物体可承重的区域，根据货物的形状和可承重区域生成相应的搬运方式。
本发明所述步骤4中AGV前往出发地点后根据搬运需求调整各自位置的具体方法为：
4.1、在参与货物搬运的AGV间建立Wi-Fi网络，使AGV间可进行相互通信；
4.2、AGV移动到出发地点，各AGV停在需要搬运的货物的相应位置；
4.3、以一台AGV作为基准，使用AGV上安装摄像头拍摄周围环境的照片，使用目标检测算法找到附近的其他AGV；
4.4、使用基准AGV上安装的多线激光雷达对周围环境进行扫描，获取环境的点云信息，使用点云匹配算法获取附近的其他AGV相对本机的位姿信息；
4.5、若基准AGV与边缘AGV间有遮挡，则可以通过中继AGV采用步骤4.3和4.4的方法，找到边缘AGV相对中继AGV的位姿，从而计算边缘AGV相对基准AGV的位姿；
4.6、其他AGV以基准AGV的位置进行微调。
本发明所述步骤6中各个AGV保持他们间的相对位置的具体方法为：
6.1、根据全局路径规划的结果，各AGV根据自身相对货物中心的位置计算路径；
6.2、当直线运动时，各AGV向直线方向进行同速运动；
6.3、当旋转或曲线运动时，各AGV根据自身相对货物中心的距离进行圆弧运动。
本发明的第二方面，提供一种多AGV协同货物搬运系统，包括：
判断模块，用于判断货物在多AGV上放置时各AGV间的相对位置；
图像获取模块，安装在AGV上，当货物放置在AGV上时，拍摄全景照片；
图像推理模块，用于接收图像获取模块获取的图像，识别其他的AGV，并利用全景照片拍摄时的角度信息确定图像中AGV的位置；
点云获取模块，安装在AGV上，当货物放置在AGV上时，扫描环境并获取点云地图；
推理模块，获取图像推理模块中各AGV的相对位置，利用点云获取模块获取的点云数据进行匹配，得到各AGV的姿态。
本发明的第三方面，提供一种电子设备，该电子设备包括处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行权利要求1-4中任一项所述的方法。
本发明的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现权利要求1-4中任一项所述的方法。
应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
本发明有益效果：本发明中采用多AGV协同进行货物运送，对于比较小的物体使用单一AGV进行运送，而对于大型物体，根据物体的外型和尺寸、使用多AGV协同进行运送，本发明方法可以使用小型AGV实现大型货物的安全运输，同时在运送小型货物时避免因使用大型AGV产生的浪费，节约运营成本，提高运送效率。具体地，(1)本发明方法使用单一种类小型AGV的协同工作实现大型货物的搬运，不需要对各种尺寸的货物使用不同种类的AGV；(2)本发明方法利用AGV的车间通信实现差速控制，可以始终保持货物的稳定；(3)本发明方法使用视觉图像和激光点云数据结合对其他AGV的位姿进行判断，可以实现高效运动控制。
附图说明
图1为本发明实施例的三种AGV搬运方式示意图；
图2为本发明实施例的基准AGV、中继AGV以及边缘AGV的相对位置示意图；
图3为本发明实施例在直线运动时，各AGV向直线方向进行同速运动的示意图；
图4为本发明实施例在旋转或曲线运动时，各AGV根据自身相对货物中心的距离进行圆弧运动的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例的目的在于提供一种基于群智机器人搬运系统方法、装置、电子设备和存储介质，旨在解决工业园区中AGV运送大小不一的货物困难的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种多AGV协同货物搬运方法，应用于工业园区，包括以下步骤：
1.用户在系统创建订单，并填入货物的尺寸。
2.若货物的尺寸小于一台AGV的大小，使用单AGV进行运送，若货物的尺寸大于一台AGV的大小，则使用多AGV进行运送。
3.若需要使用多AGV进行运送，根据货物的具体形状来选择货物的运输方式，具体方法为：
3.1.用户通过系统输入需要运送货物的形状；
3.2.用户自行设置AGV的数量和各AGV所在位置；
3.3.用户标记物体可承重的区域，系统根据货物的形状和可承重区域生成相应的搬运方式。
具体的搬运方式包括：
方式1:AGV间紧紧相连组成一个平面，将货物托起，适用于形状不规则或没有特定支撑脚的货物；
方式2:AGV间保持相对位置不变，只接触货物的支撑部分，如运送汽车时只将车轮托起；
方式3:一部分AGV紧紧相连组成平面，其它AGV与这些AGV保持相对位置不变，如搬运坦克时两组AGV分别组成平面将履带托起。
如对于集装箱，标记整个集装箱为可承重区域，AGV将组成平面运送集装箱；对于汽车，标记四个车轮处为可承重的区域，则AGV放置于四个车轮处；对于坦克，标记两条履带为可承重区域，AGV将分辨组成两个平面托起坦克。
4.系统根据当前AGV的工作状态，为订单分配空闲的AGV，让AGV前往出发地点，具体方法为：
4.1.在参与货物搬运的AGV间建立Wi-Fi网络，使AGV可以进行相互通信；
4.2.AGV移动到出发地点，各AGV停在需要搬运的货物的相应位置；
4.3.以一台AGV作为基准，使用摄像头拍摄周围环境的照片，使用目标价检测算法找到附近的其他AGV；
4.4.使用基准AGV上的多线激光雷达对周围环境作为扫描，获取环境的点云信息，使用点云匹配算法获取附近的其他AGV相对本机的位姿信息；
4.5.若基准AGV与边缘AGV间有遮挡，则可以通过中继AGV采用A4.3和A4.4的方法，找到边缘AGV相对中继AGV的位姿，从而计算边缘AGV相对基准AGV的位姿；
4.6.其他AGV以基准AGV的位置进行微调。
5.用户按照A3中放置的方式将货物放在多AGV上。
6.AGV根据路径规划运送货物,在运送货物时，需要在各个AGV之间进行相互通信，以保持他们间的相对位置，从而让货物可以安全运输，具体方法为：
6.1.根据全局路径规划的结果，各AGV根据自身相对货物中心的位置计算路径；
6.2.当直线运动时，各AGV向直线方向进行同速运动；
6.3.当旋转或曲线运动时，各AGV根据自身相对货物中心的距离进行圆弧运动。
7.AGV运动到目的地，由用户取走货物。
第二方面，本申请实施例提供一种多AGV协同货物搬运系统，应用于工业园区，包括：
判断模块，用于判断货物在AGV上放置时AGV间的位置；
图像获取模块，安装在AGV上，当货物放置在AGV上时，拍摄全景照片；
图像推理模块，用于接收图像获取模块获取的图像，识别其他的AGV，并利用全景照片拍摄时的角度信息确定图像中AGV的位置；
点云获取模块，安装在AGV上，当货物放置在AGV上时，扫描环境并获取点云地图；
推理模块，获取图像推理模块中各AGV的相对位置，利用点云获取模块获取的点云数据进行匹配，得到各AGV的姿态。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行如上所述的多AGV协同货物搬运方法。
第四方面，本申请实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行如上所述的多AGV协同货物搬运方法。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
Claims (7)
1.一种多AGV协同货物搬运方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、确定需搬运货物的尺寸；
步骤2、若货物的尺寸小于一台AGV的大小，使用单AGV进行运送；若货物的尺寸大于一台AGV的大小，则使用多AGV进行运送；
步骤3、若需要使用多AGV进行运送，根据货物的具体形状选择货物的运输方式；
步骤4、根据当前AGV的工作状态，为货物分配空闲的AGV，使AGV前往出发地点并根据搬运需求调整各自的位置；
步骤5、用户按照步骤三中货物的运输方式将货物放在步骤四分配的AGV上；
步骤6、AGV根据路径规划运送货物，在运送货物时，各个AGV之间进行相互通信，以保持他们间的相对位置，从而使货物得到安全运输；
步骤7、AGV运动到目的地，由用户取走货物。
2.根据权利要求1所述的一种多AGV协同货物搬运方法，其特征在于，所述步骤3中需要多AGV进行运送时，根据货物的具体形状选择货物的运输方式的具体方法为：
3.1、输入需要运送货物的形状；
3.2、设置AGV的数量和各AGV所在位置；
3.3、标记物体可承重的区域，根据货物的形状和可承重区域生成相应的搬运方式。
3.根据权利要求1所述的一种多AGV协同货物搬运方法，其特征在于，所述步骤4中AGV前往出发地点后根据搬运需求调整各自位置的具体方法为：
4.1、在参与货物搬运的AGV间建立Wi-Fi网络，使AGV间可进行相互通信；
4.2、AGV移动到出发地点，各AGV停在需要搬运的货物的相应位置；
4.3、以一台AGV作为基准，使用AGV上安装摄像头拍摄周围环境的照片，使用目标检测算法找到附近的其他AGV；
4.4、使用基准AGV上安装的多线激光雷达对周围环境进行扫描，获取环境的点云信息，使用点云匹配算法获取附近的其他AGV相对本机的位姿信息；
4.5、若基准AGV与边缘AGV间有遮挡，则可以通过中继AGV采用步骤4.3和4.4的方法，找到边缘AGV相对中继AGV的位姿，从而计算边缘AGV相对基准AGV的位姿；
4.6、其他AGV以基准AGV的位置进行微调。
4.根据权利要求1所述的一种多AGV协同货物搬运方法，其特征在于，所述步骤6中各个AGV保持他们间的相对位置的具体方法为：
6.1、根据全局路径规划的结果，各AGV根据自身相对货物中心的位置计算路径；
6.2、当直线运动时，各AGV向直线方向进行同速运动；
6.3、当旋转或曲线运动时，各AGV根据自身相对货物中心的距离进行圆弧运动。
5.一种多AGV协同货物搬运系统，其特征在于，包括：
判断模块，用于判断货物在多AGV上放置时各AGV间的相对位置；
图像获取模块，安装在AGV上，当货物放置在AGV上时，拍摄全景照片；
图像推理模块，用于接收图像获取模块获取的图像，识别其他的AGV，并利用全景照片拍摄时的角度信息确定图像中AGV的位置；
点云获取模块，安装在AGV上，当货物放置在AGV上时，扫描环境并获取点云地图；
推理模块，获取图像推理模块中各AGV的相对位置，利用点云获取模块获取的点云数据进行匹配，得到各AGV的姿态。
6.一种电子设备，该电子设备包括处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，其特征在于：所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行权利要求1-4中任一项所述的方法。
7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，其特征在于：所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现权利要求1-4中任一项所述的方法。
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