CN205450772U - 一种全向自动导引车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种全向自动导引车，包括自动导引车车体，自动导引车车体内设有支撑结构、电池组、电机、控制箱和中央处理控制单元，自动导引车车体的车头位置设有可以上下升降的升降装置，自动导引车车体靠近地面位置安装有能够对180度范围内的障碍物进行探测的深度相机或激光雷达，升降装置上安装有独立的深度相机和前置摄像头和用于探测车体周边物体及与物体距离的全向光学检测装置，深度相机和前置摄像头用来进行取放货物时的末端定位和识别位置二维码。该全向自动导引车使用全向光学系统辅助以深度相机形成全景视觉，在自动导引车行进时，利用全景视觉系统基于SLAM技术辅助以深度相机或激光雷达深度测量技术来建立的3D立体地图，利用建立的3D地图对自身进行定位、规划路径。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动导引车，特别涉及一种全向自动导引车。
背景技术
目前，人工成本的上升成为当前企业经营发展中遇到的最主要困难，在拥有先进制造业的国家和地区，使用自动导引车(AGV)替代人工在仓库中进行货物装卸及运载以节约成本已经成为当今主流。在国内，目前使用的自动导引车，大部分仍是使用磁轨导航以及RFID定位技术来进行自主移动运送货物，该方法虽然能够满足一定的需要，但是局限性较大，需要针对仓库进行较大的改造，不具有通用性。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的上述缺陷，提供一种全向自动导引车。
为解决现有技术的上述缺陷，本实用新型提供的技术方案是：一种全向自动导引车，包括自动导引车车体，所述自动导引车车体内设有支撑结构、电池组、电机、控制箱和中央处理控制单元，所述自动导引车车体的车头位置设有可以上下升降的升降装置，所述自动导引车车体靠近地面位置安装有能够对180度范围内的的障碍物进行探测的深度相机或激光雷达，所述升降装置上安装有独立的深度相机和前置摄像头和用于探测车体周边物体及与物体距离的全向光学检测装置，所述前置摄像头用来进行取放货物时的末端定位和识别位置二维码。
作为本实用新型全向自动导引车的一种改进，所述全向光学检测装置包括传感器安装支架，所述传感器安装支架上设有多个传感器，多个所述传感器对所述自动导引车顶部的前后、左右四个方向扫描，扫描方向均为斜下方，以此组成一片金字塔形的封闭空间。
作为本实用新型全向自动导引车的一种改进，所述自动导引车车体上采用的四个车轮为麦克纳姆轮。
作为本实用新型全向自动导引车的一种改进，所述多个所述传感器的信息通过串口或CAN总线传给中央处理控制单元，所述中央处理控制单元获取各个传感器信息、下发指令给控制箱来控制所述自动导引车车体的动作。
作为本实用新型全向自动导引车的一种改进，所述全向光学检测装置采集的视觉图像传入到立体视觉导航装置经过图像预处理、特征点分析以及特征点对比运用视觉窗口算法构建出导引车工作环境的3D地图并自定位；立体视觉导航装置再结合深度相机或激光雷达、IMU、里程计以及前置摄像头通过计算以及成本地图来实现路径规划功能，到达指定点并取放货物。
作为本实用新型全向自动导引车的一种改进，多个所述对传感器的处理都由中央处理控制单元完成，对电机直接控制的任务由控制箱完成。
作为本实用新型全向自动导引车的一种改进，还包括一套上位机，该上位机与所述中央处理控制单元以及智能充电柜通过无线连接通讯；当自动导引车车体电量不足时，中央处理控制单元会与上位机通讯，上位机则会与充电柜通讯使其打开开始充电，当自动导引车车体充满后，上位机断掉充电桩的供电并通过无线通讯系统控制自动导引车进入工作模式、等待任务派遣或进入休眠状态。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：该自动导引车使用全向光学系统辅助以深度相机（或激光雷达）形成全景视觉，在自动导引车行进时，利用全景视觉系统基于SLAM技术辅助以深度相机（或激光雷达）深度测量技术来建立的3D立体地图，利用建立的3D地图对自身进行定位、规划路径，并使用基于麦克拉姆轮的全向运动技术将货物从起点运送至指定地点。
视觉导航相较于磁轨导航的优点在于本产品获取信息更加丰富，具有良好的通用性，可以在不对仓库进行任何改造的情况下使用该自动导引车。而全向光学系统较之传统的激光雷达、深度相机（或激光雷达）等方式具有更大的取景范围广，一次图像采集可替代多个传统摄像头、或多个激光雷达的工作，避免了多次扫描更重要的是成本低廉。并且实现自动导引车在完全不需要人工干预的情况下对货物进行自主运输。
附图说明
下面就根据附图和具体实施方式对本实用新型及其有益的技术效果作进一步详细的描述，其中：
图1是本实用新型全向自动导引车正向立体结构图。
图2是本实用新型全向自动导引车反向立体结构图。
图3是本实用新型全向自动导引车底部结构示意图。
附图标记名称：21、自动导引车车体22、升降装置23、深度相机或激光雷达24、深度相机和前置摄像头25、全向光学检测装置26、传感器安装支架27、麦克纳姆轮28、电机29、电池模块。
具体实施方式
下面就根据附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述，但本实用新型的实施方式不局限于此。
如图1、图2和图3所示，一种全向自动导引车，包括自动导引车车体21，自动导引车车体21内设有支撑结构、电池组29、电机28、控制箱和中央处理控制单元，自动导引车车体21的车头位置设有可以上下升降的升降装置22，自动导引车车体21靠近地面位置安装有深度相机或激光雷达23，深度相机或激光雷达23能够对180度范围内的的障碍物进行探测；升降装置22上安装有独立的深度相机和前置摄像头24和用于探测车体周边物体及与物体距离的全向光学检测装置25，前置摄像头24用来进行取放货物时的末端定位和识别位置二维码。
优选的，全向光学检测装置25包括传感器安装支架26，传感器安装支架26上设有多个传感器，多个传感器对自动导引车顶部的前后、左右四个方向扫描，扫描方向均为斜下方，以此组成一片金字塔形的封闭空间。
优选的，自动导引车车体1上采用的四个车轮为麦克纳姆轮27；自动导引车在麦克纳姆轮27的作用下，能实现平面上三自由度的全方位移动，具有零转弯半径、横向平移的能力，可以在狭窄空间内或恶劣环境中自由穿行，能够在狭小空间内进行自由平滑的全向移动，使导引车以期望的速度和方向灵活自如地移动。特别在仓库货架的取放过程中，利用此平台可以完全无需转向就能够在同一货架上取放货物。
优选的，多个传感器的信息通过串口或CAN总线传给中央处理控制单元，中央处理控制单元获取各个传感器信息、下发指令给控制箱来控制车体的动作；
全向光学检测装置5采集的视觉图像传入到立体视觉导航装置经过图像预处理、特征点分析以及特征点对比运用视觉窗口算法构建出导引车工作环境的3D地图并自定位；立体视觉导航装置再结合深度相机或激光雷达、IMU、里程计以及前置摄像头通过计算以及成本地图来实现路径规划功能，到达指定点并取放货物。
所有对传感器的处理都由中央处理控制单元完成，对电机直接控制的任务由控制箱完成。
优选的，本全向自动导引车还包括一套上位机，该上位机与中央处理控制单元以及智能充电柜通过无线连接通讯；当自动导引车车体电量不足时，中央处理控制单元会与上位机通讯，上位机则会与充电柜通讯使其打开开始充电，当自动导引车车体充满后，上位机断掉充电桩的供电并通过无线通讯系统控制自动导引车进入工作模式、等待任务派遣或进入休眠状态。
该全向自动导引车使用全向光学系统辅助以深度相机（或激光雷达）形成全景视觉，在自动导引车行进时，利用全景视觉系统基于SLAM技术辅助以深度相机（或激光雷达）深度测量技术来建立的3D立体地图，利用建立的3D地图对自身进行定位、规划路径，并使用基于麦克拉姆轮的全向运动技术将货物从起点运送至指定地点。
视觉导航相较于磁轨导航的优点在于本产品获取信息更加丰富，具有良好的通用性，可以在不对仓库进行任何改造的情况下使用该自动导引车。而全向光学系统较之传统的激光雷达、深度相机（或激光雷达）等方式具有更大的取景范围广，一次图像采集可替代多个传统摄像头、或多个激光雷达的工作，避免了多次扫描更重要的是成本低廉。并且实现自动导引车在完全不需要人工干预的情况下对货物进行自主运输。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
Claims (7)
1.一种全向自动导引车，其特征在于，包括自动导引车车体，所述自动导引车车体内设有支撑结构、电池组、电机、控制箱和中央处理控制单元，所述自动导引车车体的车头位置设有可以上下升降的升降装置，所述自动导引车车体靠近地面位置安装有能够对180度范围内的障碍物进行探测的深度相机或激光雷达，所述升降装置上安装有独立的深度相机和前置摄像头和用于探测车体周边物体及与物体距离的全向光学检测装置，所述前置摄像头用来进行取放货物时的末端定位和识别位置二维码。
2.根据权利要求1所述的全向自动导引车，其特征在于，所述全向光学检测装置包括传感器安装支架，所述传感器安装支架上设有多个传感器，多个所述传感器对所述自动导引车顶部的前后、左右四个方向扫描，扫描方向均为斜下方，以此组成一片金字塔形的封闭空间。
3.根据权利要求2所述的全向自动导引车，其特征在于，所述自动导引车车体上采用的四个车轮为麦克纳姆轮。
4.根据权利要求3所述的全向自动导引车，其特征在于，所述多个所述传感器的信息通过串口或CAN总线传给中央处理控制单元，所述中央处理控制单元获取各个传感器信息、下发指令给控制箱来控制所述自动导引车车体的动作。
5.根据权利要求4所述的全向自动导引车，其特征在于，所述全向光学检测装置采集的视觉图像传入到立体视觉导航装置经过图像预处理、特征点分析以及特征点对比运用视觉窗口算法构建出导引车工作环境的3D地图并自定位；立体视觉导航装置再结合深度相机或激光雷达、IMU、里程计以及前置摄像头通过计算以及成本地图来实现路径规划功能，到达指定点并取放货物。
6.根据权利要求4所述的全向自动导引车，其特征在于，多个对所述传感器的处理都由中央处理控制单元完成，对电机直接控制的任务由控制箱完成。
7.根据权利要求5所述的全向自动导引车，其特征在于，还包括一套上位机，该上位机与所述中央处理控制单元以及智能充电柜通过无线连接通讯；当自动导引车车体电量不足时，中央处理控制单元会与上位机通讯，上位机则会与充电柜通讯使其打开开始充电，当自动导引车车体充满后，上位机断掉充电桩的供电并通过无线通讯系统控制自动导引车进入工作模式、等待任务派遣或进入休眠状态。
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