CN117234159A - 一种智能agv小车装卸货的运行控制方法及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能AGV小车技术领域,公开了一种智能AGV小车装卸货的运行控制方法及控制系统,包括:构建工作区域的三维模型,并构建三维模型所在区域的世界坐标系;通过天眼模组获取工作区域的实际图像,并基于实际图像确定目标AGV小车的停放区域、工作区域和装卸货区域;将停放区域、工作区域和装卸货区域映射到三维模型中确定停放区域的停放坐标值、工作区域的工作坐标值和装卸货区域的装卸货坐标值;根据停放坐标值、工作坐标值、装卸货坐标值确定目标AGV小车的运行轨迹;目标AGV小车基于运行轨迹执行装卸货任务;本发明解决了现有的智能AGV小车工作时存在运行路线确定方法复杂、容易收到障碍物干扰的问题。
Description
技术领域
本发明涉及智能AGV小车技术领域,尤其涉及一种智能AGV小车装卸货的运行控制方法及控制系统。
背景技术
加强行业信息化建设,努力提升安全管理信息化水平,研发重大危险源和关键危险工序的自动识别、提示和自动报警技术,推动行业信息化的系统集成、创新应用和与外部信息的衔接,推动企业内部信息系统之间、与下游行业信息系统之间的信息共享,实现安全生产的信息化管理水平。
目前工业炸药产品的装卸以及仓库出入库的管理还是采用传统的人工装卸车以及手工账本管理模式,操作人员较多,劳动强度大,效率低,并且容易出现差错。为促进民爆行业的智能化、少人化甚至无人化技术进步,通过信息化的管理实现安全发展、清洁发展、节约发展,经过多次调研,认为很有必要开发智能化自动化仓储系统,减少危险岗位的在线人员,降低劳动强度,减少出入库的差错率,提高炸药产品出入库工作效率。目前,现有的智能化仓储系统主要依据智能AGV小车对货物进行装卸,但,现有的智能AGV小车在运货时还存在运行轨迹确定方法复杂、运行轨迹确定后无法排除障碍物对小车运行造成的干扰。可见,现有的智能AGV小车工作时存在运行路线确定方法复杂、容易收到障碍物干扰的问题。
发明内容
本发明提供了一种智能AGV小车装卸货的运行控制方法及控制系统,以解决现有的智能AGV小车工作时存在运行路线确定方法复杂、容易收到障碍物干扰的问题。
为了实现上述目的,本发明通过如下的技术方案来实现:
第一方面,本发明提供一种智能AGV小车装卸货的运行控制方法,包括:
构建工作区域的三维模型,并构建所述三维模型所在区域的世界坐标系;
通过天眼模组获取工作区域的实际图像,并基于所述实际图像确定目标AGV小车的停放区域、工作区域和装卸货区域;
将所述停放区域、所述工作区域和所述装卸货区域映射到所述三维模型中确定所述停放区域的停放坐标值、所述工作区域的工作坐标值和所述装卸货区域的装卸货坐标值;
根据所述停放坐标值、所述工作坐标值、所述装卸货坐标值确定目标AGV小车的运行轨迹;
目标AGV小车基于所述运行轨迹执行装卸货任务。
可选的,所述天眼模组为至少包含一个摄像头的摄影模组。
可选的,所述基于所述实际图像确定目标AGV小车的停放区域、工作区域和装卸货区域,包括:
在所述实际图像中标定AGV小车的停放位置,并将该停放位置作为目标AGV小车的停放区域;
在所述实际图像中标定货物的仓储位置,并将该仓储位置作为目标AGV小车的工作区域;
在所述实际图像中标定货车车厢的停靠位置,并将该停靠位置作为目标AGV小车的装卸货区域。
可选的,所述工作坐标值的确定,包括:
通过天眼模组获取工作区域的待标定图像,并基于所述待标定图像对工作区域中的货物排数信息、货物储位ID号、货物类型、批次号进行标定,得到对应的标定信息;
将标定信息映射到三维模型中,基于世界坐标系和标定信息确定货物的坐标值;
将货物的坐标值作为工作坐标值。
可选的,所述装卸货坐标值的确定,包括:
通过天眼模组获取货车车厢的姿态图像,并基于所述姿态图像确定货车车厢的姿态信息、高度信息、车厢中轴线坐标信息;
基于所述姿态信息、所述高度信息、所述车厢中轴线坐标信息确定装卸货坐标值。
可选的,所述根据所述停放坐标值、所述工作坐标值、所述装卸货坐标值确定目标AGV小车的运行轨迹,包括:
基于所述停放坐标值和所述工作坐标值确定目标AGV小车从停放区域到工作区域的第一行进轨迹;
基于所述工作坐标值和所述装卸货坐标值确定目标AGV小车从工作区域到装卸货区域的第二行进轨迹;
将第一行进轨迹和第二行进轨迹进行拼接得到总行进轨迹,并将总行进轨迹作为运行轨迹。
可选的,所述运行轨迹的确定还包括:
通过天眼模组实时获取AGV小车的工作图像,对所述工作图像与所述三维模型进行比对,将在所述工作图像中存在而在所述三维模型中不存在的物体视为障碍物;
将障碍物的位置映射到所述三维模型中确定障碍物在世界坐标系中的障碍物坐标值;
基于世界坐标系确定所述运行轨迹的轨迹坐标值,并将所述障碍物坐标值与所述轨迹坐标值进行比对;
在所述障碍物坐标值与所述轨迹坐标值出现重合时,在重合区域重新确定新的运行轨迹,使运行轨迹绕开障碍物。
可选的,所述目标AGV小车基于所述运行轨迹执行装卸货任务,包括:
基于货车车厢的到位情况生成装卸货指令发送至目标AGV小车;
目标AGV小车基于所述装卸货指令沿所述运行轨迹移动到所述工作区域中的货物存放位置进行装货作业,并在装货作业完成后沿所述运行轨迹移动到装卸货区域中对货物进行装卸货作业。
可选的,所述装卸货指令包括:需出库装车的货物排数信息、待出库对应的货物储位ID号、货物类型信息、批次号以及数量信息。
第二方面,本申请实施例提供一种智能AGV小车装卸货的运行控制系统,包括处理器、存储器;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现第一方面中任一所述的方法步骤。
有益效果:
本发明提供的智能AGV小车装卸货的运行控制方法,通过构建工作区域的三维模型,并基于实际图像确定目标AGV小车的停放区域、工作区域和装卸货区域,再将停放区域、工作区域和装卸货区域映射到三维模型中确定停放区域的停放坐标值、工作区域的工作坐标值和装卸货区域的装卸货坐标值,从而根据停放坐标值、工作坐标值、装卸货坐标值确定目标AGV小车的运行轨迹,目标AGV小车便可基于运行轨迹执行装卸货任务,有效的提高了智能AGV小车工作时运行路线确定的效率,简化的路线确定方法的步骤,从而提高了智能AGV小车的工作效率,可以极大减少该工序作业人员,有效降低炸药生产中重大安全事故的发生。
附图说明
图1为本发明优选实施例的智能AGV小车装卸货的运行控制方法的流程图。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另作定义,本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也相应地改变。
实施例1
请参见图1,本申请实施例提供一种智能AGV小车装卸货的运行控制方法,包括:
构建工作区域的三维模型,并构建所述三维模型所在区域的世界坐标系;
通过天眼模组获取工作区域的实际图像,并基于所述实际图像确定目标AGV小车的停放区域、工作区域和装卸货区域;
将所述停放区域、所述工作区域和所述装卸货区域映射到所述三维模型中确定所述停放区域的停放坐标值、所述工作区域的工作坐标值和所述装卸货区域的装卸货坐标值;
根据所述停放坐标值、所述工作坐标值、所述装卸货坐标值确定目标AGV小车的运行轨迹;
目标AGV小车基于所述运行轨迹执行装卸货任务。
在上述实施例中,通过构建工作区域的三维模型,并基于实际图像确定目标AGV小车的停放区域、工作区域和装卸货区域,再将停放区域、工作区域和装卸货区域映射到三维模型中确定停放区域的停放坐标值、工作区域的工作坐标值和装卸货区域的装卸货坐标值,从而根据停放坐标值、工作坐标值、装卸货坐标值确定目标AGV小车的运行轨迹,目标AGV小车便可基于运行轨迹执行装卸货任务,有效的提高了智能AGV小车工作时运行路线确定的效率,简化的路线确定方法的步骤,从而提高了智能AGV小车的工作效率,可以极大减少该工序作业人员,有效降低炸药生产中重大安全事故的发生。
可选的,所述天眼模组为至少包含一个摄像头的摄影模组。
可选的,所述基于所述实际图像确定目标AGV小车的停放区域、工作区域和装卸货区域,包括:
在所述实际图像中标定AGV小车的停放位置,并将该停放位置作为目标AGV小车的停放区域;
在所述实际图像中标定货物的仓储位置,并将该仓储位置作为目标AGV小车的工作区域;
在所述实际图像中标定货车车厢的停靠位置,并将该停靠位置作为目标AGV小车的装卸货区域。
在上述实施例中,通过标定的方式在实际图像中确定停放区域、工作区域和装卸货区域的位置,标定方式可以是手动标定或自动标定。
手动标定是通过人工的方式在获取到的实际图像中,对停放区域、工作区域和装卸货区域进行区域划分,并为划分的区域标识上唯一的识别编码,便可通过识别编码对停放区域、工作区域和装卸货区域进行识别,得到实际图像中停放区域、工作区域和装卸货区域的位置。
自动标定是通过构建神经网络模型,并获取多张经过手动标定的图像作为训练集和验证集对神经网络进行训练,训练前,通过预处理增强训练集和验证集中的特征,从而通过训练集和验证集对神经网络进行训练后,得到训练完成的神经网络,此时,将实际图像输入训练完成的神经网络中,便可自动对停放区域、工作区域和装卸货区域的位置进行标定。
可选的,所述工作坐标值的确定,包括:
通过天眼模组获取工作区域的待标定图像,并基于所述待标定图像对工作区域中的货物排数信息、货物储位ID号、货物类型、批次号进行标定,得到对应的标定信息;
将标定信息映射到三维模型中,基于世界坐标系和标定信息确定货物的坐标值;
将货物的坐标值作为工作坐标值。
可选的,所述装卸货坐标值的确定,包括:
通过天眼模组获取货车车厢的姿态图像,并基于所述姿态图像确定货车车厢的姿态信息、高度信息、车厢中轴线坐标信息;
基于所述姿态信息、所述高度信息、所述车厢中轴线坐标信息确定装卸货坐标值。
可选的,所述根据所述停放坐标值、所述工作坐标值、所述装卸货坐标值确定目标AGV小车的运行轨迹,包括:
基于所述停放坐标值和所述工作坐标值确定目标AGV小车从停放区域到工作区域的第一行进轨迹;
基于所述工作坐标值和所述装卸货坐标值确定目标AGV小车从工作区域到装卸货区域的第二行进轨迹;
将第一行进轨迹和第二行进轨迹进行拼接得到总行进轨迹,并将总行进轨迹作为运行轨迹。
可选的,所述运行轨迹的确定还包括:
通过天眼模组实时获取AGV小车的工作图像,对所述工作图像与所述三维模型进行比对,将在所述工作图像中存在而在所述三维模型中不存在的物体视为障碍物;
将障碍物的位置映射到所述三维模型中确定障碍物在世界坐标系中的障碍物坐标值;
基于世界坐标系确定所述运行轨迹的轨迹坐标值,并将所述障碍物坐标值与所述轨迹坐标值进行比对;
在所述障碍物坐标值与所述轨迹坐标值出现重合时,在重合区域重新确定新的运行轨迹,使运行轨迹绕开障碍物。
在上述实施例中,由于AVG小车的运行轨迹确定后,AVG小车便会基于运行轨迹进行行动,而,当AVG小车装货完成时,由于装载的货物属于易爆物品,此时,若运行轨迹上存在障碍物,AVG小车按照预定的运行轨迹进行行动时,会与障碍物发生触碰,从而影响装载的货物的安全,更严重的会造成整个工作区域的爆炸,因此,需要在AVG小车工作时,实时对工作区域进行监控,避免AVG小车工作时运行轨迹上存在障碍物对AVG小车的行动以及货物的安全造成影响。
在运行轨迹确定前,通过将实际图像映射到三维模型中,能够在三维模型中得到全部实际图像中物体的位置,基于全部实际图像中物体的位置去对运行轨迹进行确定,因此,在AVG小车工作时,通过实时对比的方式,实时获取工作图像(工作图像即AGV小车在运行过程中工作区域的实时图像),通过工作图像与三维模型进行对比,能够察觉到运行轨迹确定时实际图像中不存在而工作图像中存在的物体,若该物体位于运行轨迹上,即判定该物体会对AGV小车的行动造成干扰,此时判定该物体为障碍物,从而基于障碍物的存在重新规划运行轨迹。
重新规划运行轨迹是通过绕开障碍物的形式来进行,通过判定障碍物的边界与运行轨迹两个交点之间最短路径,从而将该最短路径引入运行轨迹中,并去除被障碍物阻挡住的运行轨迹来形成新的运行轨迹。
可选的,所述目标AGV小车基于所述运行轨迹执行装卸货任务,包括:
基于货车车厢的到位情况生成装卸货指令发送至目标AGV小车;
目标AGV小车基于所述装卸货指令沿所述运行轨迹移动到所述工作区域中的货物存放位置进行装货作业,并在装货作业完成后沿所述运行轨迹移动到装卸货区域中对货物进行装卸货作业。
可选的,所述装卸货指令包括:需出库装车的货物排数信息、待出库对应的货物储位ID号、货物类型信息、批次号以及数量信息。
实施例2
智能AGV小车执行自动出库装车任务的流程如下所示:
(1)到达货车到达接驳位前驻停点,司机驻车打开车厢门后,并继续倒车泊位,货车车辆触发龙门立柱下方的防撞到位强阻尼块内压力感知传感器,压力感知信号触发后,传送至库前自动装卸区WCS系统平台,WCS系统平台确认左右两侧的到位阻尼块压力传感信号都触发后,同时货车车厢左右两侧的红外安全光束未被触发,WCS系统平台控制货车前方的指示灯由黄灯长亮状态转为绿灯长亮,表示泊位到位且准确,货车司机可以驻车、熄火并拉好手刹,离开驾驶室;而如果只有单边阻尼块压力传感信号被触发或者车厢左右两侧的红外安全光束被触发到,则表示车辆未被准备泊车到位,则货车前方的指示灯由黄灯长亮状态转为黄灯闪烁状态,货车司机需要重新调整泊车姿态与入位路线,以保证准确泊车。
(2)货车司机准确泊停车辆后,库管员在WMS系统上用电能或手持式终端机下发装车任务,需要填写物料种类、批次、数量等关键出库任务工单数据信息。
(3)月台天眼模组开始自动识别货车车厢泊车姿态,车厢地板的动态离地高度,车厢泊车对位的姿态角、车厢泊车中轴线的相对坐标、车厢尾部第一排货车距离车厢门口的间距等到货车辆的动态泊车姿态信息数据,并驱动托车器顶起至货车车厢尾部大梁处,触发后即停,车厢前方的状态灯由绿灯长亮转为红灯长亮,由于托车器已经升起,这时司机是不允许开走车辆的(前方指示灯为红灯时,司乘人员是严禁对车辆进行驾驶操作的)。
(4)库前自动装卸区WCS系统平台调度自动装卸AGV小车前往自动装车进行出库装车任务的执行,派发出库装车任务工单,工单数据有仓储号#、需出库装车的货物排数、待出库对应的货物储位ID号、货物类型、批次号、数量等工单任务数据。
(5)自动装卸AVG小车从待命区行驶至剪撑式登车桥节点处,并原地旋转90角,并通过Lora433加密无线数据网络通知WCS系统平台,WCS平台通知登车桥起升至月台钢平台的所在固定高度处;
(6)WMS系统分配对应的仓库储位ID给到WCS系统,WCS系统通知自动装卸AVG小车可以进入仓库的储位ID进行对应取货;
(7)自动装卸AVG小车从仓库储位ID取完货之后,重新回到登车桥节点,并原地旋转90度角,停稳后通知WCS系统;
(8)WCS系统通知登车桥起升/下降至货车车厢平板平齐高度,自动放下搭接舌板,确认闭环到位后,再通过WCS系统平台通知到自动装卸AVG小车可以进入货车车厢放货;
(9)自动装卸AVG小车进入车厢后,将此次出库叉取的托盘货物一直放入到车厢内部的最尽头,放货完成后,退回至登车桥,取出最外侧第一排三托盘货物托盘,并回到登车桥,原地转向90度角,停稳后通知WCS系统;
(10)WCS系统通知登车桥收回舌板,并重新起升或下降平台高度至月台钢平台的所在固定高度,停止后通知WCS系统登车桥已经到达月台高度处,自动装卸AVG小车循环执行第5步至第9步,直至此次出库装车任务工单内的全部子任务执行完毕,重新回到待命点,剪撑式登车桥回归零点;
(11)WCS系统通知托车器降下至零点,托车器降至零位后上报WCS系统平台,WCS系统通知前方指示灯由红灯常亮转为绿灯常亮,表示货车司机可以将货车驶离自动装卸区;
(12)监控室库管人员通知货车司机前往开车,货车司机将泊停货车驶离自动装卸区,此次自动出库装车任务全部完结。
本申请实施例还提供一种智能AGV小车装卸货的运行控制系统,包括处理器、存储器;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现智能AGV小车装卸货的运行控制方法中任一所述的方法步骤。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种智能AGV小车装卸货的运行控制方法,其特征在于,包括:
构建工作区域的三维模型,并构建所述三维模型所在区域的世界坐标系;
通过天眼模组获取工作区域的实际图像,并基于所述实际图像确定目标AGV小车的停放区域、工作区域和装卸货区域;
将所述停放区域、所述工作区域和所述装卸货区域映射到所述三维模型中确定所述停放区域的停放坐标值、所述工作区域的工作坐标值和所述装卸货区域的装卸货坐标值;
根据所述停放坐标值、所述工作坐标值、所述装卸货坐标值确定目标AGV小车的运行轨迹;
目标AGV小车基于所述运行轨迹执行装卸货任务。
2.根据权利要求1所述的智能AGV小车装卸货的运行控制方法,其特征在于,所述天眼模组为至少包含一个摄像头的摄影模组。
3.根据权利要求1所述的智能AGV小车装卸货的运行控制方法,其特征在于,所述基于所述实际图像确定目标AGV小车的停放区域、工作区域和装卸货区域,包括:
在所述实际图像中标定AGV小车的停放位置,并将该停放位置作为目标AGV小车的停放区域;
在所述实际图像中标定货物的仓储位置,并将该仓储位置作为目标AGV小车的工作区域;
在所述实际图像中标定货车车厢的停靠位置,并将该停靠位置作为目标AGV小车的装卸货区域。
4.根据权利要求1所述的智能AGV小车装卸货的运行控制方法,其特征在于,所述工作坐标值的确定,包括:
通过天眼模组获取工作区域的待标定图像,并基于所述待标定图像对工作区域中的货物排数信息、货物储位ID号、货物类型、批次号进行标定,得到对应的标定信息;
将标定信息映射到三维模型中,基于世界坐标系和标定信息确定货物的坐标值;
将货物的坐标值作为工作坐标值。
5.根据权利要求1所述的智能AGV小车装卸货的运行控制方法,其特征在于,所述装卸货坐标值的确定,包括:
通过天眼模组获取货车车厢的姿态图像,并基于所述姿态图像确定货车车厢的姿态信息、高度信息、车厢中轴线坐标信息;
基于所述姿态信息、所述高度信息、所述车厢中轴线坐标信息确定装卸货坐标值。
6.根据权利要求1所述的智能AGV小车装卸货的运行控制方法,其特征在于,所述根据所述停放坐标值、所述工作坐标值、所述装卸货坐标值确定目标AGV小车的运行轨迹,包括:
基于所述停放坐标值和所述工作坐标值确定目标AGV小车从停放区域到工作区域的第一行进轨迹;
基于所述工作坐标值和所述装卸货坐标值确定目标AGV小车从工作区域到装卸货区域的第二行进轨迹;
将第一行进轨迹和第二行进轨迹进行拼接得到总行进轨迹,并将总行进轨迹作为运行轨迹。
7.根据权利要求6所述的智能AGV小车装卸货的运行控制方法,其特征在于,所述运行轨迹的确定还包括:
通过天眼模组实时获取AGV小车的工作图像,对所述工作图像与所述三维模型进行比对,将在所述工作图像中存在而在所述三维模型中不存在的物体视为障碍物;
将障碍物的位置映射到所述三维模型中确定障碍物在世界坐标系中的障碍物坐标值;
基于世界坐标系确定所述运行轨迹的轨迹坐标值,并将所述障碍物坐标值与所述轨迹坐标值进行比对;
在所述障碍物坐标值与所述轨迹坐标值出现重合时,在重合区域重新确定新的运行轨迹,使运行轨迹绕开障碍物。
8.根据权利要求1所述的智能AGV小车装卸货的运行控制方法,其特征在于,所述目标AGV小车基于所述运行轨迹执行装卸货任务,包括:
基于货车车厢的到位情况生成装卸货指令发送至目标AGV小车;
目标AGV小车基于所述装卸货指令沿所述运行轨迹移动到所述工作区域中的货物存放位置进行装货作业,并在装货作业完成后沿所述运行轨迹移动到装卸货区域中对货物进行装卸货作业。
9.根据权利要求7所述的智能AGV小车装卸货的运行控制方法,其特征在于,所述装卸货指令包括:需出库装车的货物排数信息、待出库对应的货物储位ID号、货物类型信息、批次号以及数量信息。
10.一种智能AGV小车装卸货的运行控制系统,其特征在于,包括处理器、存储器;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-9中任一所述的方法步骤。
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CN202311079420.9A Pending CN117234159A (zh) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 一种智能agv小车装卸货的运行控制方法及控制系统 |
Country Status (1)
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CN (1) | CN117234159A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117576354A (zh) * | 2024-01-16 | 2024-02-20 | 之江实验室 | 一种基于人体轨迹预测的agv防撞预警方法与系统 |
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2023
- 2023-08-25 CN CN202311079420.9A patent/CN117234159A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117576354A (zh) * | 2024-01-16 | 2024-02-20 | 之江实验室 | 一种基于人体轨迹预测的agv防撞预警方法与系统 |
CN117576354B (zh) * | 2024-01-16 | 2024-04-19 | 之江实验室 | 一种基于人体轨迹预测的agv防撞预警方法与系统 |
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