CN203687953U - 一种agv视觉导航系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种AGV视觉导航系统，包括：图像采集模块、图像处理模块、运动控制模块；所述的图像采集模块包括安装在车身下方的LED灯。本实用新型通过自带多点LED灯避免了光照条件对视觉导航系统的限制，以较低的成本丰富了AGV对路面信息的获取，简化了行进路径的设置，增强了导航系统的可扩展性，适应了部分自动物流系统、柔性制造系统对低成本、高柔性的要求。

Description

一种AGV视觉导航系统

技术领域

本实用新型涉及一种AGV导航系统，尤其是涉及一种基于视觉的AGV导航系统。

背景技术

AGV （Automatic Guided Vehicle，自动导航小车）是一种无人操纵的自动化运输设备，能承载一定的重量在出发地和目的地之间自主运行，是自动物流系统和柔性制造系统的重要组成设备，具有良好的市场前景和应用价值。

作为AGV的核心组成部分，导航系统的选取对AGV的结构、性能及由其组成的物流系统的柔性、可靠性等都具有决定性影响。目前，常见的AGV导航方式主要有红外导航、电磁导航、激光导航、陀螺仪导航、视觉导航等，其优劣势分析如下：

（1）红外导航：成本较低、路径设置简单灵活，但其侦测范围小、获取信息较少、精度相对较低；

（2）电磁导航：导航原理简单可靠、路径布置隐蔽，不易受污染和损坏，但其路径设置较复杂，难以扩展，且日益复杂的电磁环境对其干扰较大；

（3）激光导航：不需要进行地面路径铺设，引导和定位精度较高，但其成本较高，传感器及发射、反射装置的安装复杂；

（4）陀螺仪导航：准确性高、柔性程度高，但其成本较高，维护保养等后续问题较难解决；

（5）视觉导航：路径设置简单、信息获取丰富、可扩展强、柔性程度高、成本低廉，但其图像获取和处理周期相对较长，对处理器要求较高，且受光照条件影响较大。

由此可见，常见AGV导航系统中存在信息获取较少、路径设置复杂、扩展不灵活、受光照影响大、成本较高等不足。而随着图像处理技术的发展、相关硬件处理速度的提高及其价格的降低，视觉导航中图像获取和处理周期相对较长、对处理器要求较高的不足也逐渐弱化，而其优势则越来越明显。但是视觉导航系统受光照条件影响较大的不足一直存在。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于视觉的AGV导航系统，它具有改善视觉导航系统的光照条件、信息获取丰富、路径设置简单、可扩展强、成本低廉等优点。

本实用新型提供的一种AGV视觉导航系统，包括图像采集模块、图像处理模块、运动控制模块；所述的图像采集模块包括安装在车身下方的LED灯。       

优选地，所述的LED灯为多点LED灯阵列。

优选地，所述的LED灯放置在小车底部离地面一定高度处，此高度以摄像头在此光照条件下采集到路径图像明亮清晰、无阴影、无强烈反光为准。

其中，所述的图像采集模块通过CCD或CMOS摄像头捕获实际路面情况作为视觉导航系统的输入。

优选地，所述的多点LED灯以摄像头为中心均匀放置。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于视觉的AGV导航系统，通过在小车底部安装LED灯，形成一个光照条件较为稳定的环境，解决了视觉导航方式受光照条件影响较大的不足。它具有改善视觉导航系统的光照条件、信息获取丰富、路径设置简单、可扩展强、成本低廉等优点。此外，该系统以较低的成本丰富了AGV对路面信息的获取，简化了行进路径的设置，增强了导航系统的可扩展性，适应了部分自动物流系统、柔性制造系统对低成本、高柔性的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型AGV视觉导航系统示意图。

图2为图1所示实施例中摄像头与环形多点LED灯位置示意图。

图3为图1所示实施例中摄像头与平行线多点LED灯位置示意图。

具体实施方式

图1是本实用新型AGV视觉导航系统示意图，包括：图像采集模块101、图像处理模块102、运动控制模块103、底层电机104。所述的图像采集模块、图像处理模块、运动控制模块共同构成了AGV视觉导航系统（如图1中虚线框所示）。

所述的图像采集模块通过CCD（Charge-coupled Device，电荷耦合元件）或CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互补式金属氧化物半导体）摄像头捕获实际路面情况作为视觉导航系统的输入。所述的图像采集模块包括多点LED灯阵列。

所述的图像处理模块从图像采集模块读入路径图像，经过一系列处理，将路径参数输出到运动控制模块。

所述的运动控制模块从图像处理模块读入路径参数，经过一系列处理，将控制指令输出到底层电机，通过控制左右两轮的电机转动方向和速度来实现对AGV的运动控制。

如图2、图3所示为AGV视觉导航系统中图像采集模块包括的摄像头与多点LED（light emitting diode，发光二极管）灯位置示意图，包括：灯带201、摄像头202、LED灯203。所述的多个LED灯组成灯带。优选地，灯带形状为：环形（如图2所示）、平行线排列（如图3所示）、矩形。

所述的多点LED灯以摄像头为中心均匀放置在小车底部离地一定高度处，以摄像头在此光照条件下采集到路径图像明亮清晰、无阴影、无强烈反光为准，多点LED灯均匀分布在摄像头周围。

由于图像质量的好坏直接影响系统的处理速度与精度，因此良好的光照条件是获取优质图像的前提。所述的AGV视觉导航系统通过自带的多点LED灯来保持均匀稳定的光照条件。

值得注意的是，本实用新型所述仅是AGV视觉导航系统的一种形式，其它满足本实用新型所述结构的系统，即使设备名称、外观、器件摆放顺序等不影响系统特性的因素不相同，仍然属于本实用新型保护的范围。

以上所述是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种AGV视觉导航系统，包括图像采集模块、图像处理模块、运动控制模块，其特征在于：所述的图像采集模块包括安装在车身下方的LED灯；所述的LED灯为多点LED灯阵列；所述的多点LED灯以摄像头为中心均匀放置。

2.如权利要求1所述的一种AGV视觉导航系统，其特征在于：所述的LED灯放置在小车底部离地面一定高度处，此高度以摄像头在此光照条件下采集到路径图像明亮清晰、无阴影、无强烈反光为准。

3.如权利要求1所述的一种AGV视觉导航系统，其特征还包括：所述的图像采集模块通过CCD或CMOS摄像头捕获实际路面情况作为视觉导航系统的输入。

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