CN117148811B - 一种agv小车搬运控制方法、系统、智能终端及升降机构 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及AGV小车技术的领域，尤其是涉及一种AGV小车搬运控制方法、系统、智能终端及升降机构，其包括：获取搬运目的地位置以及货物的搬运起始位置；根据搬运目的地位置、货物的搬运起始位置分析，以确定搬运货物的货物类型；基于货物类型和预设的移动路径进行匹配，以确定货物类型所对应的搬运路径；基于搬运路径和预设的拐点路径特征对比分析，以确定搬运拐点位置；指示AGV小车沿搬运路径移动至搬运拐点位置时，以预设的缓速方法进行减速，并于转向后发出转向结束提示；基于转向结束提示以指示AGV小车以预设的加速值进行移动，直至AGV小车到达搬运目的地位置。本申请具有使得AGV小车在搬运货物进行快速移动时，不易发货物生掉落的效果。
Description
技术领域
本申请涉及AGV小车技术的领域，尤其是涉及一种AGV小车搬运控制方法、系统、智能终端及升降机构。
背景技术
自动化生产车间中，为了解决货物的搬运问题，通过设计AGV小车进行自动搬运，在对货物进行搬运时，AGV小车主要是货物进行升降移动控制。
相关技术中，AGV小车包括小车主体、升降液压油缸和升降台，升降油缸安装于小车主体上，升降液压油缸通过精密的液压传动以伸缩轴准确距离伸缩调节，从而驱使升降台进行升降移动至所需的高度位置，进而放置于升降台表面的货物能移动至卸料机械臂的有效夹持高度范围内，以供卸料机械臂对货物进行卸料作业。
针对上述中的相关技术，在对货物进行搬运时，通常不对货物采取限位和绑紧，使得货物在移动过程中，当小车主体的移动速度稍快时，一些货物容易在惯性力的作用下发生偏移，存在掉落的风险，而小车主体处于较低移动速度下进行货物运输时，货物的搬运效率相对较低。
发明内容
为了使得AGV小车在搬运货物进行快速移动时，不易发货物生掉落，本申请提供一种AGV小车搬运控制方法、系统、智能终端及升降机构。
第一方面，本申请提供一种AGV小车搬运控制方法，采用如下的技术方案：
一种AGV小车搬运控制方法，包括：
获取搬运目的地位置以及货物的搬运起始位置；
根据搬运目的地位置、货物的搬运起始位置分析，以确定搬运货物的货物类型；
基于货物类型和预设的移动路径进行匹配，以确定货物类型所对应的搬运路径；
基于搬运路径和预设的拐点路径特征对比分析，以确定搬运拐点位置；
指示AGV小车沿搬运路径移动至搬运拐点位置时，以预设的缓速方法进行减速，并于转向后发出转向结束提示；
基于转向结束提示以指示AGV小车以预设的加速值进行移动，直至AGV小车到达搬运目的地位置。
通过采用上述技术方案，AGV小车在对货物进行运输时，通过在拐点位置进行减速，以使得货物在AGV小车进行拐弯时不易发生中心严重偏移，从而能够降低货物发生掉落的概率，并于移动至拐点后继续进行加速，以保持较佳的运输速度，有助于提高货物的运输效率。
可选的，预设的缓速方法包括：
基于货物类型和预设的货物信息匹配，以确定货物重量、货物摆放姿态；
获取AGV小车的搬运移动速度；
基于搬运移动速度和货物重量进行计算，以确定货物的移动惯性大小；
基于货物重量和预设的允许惯性大小匹配，以确定货物重量所对应的安全惯性范围；
将移动惯性大小和安全惯性范围比较，以判断安全移动惯性大小是否超过安全惯性范围；
若不超过，则提示AGV小车保持搬运移动速度；
若超过，则根据移动惯性大小和预设的倾角值匹配，以确定升降台的倾角调节值和倾角调节方向；
基于升降台的倾角调节值、倾角调节方向调节指示升降台进行倾角调节，并获取转向结束提示；
基于转向结束提示指示升降台转动至与预设的水平面保持平行。
通过采用上述技术方案，对货物的重量和摆放姿态进行分析，以使得小车在快速移动时，不易引起货物的移动惯性超过允许的安全惯性范围，使得小车在调节运输速度时，货物能够保持处于不易发生掉落的状态，并对升降台进行倾斜调节，使得AGV小车移动速度较快时，通过微调升降台在水平方向上的倾角值，以使得货物的重心保持平衡，进一步提提高货物的运输稳定性。
可选的，确定货物摆放姿态时，还包括：
获取货物摆放图像；
基于货物摆放图像和预设的货物展开特征对比分析，以确定货物的侧边展开距离；
基于侧边展开距离指示预设的激光探照装置照射至AGV小车移动路面前方，以形成范围等于侧边展开距离的同步投影光圈，并获取AGV小车的前进路面图像；
将前进路面图像和预设的障碍物特征、投影光圈特征对比分析，以确判断投影光圈特征是否和障碍物特征发生干涉；
若投影光圈特征和障碍物特征发生干涉，则标记以确定干涉位置；
基于干涉位置和搬运路径进行分析以确定规避路径；
指示AGV小车沿规避路径移动以进行障碍规避。
通过采用上述技术方案，根据货物的摆放姿态分析，并借助激光照射装置形成与货物侧边展开距离投影光圈，且投影光圈位于AGV小车移动路面的前方，从而可以根据前进路面图像进行分析货物是否会和障碍物发生干涉，从而形成相应的规避路径，以对障碍进行规避，使得货物能够平稳地进行运输而不易发生掉落。
可选的，获取前进路面图像时，还包括：
根据前进路面图像和预设的润滑油特征对比分析，以判断前进路面图像中的特征和预设的润滑油特征是否拟合；
若拟合，则对润滑油特征所对应的区域进行标记，以确定润滑油区域；
基于润滑油区域和搬运路径、预设滚轮相对位置进行分析，以判断AGV小车沿预设搬运路径移动时，润滑油区域和滚轮是否存在干涉；
若润滑油区域和滚轮存在干涉，则对润滑油区域的轮廓特征分析以确定润滑油区域面积；
将润滑油区域面积和预设的吹气清理强度匹配，以确定润滑油区域面积所对应的吹气清理强度；
指示预设的吹气清理装置按照吹气清理强度对润滑油区域吹气清理。
通过采用上述技术方案，对AGV小车沿搬运路劲进行移动过程中进行路面分析，当润滑油低落至移动路面上，并且和AGV小车的滚轮形成干涉时，通过吹气清理装置对润滑油区域进行清理，以使得滚轮在与底面进行滚动地接时不易因为沾染润滑油而造成移动打滑，有助于提高AGV小车的移动稳定性。
可选的，根据润滑油区域和预设的吹气清理强度匹配前，包括：
将润滑油区域面积和预设的基准清理面积进行比较；
若润滑油区域面积小于或等于预设的基准清理面积，则发出吹气清理强度匹配提示；
基于吹气清理强度匹配提示将润滑油区域面积和预设的吹气清理强度匹配；
若润滑油区域面积大于预设的基准清理面积，则指示AGV小车沿搬运路径前进通过润滑油区域，并发出通过提示；
基于通过提示指示预设的吹气装置按照预设的转动角度转动至与滚轮对准，并进行间歇性吹气清理。
通过采用上述技术方案，当润滑油区域面积较大时，难以通过吹气清理装置对移动路面上的润滑油进行清理，则通过调节吹气清理装置的角度，使得吹气清理装置对经过润滑油的滚轮上进行间隙性吹气清理，以使得滚轮上的润滑油得有效清理。
可选的，发出通过提示后，还包括：
获取在搬运路径上的移动位置；
基于移动位置和搬运路径分析，以确定剩余路径；
基于剩余路径和预设的爬升路径特征对比，以判断剩余路径所对应的路径特征与爬升路径是否存在拟合；
若存在，则指示预设的伸缩架驱使备用滚轮与地面滚动抵接，以为AGV小车提供动力。
通过采用上述技术方案，对AGV小车的移动路径进行分析，以确定剩余路径中是否存在需要爬升的路径特征，当需要存在需要爬升的路径特征时，通过伸缩架将备用滚轮调节至与底面形成滚动抵接的状态，以使得AGV小车和地面之间的接触面积增加，并提供动力支持，使得小车不易因为润滑油清理不净而造成移动打滑。
可选的，激光探照装置照射至移动路面，以形成范围等于侧边展开距离的同步投影光圈后，包括：
获取环境光照强度；
基于环境光照强度和预设的基准光照强度比较，以判断环境光照强度是否大于基准光照强度；
若小于或等于，则指示预设的激光照射装置保持投影光圈的照射亮度；
若大于，则将环境光照强度和预设的光圈调节亮度值匹配，以确定环境光照强度所对应的最小亮度调节值；
指示预设激光照射装置按最小亮度调节值值对照射亮度进行调节。
通过采用上述技术方案，AGV小车沿搬运路径移动过程中，对环境的光照强度进行分析，当环境的光照强度较强且大于基准光照强度时，对激光照射装置进行照射亮度的调节，以使得激光装置能够形成清晰可见的投影光圈，以便于能够对AGV小车的碰撞情况做出有效判断。
第二方面，本申请提供一种AGV小车搬运控制系统，采用如下的技术方案：
一种AGV小车搬运控制系统，包括：
获取模块，用于获取搬运目的地位置、搬运起始位置、搬运移动速度、转向结束提示、货物摆放图像、前进路面图像、移动位置和环境光照强度；
存储器，用于存储任一项的一种AGV小车搬运控制方法的程序；
处理器，存储器中的程序能够被处理器加载执行且实现任一项的AGV小车搬运控制方法。
通过采用上述技术方案，对AGV小车沿搬运路径进行快速移动时的拐点位置进行分析，以做出缓速控制，使得AGV小车上的货物移动惯性不易超过安全惯性范围，降低货物发生掉落的概率，同时能以最快速度进行运输。
第三方面，本申请提供一种智能终端，采用如下的技术方案：
一种智能终端，包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述任一项的一种AGV小车搬运控制方法的计算机程序。
通过采用上述技术方案，通过智能终端的使用，对AGV小车沿搬运路径进行快速移动时的拐点位置进行分析，以做出缓速控制，使得AGV小车上的货物移动惯性不易超过安全惯性范围，降低货物发生掉落的概率，同时能以最快速度进行运输。
第四方面，本申请提供升降机构，能够存储相应的程序，具有使得AGV小车在搬运货物进行快速移动时，不易发货物生掉落的特点，采用如下的技术方案：
一种升降机构，应用于上述任一项的一种AGV小车搬运控制方法的AGV小车中，包括：
伺服电机、减速器、传动齿轮组、驱动连杆组和顶升平台；
所述伺服电机和所述减速器进行传动连接，用于对所述减速器进行转速调节；
所述传动齿轮组设于所述减速器和所述驱动连杆组之间，用于将所述减速器传递的扭转力矩传递至所述驱动连杆组；
所述顶升平台和所述驱动连杆组形成平行四边形铰接，当所述伺服电机转动至不同方向时，驱使顶升平台上升或者下降。
通过采用上述技术方案，伺服电机与传动齿轮、减速器、驱动连杆组配合，以实现对顶升平台的升降驱动，相交于通过采用精密液压传动，能够节约采购经济成本。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
AGV小车在对货物进行运输时，通过在拐点位置进行减速，以使得货物在AGV小车进行拐弯时不易发生中心严重偏移，从而能够降低货物发生掉落的概率，并于移动至拐点后继续进行加速，以保持较佳的运输速度，有助于提高货物的运输效率；
根据货物的摆放姿态分析，并借助激光照射装置形成与货物侧边展开距离投影光圈，且投影光圈位于AGV小车移动路面的前方，从而可以根据前进路面图像进行分析货物是否会和障碍物发生干涉，从而形成相应的规避路径，以对障碍进行规避，使得货物能够平稳地进行运输而不易发生掉落；
对AGV小车沿搬运路劲进行移动过程中进行路面分析，当润滑油低落至移动路面上，并且和AGV小车的滚轮形成干涉时，通过吹气清理装置对润滑油区域进行清理，以使得滚轮在与底面进行滚动地接时不易因为沾染润滑油而造成移动打滑，有助于提高AGV小车的移动稳定性。
附图说明
图1是本申请中步骤S100至S105的方法流程图。
图2是本申请中步骤S200至S208的方法流程图。
图3是本申请中步骤S300至S306的方法流程图。
图4是AGV小车对货物进行运输时的示意简图。
图5是本申请中步骤S400至S405的方法流程图。
图6是本申请中步骤S500至S504的方法流程图。
图7是本申请中步骤S600至S603的方法流程图。
图8是本申请中步骤S700至S704的方法流程图。
图9是本申请中AGV小车上的升降机构示意图。
图10是本申请中升降机构的部分结构示意图。
图11是本申请中升降机构的侧视结构示意图。
附图标记：1、伺服电机；2、减速器；3、传动齿轮组；31、齿轮一；32、齿轮二；33、齿轮三；34、齿轮四；4、驱动连杆组；41、连杆一；42、连杆二；43、连杆三；44、连杆四；45、连杆五；46、连杆六；47、连杆七；5、顶升平台；6、铰接轴组；61、铰接轴一；62、铰接轴二；63、铰接轴三；64、铰接轴四；65、铰接轴五；66、铰接轴六；67、铰接轴七；7、铰接座一。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-11及实施例，对本申请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用以解释本申请，并不用于限定本申请。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
本申请实施例公开一种AGV小车搬运控制方法，通过对AGV小车在搬运路径上的拐点位置进行缓速控制，并于绕过拐点位置后进行加速，并根据加速值对惯性进行时刻分析，以使得AGV小车上的货物能够在快速运输过程中不易发生掉落。
参照图1，AGV小车搬运控制方法的方法流程包括以下步骤：
步骤S100：获取搬运目的地位置以及货物的搬运起始位置；
搬运起始位置是货物在车间内堆放的位置，搬运目的地位置是车间内供货物进行加工的区域位置，其中搬运起始位置和搬运目的地位置均可以通过车间的电子地图进行扫描得知。
步骤S101：根据搬运目的地位置、货物的搬运起始位置分析，以确定搬运货物的货物类型；
通过建立货物类型数据库，将不同类型的货物存储于货物类型数据库中，并存储有与不同货物类型所对应的搬运目的地位置、与搬运目的地关联的搬运起始位置，当输入搬运目的地位置和搬运起始位置时，能够输出对应的货物类型。
需要说明的是，同一搬运起始位置中，会存在同种类型但尺寸不同的货物，因此搬运起始位置相同，搬运目的地位置不同时，会输出同一类型下的不同种尺寸货物，因此需要正确输入搬运目的地位置和搬运起始位置，才能得到准确的货物类型信息。
步骤S102：基于货物类型和预设的移动路径进行匹配，以确定货物类型所对应的搬运路径；
不同的货物类型通过AGV小车进行搬运时，会形成对应的运输路径，因此可以通过对不同货物类型运输的路径进行预先规划设置，可以生成货物运输路径数据库，将货物运输的路径定义为移动路径。通过将货物类型输入货物运输路径数据库中可以匹配出对应的移动路径，并将其定义为搬运路径。
步骤S103：基于搬运路径和预设的拐点路径特征对比分析，以确定搬运拐点位置；
拐点路径特征是运输路径中需要AGV小车进行转向拐弯的位置，不同的运输路径中具有不同位置的拐点路径特征，将拐点路径特征的位置进行标记并定义为搬运拐点位置，通过将匹配得到的搬运路径和预先设置的拐点路径特征进行对比分析，可以得知对应的拐点搬运位置，以便于指示AGV小车进行准确移动。
步骤S104：指示AGV小车沿搬运路径移动至搬运拐点位置时，以预设的缓速方法进行减速，并于转向后发出转向结束提示；
在得知搬运路径和搬运拐点位置的前提下，指示AGV小车沿着搬运路径从搬运目的地位置移动至搬运起始位置，并在移动过程中按照预先设定的加速度值快速移动，具体的加速度值由工作人员根据实际情况进行设定，当AGV小车移动至拐点位置时进行缓速控制，以使得AGV小车的移动加速度逐渐减小，从而降低货物随着AGV小车移动时产生的惯性力，使得货物不易掉落，并在搬运拐点位置进行转向，转向完成后继续移动并发出转向结束提示，意味着AGV小车完成转向的动作。其中，预设的缓速方法在后续步骤中进一步解释。
步骤S105：基于转向结束提示以指示AGV小车以预设的加速值进行移动，直至AGV小车到达搬运目的地位置。
当AGV小车完成转向后，为了提高AGV小车的货物运输速度，则指示AGV小车按照预设的加速度进行加速，加速度即为加速值，使得AGV小车回复快速运输的速度，直至AGV小车移动至搬运目的地位置。相较于通过慢速控制小车进行货物运输，能够节约运输时间，且经过合理的运输速度控制，可以降低货物掉落的概率。
参照图2，预设的缓速方法包括：
步骤S200：基于货物类型和预设的货物信息匹配，以确定货物重量、货物摆放姿态；
不同的货物类型由于具有不同的外形，例如汽车的车门框架或者其他不规则的零件等，在AGV小车进行抬升运输时，针对不同零部件和对应零部件的重量采取平稳的摆放姿态进行运输，从而可以通过对不同类型零部件的货物建立货物信息数据库，将货物重量和货物摆放姿态之间形成关联，并定义为货物信息，同时将货物类型存储于货物信息数据库，使得货物类型和货物信息之间形成对应的关系，当输入货物类型时，可以匹配查找出对应的货物信息，从而得知货物信息所对应的货物重量、货物摆放姿态，以便于后续进行调用。
步骤S201：获取AGV小车的搬运移动速度；
搬运移动速度是AGV小车在移动过程中的实时速度，通过在AGV小车上的加速度传感器进行检测，并经过芯片计算得知。
步骤S202：基于搬运移动速度和货物重量进行计算，以确定货物的移动惯性大小；
步骤S203：基于货物重量和预设的允许惯性大小匹配，以确定货物重量所对应的安全惯性范围；
惯性是物体的一种固有属性，在分析货物惯性大小时，由于货物是随着AGV小车一同移动的，货物的惯性会随着AGV小车的移动速度增加而同步增加，当AGV小车减速时，由于速度的降低而导致货物和AGV小车的升降台之间发生相对摩擦。货物的移动惯性大小指代的是货物的静摩擦力，随着AGV小车移动速度的增加，静摩擦力也会逐渐增加。本实施例中，惯性力是静摩擦力的概括。
将AGV小车和升降台之间的静摩擦力以及静摩擦力最大值之间的范围定义为安全惯性范围，将处于该安全惯性范围内的静摩擦力大小定义为允许惯性大小，当静摩擦力超过这个范围时，会发生相对滑动引起货物的掉落。其中，货物和升降台之间的摩擦系数处于一个较小的数值范围内，对于货物的静摩擦力影响较大的是货物的重量，以及AGV小车的移动速度，而同一类型的货物在重量和外形上基本保持一致，因此可以通过对不同类型的货物进行称重可以得知货物重量，并通过AGV小车对相应类型以及对应重量的货物进行运输试验，可以得知对应重量、类型的货物在运输过程中的上限静摩擦力，并建立惯性匹配数据库，将不同货物类型、与货物类型对应的货物重量存储于惯性匹配数据库中，并将与之对应的安全惯性范围存储于惯性匹配数据库中，当输入对应的货物类型时，可以输出对应的安全惯性范围。
步骤S204：将移动惯性大小和安全惯性范围比较，以判断安全移动惯性大小是否超过安全惯性范围；
通过将移动惯性大小和安全惯性范围进行比较，以判断移动惯性大小是否超过安全惯性范围，从而可以推断出货物在随着AGV小车运输过程中是否会发生掉落。
步骤S205：若不超过，则提示AGV小车保持搬运移动速度；
在分析移动惯性大小和安全惯性范围之间的关系时，处于持续对比的状态，从而能够掌握运输过程中货物的实时惯性情况。当移动惯性大小未超过设定的安全惯性范围，说明货物不会发生掉落，此时指示AGV保持运输的移动速度，搬运移动速度即为AGV小车在步骤S105中预先设置的加速度值，以使得AGV小车的运输移动速度处于较快的状态下，能节约运输时间。
步骤S206：若超过，则根据移动惯性大小和预设的倾角值匹配，以确定升降台的倾角调节值和倾角调节方向；
当安全移动惯性大小超过安全惯性范围，说明此时货物潜在发生滑移并从AGV小车上发生掉落的可能，此时通过升降台进行倾斜角度调节，使得升降台沿移动方向的前侧进行微小倾斜调节，从而使得货物能够的重心与前进方向形成反作用力，该反作用力和滑动摩擦力之间进行平衡，以使得货物不易发生掉落。在进行调节时，通过实验确定对应移动惯性大小下所对应的倾斜角度值，将倾斜角度值定义为倾角值，并建立倾角值匹配数据库，将不同的倾角值存储于倾角值匹配数据库中，并将与倾角值对应的惯性力大小存储于数据库内，使得倾角值和惯性力大小之间形成映射关系，当移动惯性大小超过安全惯性范围时，将移动惯性大小输入倾角值匹配数据库中，可以匹配并输出对应的倾角调节值。
此外，倾角调节方向与小车的移动方向保持相反，因此可以通过对小车的移动方向进行获取可以得知倾角调节方向。
步骤S207：基于升降台的倾角调节值、倾角调节方向调节指示升降台进行倾角调节，并获取转向结束提示；
当确定倾角调节值和倾角调节方向后，对升降台进行倾角调节控制，以使得货物在到达拐点位置前完成减速动作，以及调节货物重心的动作，使得货物不易发生掉落，当AGV小车到达拐点位置时，可以进行转向动作，此时获取转向结束提示，以便于得知AGV小车是否越过了当前的拐点位置，以便于后续做出进一步分析。
步骤S208：基于转向结束提示指示升降台转动至与预设的水平面保持平行。
当发出转向结束提示后，说明AGV小车完成了在拐点位置的转向动作，此时小车可通过对升降台进行转动控制，以使得升降台保持与水平面处于平行状态，其中水平面指代的是与底面平行的平面，通过将升降台调节至水平状态，以使得货物在随着AGV小车减速后，重心能够计时调整，不易因为升降台的倾斜而造成滑移掉落。
参照图3以及图4，确定货物摆放姿态时，还包括：
步骤S300：获取货物摆放图像；
货物摆放图像是货物在AGV小车上摆放的表面图像，通过AGV小车上预先安装的摄像头进行广角拍摄获取。
步骤S301：基于货物摆放图像和预设的货物展开特征对比分析，以确定货物的侧边展开距离；
货物展开特征是货物凸出AGV小车两个平行侧边时的物体特征，通过对AGV小车的侧边进行图像分析，可以得知货物是否凸出AGV小车的侧边，并对凸出的侧边进行轮廓线分析，可以得知货物处于AGV小车侧边的距离，并定义为侧边展开距离。获取侧边展开距离的目的是为了进一步分析时调用。
步骤S302：基于侧边展开距离指示预设的激光探照装置照射至AGV小车移动路面前方，以形成范围等于侧边展开距离的同步投影光圈，并获取AGV小车的前进路面图像；
激光照射装置是预先安装于AGV小车上的探照激光灯，探照激光灯设置有四个，四个探照激光灯分别位于AGV小车的四个边沿侧壁，探照激光灯进行照射时在路面上形成光圈投影，光圈投影在AGV小车的侧边能够形成与侧边展开距离一致的侧边光圈，且光圈朝向前侧延伸设置，能够被摄像头机械能拍摄捕捉，AGV小车通过将摄像头设置于货物的上方，从而可以对AGV小车移动时的路面进行拍摄，并将其定义为前进路面图像。
步骤S303：将前进路面图像和预设的障碍物特征、投影光圈特征对比分析，以确判断投影光圈特征是否和障碍物特征发生干涉；
投影光圈特征是探照激光灯所照射形成的光圈图像特征，通过对光圈图像进行收集，可以识别出光圈所对应的图像特征，通过将路面图像中的光圈特征进行实时对比分析，由于投影光圈在小车侧边所形成的投影在前进方向的路面上延伸，因此可以通过以分析光圈特征是否和路面上的异物发生重叠干涉，可以得知AGV小车在沿着搬运路径进行移动时，是否会发生碰撞干涉。
其中障碍物特征为可以由工作人员在车间内对不同障碍物进行图像收集，以确定出路面上可能会和AGV小车发生碰撞的障碍物图像特征。
步骤S304：若投影光圈特征和障碍物特征发生干涉，则标记以确定干涉位置；
若投影光圈特征和障碍物特征发生干涉，说明AGV小车沿着搬运路径移动时，会和障碍物发生碰撞，此时对障碍物进行标记，并将标记的位置定义为干涉位置，干涉位置的坐标可以通过和车间的地图进行分析可以确定。
步骤S305：基于干涉位置和搬运路径进行分析以确定规避路径；
通过对干涉位置和搬运路径进行对比分析，可以得知干涉位置和搬运路径之间的相对位置，在AGV小车移动至干涉位置前，分析干涉位置和侧边展开距离之间的间隔距离，并按照间隔距离生产越过干涉位置的路径，将该路径定义为规避路径，规避路径的生成可以通过对大量障碍规避移动的参数进行模拟训练，并生成障碍跃迁模型，当得知干涉位置和间隔距离时，可以模拟出符合AGV小车进行障碍跃迁的规避路径。
步骤S306：指示AGV小车沿规避路径移动以进行障碍规避。
当模拟出规避路径后，指示AGV小车按照规避路径进行移动，以实现对障碍物的规避，使得AGV小车在运输货物时，能够保持平稳。
参照图5，获取前进路面图像时，还包括：
步骤S400：根据前进路面图像和预设的润滑油特征对比分析，以判断前进路面图像中的特征和预设的润滑油特征是否拟合；
在获取前进路面图像时，为了降低AGV小车在移动过程中，因为地面存在其他AGV小车漏油，而导致后续其他AGV小车的滚轮沾染时发生打滑的情况发生。通过预先建立润滑油图像特征数据库，将不同润滑油图像特征存储于该数据库中，然后通过将前进路面图像输入滑油图像特征数据库内进行对比，可以得知前进路面图像中是否存在于润滑油特征拟合的图像特征，从而作为判断路面是否存在润滑油干扰AGV小车的依据。
步骤S401：若拟合，则对润滑油特征所对应的区域进行标记，以确定润滑油区域；
若前进路面图像中的特征和预设的润滑油特征拟合，说明前进路面存在润滑油，此时对润滑油的所在区域位置进行标记，并定将标记的区域定义为润滑油区域。
步骤S402：基于润滑油区域和搬运路径、预设滚轮相对位置进行分析，以判断AGV小车沿预设搬运路径移动时，润滑油区域和滚轮是否存在干涉；
得知润滑油区域后，通过将AGV小车上多个滚轮的相对位置进行模拟分析，以确定AGV小车按照搬运路径移动时，滚轮的相对位置和润滑油区域之间是否存在干涉，以便于得知滚轮是否会沾染润滑油。
步骤S403：若润滑油区域和滚轮存在干涉，则对润滑油区域的轮廓特征分析以确定润滑油区域面积；
若润滑油区域和滚轮之间不存在干涉，说明AGV小车沿着搬运路径进行移动时，滚轮会与润滑油产生接触,此时需要做进一步的调节，在进行调节前，根据润滑油区域的轮廓特征进行分析，以确定轮廓特征所对应的面积，将其定义为润滑油区域面积。
步骤S404：将润滑油区域面积和预设的吹气清理强度匹配，以确定润滑油区域面积所对应的吹气清理强度；
通过建立吹气清理强度匹配数据库，将不同的润滑油区域面积以及吹气清理强度存储于数据库中，对应的吹气清理强度能够将相应润滑油区域面积的润滑油，从而吹气清理强度和润滑油区域面积之间具有对应的映射关系，当输入润滑油区域面积时，能够匹配并输出对应的吹气清理强度，以便于后续清理时调用。
步骤S405：指示预设的吹气清理装置按照吹气清理强度对润滑油区域吹气清理。
吹气清理装置是预先安装于AGV小车底盘处的喷气嘴以及小型压缩气泵，小型压缩气泵能够为喷气嘴提供压缩后的高压气体，而喷气嘴能够朝向地面一侧进行竖直方向的转动调节，初始状态时，喷气嘴朝向地面一侧倾斜设置，且吹出的气流是从两个滚轮的内侧朝向外侧进行吹气，吹气嘴在AGV小车的移动方向上处于滚轮的前侧，因此，在吹气清理时，能够预先将润滑油进行吹散。
当匹配到对应的吹气清理强度时，指示小型压缩气泵为喷气嘴提供对应吹气强度的气源，并于AGV小车移动至润滑油区域时进行吹气清理，以使得地面上的润滑油能够在气体的清理作用下朝向远离滚轮一侧散开，降低润滑油附着于滚轮上的概率，使得AGV小车不易因为滚轮上附着了润滑油，而造成移动过程中发生打滑。
参照图6，根据润滑油区域和预设的吹气清理强度匹配前，包括：
步骤S500：将润滑油区域面积和预设的基准清理面积进行比较；
基准清理面积是润滑油面积处于吹气清理装置进行吹气时，能够有效进行吹气清理的面积，当润滑油面积超过基准清理面积时，清理效果有所下降，使得滚轮容易附着润滑油，因此通过将润滑油区域面积和基准清理面积进行比较，可以得知是否需要对吹气清理调节做出进一步控制。
步骤S501：若润滑油区域面积小于或等于预设的基准清理面积，则发出吹气清理强度匹配提示；
步骤S502：基于吹气清理强度匹配提示将润滑油区域面积和预设的吹气清理强度匹配；
若润滑油区域面积小于或等于预设的基准清理面积，说明可以通过匹配对应吹气清理气体强度对润滑油区域进行有效清理，则发出吹气清理强度匹配提示，当接收到吹起清理强度匹配提示时，进行吹气清理强度匹配。
步骤S503：若润滑油区域面积大于预设的基准清理面积，则指示AGV小车沿搬运路径前进通过润滑油区域，并发出通过提示；
若润滑油区域面积大于基准清理面积，说明不能够通过匹配对应的气体清理强度对地面上的润滑油进行吹气清理，则发出通过提示，以指示AGV小车继续沿着搬运路径移动，并通过润滑油区域。
步骤S504：基于通过提示指示预设的吹气装置按照预设的转动角度转动至与滚轮对准，并进行间歇性吹气清理。
当AGV小车通过润滑油区域后，指示吹气清理装置在竖直方向上进行转动角度调节，以使得吹气清理装置对准滚轮的表面，并进行间隙性吹气清理，间隙性清理时设定单位时间，使得吹气清理装置在单位时间内循环对滚轮表面进行清理，以提高对滚轮上的润滑油清理效果。
参照图7，发出通过提示后，还包括：
步骤S600：获取在搬运路径上的移动位置；
移动位置是AGV小车在移动过程中的实时位置，通过在AGV小车上预先安装定位导航芯片进行确定。
步骤S601：基于移动位置和搬运路径分析，以确定剩余路径；
通过将移动位置和搬运路径进行对比分析，可以得知移动位置和搬运目的地位置之间的路径剩余距离，将其定义以为剩余路径，以便于后续进一步分析时调用。
步骤S602：基于剩余路径和预设的爬升路径特征对比，以判断剩余路径所对应的路径特征与爬升路径是否存在拟合；
爬升路径特征是移动路径中需要AGV小车进行爬升的路径特征，对爬升路径的分析是为了得知AGV小车在运输货物时，是否需要经过倾斜爬升的路段，因为滚轮在附着了润滑油的情况下，再执行爬坡的动作过程中还会进一步降低滚轮和地面之间的摩擦系数，使得滚轮容易发生打滑的情况，影响AGV小车的运输稳定性。因此需要对生育路径和爬升路径特征进行对比，以判断剩余路径中是否存在特征与爬升路径特征拟合的路径。
需要说明的是，运输路径中通过折线代表爬升路径特征，通过水平线代表其余的路径特征，在正常情况下，AGV小车能够携带货物通过爬升路径，在滚轮摩擦系数降低的情况下，会产生一定的爬升影响。
步骤S603：若存在，则指示预设的伸缩架驱使备用滚轮与地面滚动抵接，以为AGV小车提供动力。
若剩余路径中与爬升路径特征不存在拟合，说明剩余路径中不需要进行爬升动作，则指示吹气清理装置对滚轮进行吹气清理。
若剩余路径中与爬升路径特征存在拟合，说明剩余路径中存在需要爬升的路径，此时通过指示AGV上预先安装的伸缩架展开，使得伸缩架上的可进行驱动的备用滚轮与底面进行滚动抵接，并提供驱动力，使得AGV小车和地面之间的摩擦力增加，以提高AGV小车后续进行爬升时的运输稳定性。
参照图8，激光探照装置照射至移动路面，以形成范围等于侧边展开距离的同步投影光圈后，包括：
步骤S700：获取环境光照强度；
环境光照强度是小车沿搬运路径进行移动过程中的周围环境光照强度，通过在AGV小车上的摄像头进行图像拍摄，并根据图像进行亮度分析，将分析得到的亮度定义为环境光照强度。需要说明的是，图像的拍摄是连续进行拍摄。
步骤S701：基于环境光照强度和预设的基准光照强度比较，以判断环境光照强度是否大于基准光照强度；
通过对环境光照强度和预设的基准光照强度比较，可以得知环境光照强度是否大于基准光照强度。
步骤S702：若小于或等于，则指示预设的激光照射装置保持投影光圈的照射亮度；
若环境光照强度小于或等于基准光照强度，说明此时激光照射强度所照射的投影光圈能够清晰的照射在路面上，便于对障碍物特征进行准确分析。
步骤S703：若大于，则将环境光照强度和预设的光圈调节亮度值匹配，以确定环境光照强度所对应的最小亮度调节值；
若环境光照强度大于基准光照强度，说明激光照装置所照射的投影光圈不能够清晰的显现在路面上，此时需要对激光照射装置所照射的投影光圈亮度进行调节。进行亮度调节前，预先建立光圈亮度调节数据库，将不同的环境光照强度存储于光圈亮度调节数据库中，并存储有不同环境光照强度相对应的调节亮度值，将环境光照强度输入数据库中，能够匹配并输出对应的调节亮度值，并定义为最小亮度调节值。
步骤S704：指示预设激光照射装置按最小亮度调节值对照射亮度进行调节。
当匹配到对应的最小亮度调节值时，指示激光照射装置按照最小亮度调节值进行亮度调节，以使得投影光圈能够清楚的照射在路面上。
基于同一发明构思，本发明实施例提供一种AGV小车搬运控制系统，包括：
获取模块，用于获取搬运目的地位置、搬运起始位置、搬运移动速度、转向结束提示、货物摆放图像、前进路面图像、移动位置和环境光照强度；
存储器，用于存储任一项的一种AGV小车搬运控制方法的程序；
处理器，存储器中的程序能够被处理器加载执行且实现任一项的AGV小车搬运控制方法。
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，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。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。
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行AGV小车搬运控制方法的计算机程序。
计算机存储介质例如包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于同一发明构思，本发明实施例提供一种智能终端，包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行AGV小车搬运控制方法的计算机程序。
在对货物进行抬升时，通过在AGV小车上安装升降机构以实现对货物的抬升，而升降机构采用紧密液压油缸进行升降控制时，经济成本较高。而本申请实施例中采用伺服电机和曲柄机构配合，以实现升降控制。
本实施例中，基于同一发明构思，还公开一种用于AGV小车进行升降驱动的升降机构。参具体地，如图9所示，升降机构包括伺服电机1、减速器2、传动齿轮组3、驱动连杆组4和顶升平台5，伺服电机1和减速器2形成传动连接，减速器2和传动齿轮组3形成传动连接，传动齿轮组3和驱动连杆组4形成传动连接，顶升平台5和驱动连杆组4之间形成平行四边形的铰接关系，当伺服电机1正转时，驱使传动齿轮组3转动，以带动驱动连杆组4向上支撑，从而驱使顶升平台5竖直向上移动，当伺服电机1反转时，以驱使传动齿轮组3带动驱动连杆组4向下收缩，从而驱使顶升平台5向下移动，以将货物下降。
参照图9至图11，其中，传动齿轮组3包括齿轮一31、齿轮二32、齿轮三33和齿轮四34。驱动连杆组4包括连杆一41、连杆二42、连杆三43、连杆四44、连杆五45、连杆六46和连杆七47。在驱动连杆组4上还设置有相应的铰接轴组6，铰接轴组6包括铰接轴一61、铰接轴二62、铰接轴三63、铰接轴四64、铰接轴五65、铰接轴六66和铰接轴七67。此外，在铰接轴组6上还设置有铰接座一7。
如图9-图11所示，伺服电机1通过减速器2减速后，使齿轮一31沿图中逆时针方向旋转，齿轮二32与齿轮一31啮合、且齿轮二32与齿轮三33同轴，故齿轮二32与齿轮三33顺时针方向旋转，齿轮三33驱动齿轮四34作逆时针旋转。
如图9-图11所示，连杆三43、连杆四44通过铰接轴一61铰接，连杆四44与顶升平台5一侧通过铰接轴二62铰接；另一侧连杆六46与连杆七47通过铰接轴六66铰接，连杆七47与顶升平台5、连杆一41通过铰接轴七67铰接；顶升平台5通过连杆一41、铰接轴七67与铰接座一7连接。当齿轮四34获得逆时针旋转的驱动扭矩后，齿轮四34通过连杆二42驱动铰接轴一61和连杆三43以铰接轴四64为圆心逆时针运动，铰接轴一61的位移通过连杆五45传递到另一侧的铰接轴六66，推动连杆六46以铰接轴五65为圆心作逆时针运动。同时因连杆一41、铰接座一7对顶升平台5、铰接座一7在水平方向运动的限制，及各连杆间组成的平行四边形空间关系，迫使连杆七47以铰接轴七67为圆心作顺时针运动、连杆四44以铰接轴二62为圆心作顺时针运动，并最终使顶升平台5产生竖直方向向上的位移。
需要进一步说明的是，顶升机构上升至最高位如图3所示，此时连杆三43与连杆四44、连杆六46与连杆七47之间的夹角为146°（最低位时为76°），顶升平台5上的负载被顶起。当齿轮四34按图三所示顺时针旋转时，连杆二42拉动铰接轴一61和连杆三43以铰接轴四64为圆心顺时针旋转，铰接轴一61通过连杆五45拉动铰接轴六66和连杆六46以铰接轴五65为圆心顺时针旋转。同时因连杆一41、铰接座一7对顶升平台5、铰接座一7在水平方向运动的限制，及各连杆间组成的平行四边形空间关系，迫使连杆七47以铰接轴七67为圆心逆时针旋转、连杆四44以铰接轴二62为圆心逆时针旋转，使顶升平台5产生竖直方向向下的位移。
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，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。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。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
Claims (7)
1.一种AGV小车搬运控制方法，其特征在于，包括：
获取搬运目的地位置以及货物的搬运起始位置；
根据搬运目的地位置、货物的搬运起始位置分析，以确定搬运货物的货物类型；
基于货物类型和预设的移动路径进行匹配，以确定货物类型所对应的搬运路径；
基于搬运路径和预设的拐点路径特征对比分析，以确定搬运拐点位置；
指示AGV小车沿搬运路径移动至搬运拐点位置时，以预设的缓速方法进行减速，并于转向后发出转向结束提示；
基于转向结束提示以指示AGV小车以预设的加速值进行移动，直至AGV小车到达搬运目的地位置；
预设的缓速方法包括：
基于货物类型和预设的货物信息匹配，以确定货物重量、货物摆放姿态；
获取AGV小车的搬运移动速度；
基于搬运移动速度和货物重量进行计算，以确定货物的移动惯性大小；
基于货物重量和预设的允许惯性大小匹配，以确定货物重量所对应的安全惯性范围；
将移动惯性大小和安全惯性范围比较，以判断安全移动惯性大小是否超过安全惯性范围；
若不超过，则提示AGV小车保持搬运移动速度；
若超过，则根据移动惯性大小和预设的倾角值匹配，以确定升降台的倾角调节值和倾角调节方向；
基于升降台的倾角调节值、倾角调节方向调节指示升降台进行倾角调节，并获取转向结束提示；
基于转向结束提示指示升降台转动至与预设的水平面保持平行；
确定货物摆放姿态时，还包括：
获取货物摆放图像；
基于货物摆放图像和预设的货物展开特征对比分析，以确定货物的侧边展开距离；
基于侧边展开距离指示预设的激光探照装置照射至AGV小车移动路面前方，以形成范围等于侧边展开距离的同步投影光圈，并获取AGV小车的前进路面图像；
将前进路面图像和预设的障碍物特征、投影光圈特征对比分析，以确判断投影光圈特征是否和障碍物特征发生干涉；
若投影光圈特征和障碍物特征发生干涉，则标记以确定干涉位置；
基于干涉位置和搬运路径进行分析以确定规避路径；
指示AGV小车沿规避路径移动以进行障碍规避；
获取前进路面图像时，还包括：
根据前进路面图像和预设的润滑油特征对比分析，以判断前进路面图像中的特征和预设的润滑油特征是否拟合；
若拟合，则对润滑油特征所对应的区域进行标记，以确定润滑油区域；
基于润滑油区域和搬运路径、预设滚轮相对位置进行分析，以判断AGV小车沿预设搬运路径移动时，润滑油区域和滚轮是否存在干涉；
若润滑油区域和滚轮存在干涉，则对润滑油区域的轮廓特征分析以确定润滑油区域面积；
将润滑油区域面积和预设的吹气清理强度匹配，以确定润滑油区域面积所对应的吹气清理强度；
指示预设的吹气清理装置按照吹气清理强度对润滑油区域吹气清理。
2.根据权利要求1所述的AGV小车搬运控制方法，其特征在于，根据润滑油区域和预设的吹气清理强度匹配前，包括：
将润滑油区域面积和预设的基准清理面积进行比较；
若润滑油区域面积小于或等于预设的基准清理面积，则发出吹气清理强度匹配提示；
基于吹气清理强度匹配提示将润滑油区域面积和预设的吹气清理强度匹配；
若润滑油区域面积大于预设的基准清理面积，则指示AGV小车沿搬运路径前进通过润滑油区域，并发出通过提示；
基于通过提示指示预设的吹气装置按照预设的转动角度转动至与滚轮对准，并进行间歇性吹气清理。
3.根据权利要求2所述的AGV小车搬运控制方法，其特征在于，发出通过提示后，还包括：
获取在搬运路径上的移动位置；
基于移动位置和搬运路径分析，以确定剩余路径；
基于剩余路径和预设的爬升路径特征对比，以判断剩余路径所对应的路径特征与爬升路径是否存在拟合；
若存在，则指示预设的伸缩架驱使备用滚轮与地面滚动抵接，以为AGV小车提供动力。
4.根据权利要求1所述的AGV小车搬运控制方法，其特征在于，激光探照装置照射至移动路面，以形成范围等于侧边展开距离的同步投影光圈后，包括：
获取环境光照强度；
基于环境光照强度和预设的基准光照强度比较，以判断环境光照强度是否大于基准光照强度；
若小于或等于，则指示预设的激光照射装置保持投影光圈的照射亮度；
若大于，则将环境光照强度和预设的光圈调节亮度值匹配，以确定环境光照强度所对应的最小亮度调节值；
指示预设激光照射装置按最小亮度调节值值对照射亮度进行调节。
5.一种AGV小车搬运控制系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取搬运目的地位置、搬运起始位置、搬运移动速度、转向结束提示、货物摆放图像、前进路面图像、移动位置和环境光照强度；
存储器，用于存储如权利要求1至4中任一项的AGV小车搬运控制方法的程序；
处理器，存储器中的程序能够被处理器加载执行且实现如权利要求1至4中任一项的AGV小车搬运控制方法。
6.一种智能终端，其特征在于，包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至4中任一项的AGV小车搬运控制方法。
7.一种升降机构，应用于上述权利要求1-4中任一项AGV小车搬运控制方法的AGV小车中，包括：伺服电机（1）、减速器（2）、传动齿轮组（3）、驱动连杆组（4）和顶升平台（5）；
所述伺服电机（1）和所述减速器（2）进行传动连接，用于对所述减速器（2）进行转速调节；
所述传动齿轮组（3）设于所述减速器（2）和所述驱动连杆组（4）之间，用于将所述减速器（2）传递的扭转力矩传递至所述驱动连杆组（4）；
所述顶升平台（5）和所述驱动连杆组（4）形成平行四边形铰接，当所述伺服电机（1）转动至不同方向时，驱使顶升平台（5）上升或者下降。
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| 一种应用于自动生产系统的智能搬运车;林宇鑫;戴俊辉;符策文;何伟锋;张智聪;;机电工程技术(02);全文 * |
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| Publication number | Publication date |
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| CN117148811A (zh) | 2023-12-01 |
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