CN205827238U - 一种基于辅助定位装置的惯性导引车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于辅助定位装置的惯性导引车，包括惯性导引车车体，惯性导引车车体上安装有微型工控机、运动控制模块、辅助定位装置、惯性导引模块，微型工控机通过运动控制模块控制车体运动，辅助定位装置包括套装在滑杆上的滑块，伺服电机驱动滑杆旋转，带动滑块在滑杆上相对移动，滑块的底部安装有工业摄像机，惯性导引模块将传感器数据融合，得到惯性导引车的实时位移、速度和偏航角数据，反馈给微型工控机，工业摄像机用来识别二维码标签。本实用新型可以精确的反馈出惯性导引车相对于二维码标签的位置，通过反馈惯性导引车相对于二维码标签的位置给服务器，服务器控制抓取机械手实现更加准确的抓取惯性导引车上的物品。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动导引车辆定位技术，具体的说，本实用新型涉及一种基于辅助定位装置的惯性导引车。
背景技术
随着工业自动化技术的发展，自动引导车(AGV)被广泛的采用，自动导引车能够按照指令的路线自动运行，不需要人为干涉，因此能够有效提高工业自动化，提高运输效率。
现有的自动引导车导航方法主要是磁条引导、激光引导等方法，但是这些方法都有自身的局限性，近年来，随着科技的发展，也出现了一些新的定位导航技术，如中国专利号CN201410296320.6所公布的基于二维码定位的自动引导车导航方法，该惯性导引方法能够有效的提高自动引导车的路径设计的柔性，但是由于二维码结构比较复杂，自动导引车在运动过程中采集到的图像是模糊的，无法直接识别，需要运动模糊图像复原，常用的运动模糊图像复原算法不仅非常耗时，影响自动导引车的实时性，由于图像复原效果不好，导致不能正常识别，使自动导引车不能正常定位，而且由于二维码标签的放置是不连续的，甚至会产生脱轨，造成不可避免的损失。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于辅助定位装置的惯性导引车，可以更加快捷高效的识别基于二维码的定位模块，不仅可以提高自动导引车的定位精度，还可以在自动导引车的运动过程中实时纠偏控制，避免脱轨。
为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案是：
一种基于辅助定位装置的惯性导引车，包括惯性导引车车体1，惯性导引车车体1上安装有微型工控机5、运动控制模块2、辅助定位装置3、惯性导引模块4，微型工控机5通过运动控制模块2控制车体1运动，其中，所述辅助定位装置3包括一套装在滑杆上的滑块，伺服电机驱动滑杆旋转，从而带动滑块在滑杆上相 对移动，滑块的底部安装有工业摄像机，所述的惯性导引模块4用来将传感器数据融合，得到惯性导引车的实时位移、速度和偏航角数据，反馈给微型工控机5，所述的工业摄像机用来识别二维码标签6；
还包括一与惯性导引车配套使用的地面坐标系，所述地面坐标系为惯性导引车的应用场所，应用场所的地面上设置多张二维码标签6，使二维码标签6成网格状，每张二维码标签6上均印制有储存该二维码标签位置坐标信息及与相邻二维码标签之间的距离信息；
惯性导引车车体1沿着轨迹向目标工位运动，惯性导引车车体1上的惯性导引模块4将传感器数据融合，得到惯性导引车的实时位移、速度和偏航角数据，反馈给微型工控机5，微型工控机5计算得到的位移，当惯性导引车车体1接近二维码标签6时，微型工控机5通过运动控制模块2控制伺服电机转动，伺服电机通过转动使滑块移动，从而使工业摄像机与惯性导引车车体1产生相对位移，工业摄像机相对惯性导引车车体1的运动速度相同，运动方向相反，运动控制模块2记录滑块产生的位移；
当工业摄像机采集到的图像中包含二维码标签6时，运动控制模块2将此时滑块的位移反馈给微型工控机5，微型工控机5处理工业摄像机采集到的包含二维码标签6的图像，得到惯性导引车车体1此时的偏心量和偏航角，实现惯性导引车车体1的实时纠偏控制，识别二维码标签6，得到惯性导引车车体1此时的位置信息；
在采集到的图像中，二维码标签6中心与所采集的图像中心的两个差值分别是偏心量和偏差量，偏心量是惯性导引车车体1偏离惯性引导车轨道的距离，偏差量是惯性导引车车体1距离目标工位的偏差，偏航角是惯性导引车车体1与惯性导引车轨道之间的夹角；
当惯性导引车车体1到达目标工位时，微型工控机5控制惯性导引车车体1停止运动，并将上述得到的滑块的位移、偏心量和偏航角反馈给服务器，进而控制抓取目标点处惯性导引车上物品的机械手进行抓取物品动作。
优选的，通过运动控制模块2记录里程计的位移、速度和偏航角，使用卡尔曼滤波器将运动控制模块2和惯性导引模块4的传感器数据融合，得到更精确的位移、速度和偏航角数据反馈给微型工控机5。
所述惯性导引车车体1也可以根据滑块的位移、偏心量和偏航角三个参数做进一步的位置调整。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型专利所述的一种惯性导引车的辅助定位装置及方法可以在不需要运动模糊图像复原的情况下，识别场地上设置的二维码标签，通过运动控制模块记录的工业摄像机的运动距离，可以精确的反馈出惯性导引车相对于二维码标签的位置，通过反馈惯性导引车相对于二维码标签的位置给服务器，服务器控制抓取机械手实现更加准确的抓取惯性导引车上的物品。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，其中：
图1是本实用新型专利的惯性导引车结构示意图；
图2是本实用新型专利的辅助定位标签的铺设示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
结合图1、图2、对本实用新型说明如下：
一种基于辅助定位装置的惯性导引车，包括惯性导引车车体1，惯性导引车车体1上安装有微型工控机5、运动控制模块2、辅助定位装置3、惯性导引模块4，微型工控机5通过运动控制模块2控制惯性导引车车体1运动，其中，辅助定位装置3包括一套装在滑杆上的滑块，伺服电机驱动滑杆旋转，从而带动滑块在滑杆上相对移动，滑块的底部安装有工业摄像机，所述的惯性导引模块4用来将传感器数据融合，得到惯性导引车的实时位移、速度和偏航角数据，反馈给微型工控机5，所述的工业摄像机用来识别二维码标签6；
还包括一与惯性导引车配套使用的地面坐标系，所述地面坐标系为惯性导引车的应用场所，应用场所的地面上设置多张二维码标签6，使二维码标签6成网格状，每张二维码标签6上均印制有储存该二维码标签位置坐标信息及与相邻二维码 标签之间的距离信息；
惯性导引车车体1沿着轨迹向目标工位运动，惯性导引车车体1上的惯性导引模块4将传感器数据融合，得到惯性导引车的实时位移、速度和偏航角数据，反馈给微型工控机5，微型工控机5计算得到的位移，当惯性导引车车体1接近二维码标签6时，微型工控机5通过运动控制模块2控制伺服电机转动，伺服电机通过转动使滑块移动，从而使工业摄像机与惯性导引车车体1产生相对位移，工业摄像机相对惯性导引车车体1的运动速度相同，运动方向相反，运动控制模块2记录滑块产生的位移；
当工业摄像机采集到的图像中包含二维码标签6时，运动控制模块2将此时滑块的位移反馈给微型工控机5，微型工控机5处理工业摄像机采集到的包含二维码标签6的图像，得到惯性导引车车体1此时的偏心量和偏航角，实现惯性导引车车体1的实时纠偏控制，识别二维码标签6，得到惯性导引车车体1此时的位置信息；
在采集到的图像中，二维码标签6中心与所采集的图像中心的两个差值分别是偏心量和偏差量，偏心量是惯性导引车车体1偏离惯性引导车轨道的距离，偏差量是惯性导引车车体1距离目标工位的偏差，偏航角是惯性导引车车体1与惯性导引车轨道之间的夹角；
当惯性导引车车体1到达目标工位时，微型工控机5控制惯性导引车车体1停止运动，并将上述得到的滑块的位移、偏心量和偏航角反馈给服务器，进而控制抓取目标点处惯性导引车上物品的机械手进行抓取物品动作。通过运动控制模块2记录里程计的位移、速度和偏航角，使用卡尔曼滤波器将运动控制模块2和惯性导引模块4的传感器数据融合，得到更精确的位移、速度和偏航角数据反馈给微型工控机5。所述惯性导引车车体1也可以根据滑块的位移、偏心量和偏航角三个参数做进一步的位置调整。
所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
Claims (3)
1.一种基于辅助定位装置的惯性导引车，其特征在于，包括惯性导引车车体(1)，惯性导引车车体(1)上安装有微型工控机(5)、运动控制模块(2)、辅助定位装置(3)、惯性导引模块(4)，微型工控机(5)通过运动控制模块(2)控制惯性导引车车体(1)运动，其中，所述辅助定位装置(3)包括一套装在滑杆上的滑块，伺服电机驱动滑杆旋转，从而带动滑块在滑杆上相对移动，滑块的底部安装有工业摄像机，所述的惯性导引模块(4)用来将传感器数据融合，得到惯性导引车的实时位移、速度和偏航角数据，反馈给微型工控机(5)，所述的工业摄像机用来识别二维码标签(6)；
还包括一与惯性导引车配套使用的地面坐标系，所述地面坐标系为惯性导引车的应用场所，应用场所的地面上设置多张二维码标签(6)，使二维码标签(6)成网格状，每张二维码标签(6)上均印制有储存该二维码标签位置坐标信息及与相邻二维码标签之间的距离信息；
惯性导引车车体(1)沿着轨迹向目标工位运动，惯性导引车车体(1)上的惯性导引模块(4)将传感器数据融合，得到惯性导引车的实时位移、速度和偏航角数据，反馈给微型工控机(5)，微型工控机(5)计算得到的位移，当惯性导引车车体(1)接近二维码标签(6)时，微型工控机(5)通过运动控制模块(2)控制伺服电机转动，伺服电机通过转动使滑块移动，从而使工业摄像机与惯性导引车车体(1)产生相对位移，工业摄像机相对惯性导引车车体(1)的运动速度相同，运动方向相反，运动控制模块(2)记录滑块产生的位移；
当工业摄像机采集到的图像中包含二维码标签(6)时，运动控制模块(2)将此时滑块的位移反馈给微型工控机(5)，微型工控机(5)处理工业摄像机采集到的包含二维码标签(6)的图像，得到惯性导引车车体(1)此时的偏心量和偏航角，实现惯性导引车车体(1)的实时纠偏控制，识别二维码标签(6)，得到惯性导引车车体(1)此时的位置信息；
在采集到的图像中，二维码标签(6)中心与所采集的图像中心的两个差值分别是偏心量和偏差量，偏心量是惯性导引车车体(1)偏离惯性引导车轨道的距离，偏差量是惯性导引车车体(1)距离目标工位的偏差，偏航角是惯性导引车车体(1)与惯性导引车轨道之间的夹角；
当惯性导引车车体(1)到达目标工位时，微型工控机(5)控制惯性导引车车体 (1)停止运动，并将上述得到的滑块的位移、偏心量和偏航角反馈给服务器，进而控制抓取目标点处惯性导引车上物品的机械手进行抓取物品动作。
2.根据权利要求1所述的基于辅助定位装置的惯性导引车，其特征在于，通过运动控制模块(2)记录里程计的位移、速度和偏航角，使用卡尔曼滤波器将运动控制模块(2)和惯性导引模块(4)的传感器数据融合，得到更精确的位移、速度和偏航角数据反馈给微型工控机(5)。
3.根据权利要求1所述的基于辅助定位装置的惯性导引车，其特征在于，所述惯性导引车车体(1)也可以根据滑块的位移、偏心量和偏航角三个参数做进一步的位置调整。
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Applications Claiming Priority (1)
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2016
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