CN218727962U - 检测机构、运载装置及检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种检测机构、运载装置及检测系统，用于检测运载装置的位置信息的检测机构包括承载平台、检测单元，检测单元用于接收运载装置上发光单元发射的光线，检测单元包括对称设置于承载平台两侧的第一检测装置和第二检测装置，检测单元能够通过发光单元检测出运载装置的位置。运载装置在检测单元围成的范围内即可检测出运载装置的位置信息，不仅安装方便还适用于多种场景下的运载装置。

Description

检测机构、运载装置及检测系统

技术领域

本申请涉及无人配送技术领域，尤其涉及一种检测机构、运载装置及检测系统。

背景技术

在无人配送场景中将物品由仓库运送至客户端的过程中需要多次更换运载体，在两个运载体交接时需要两个运载体之间具有较高的对接精度和运动精度。现有技术中采用结构导向的方式对结构设计的要求和制造成本较高，且不利于多平台兼容，采用激光雷达或摄像头的方式计算难度高，对中央处理器(central processing unit，CPU)的要求较高，成本较高，采用磁钉阵列或射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)阵列等方式的安装难度和铺设成本较高，且小型化难度较大。

实用新型内容

本申请提供了一种检测机构、运载装置及检测系统，用于解决无人配送过程中位置检测机构通用性差、计算难度高和成本高的问题。

本申请实施例提供了一种检测机构，用于检测运载装置的位置信息，所述检测机构包括：

承载平台，所述运载装置能够相对于所述承载平台运动；

检测单元，所述检测单元设置于所述承载平台，用于接收运载装置上发光单元发射的光线；

其中，所述检测单元包括第一检测装置和第二检测装置，所述第一检测装置和第二检测装置设置于所述承载平台相对的两侧，且对称设置；

所述检测单元能够通过所述发光单元检测所述运载装置的位置。

在一种可能的实施方式中，所述检测机构包括第三检测装置，所述第三检测装置设置于所述第一检测装置和所述第二检测装置的对称轴所在的直线。

在一种可能的实施方式中，所述第一检测装置、所述第二检测装置和所述第三检测装置均包括多个间隔设置的检测元件，所述检测元件之间的间隔距离一致。

在一种可能的实施方式中，所述检测机构还包括微控制单元、处理器和第一供电单元，所述微控制单元与所述检测元件连接，所述处理器与所述微控制单元连接，用于根据所述微控制单元接收到检测光的所述检测元件在所述检测单元中的位置，获取所述运载装置的位置信息，所述第一供电单元与所述检测单元、所述微控制单元和所述处理器电性连接，用于为所述检测单元所述微控制单元和所述处理器供电。

本申请实施例提供了一种运载装置，所述运载装置的位置能够被上述任一项所述的检测机构检测，所述运载装置设置有发光单元，所述发光单元能够发射出被所述检测单元接收的检测光，所述发光单元包括第一发光装置和第二发光装置，沿所述运载装置的宽度方向，所述第一发光装置和所述第二发光装置分别位于所述运载装置的两侧，所述第一发光装置发出的检测光能够传递至所述第一检测装置中的所述检测元件，所述第二发光装置发出的检测光能够传递至所述第二检测装置中设置的检测元件，所述运载装置还包括第二供电单元和控制单元，所述第二供电单元和控制单元均与所述发光单元电性连接，用于使所述发光单元发出检测光。

在一种可能的实施方式中，所述第一发光装置和所述第二发光装置关于所述运载装置对称设置。

在一种可能的实施方式中，所述第一发光装置和所述第二发光装置沿所述运载装置的长度方向有间距。

在一种可能的实施方式中，所述发光单元包括第三发光装置，所述第三发光装置位于所述运载装置沿长度方向的一端，所述第三发光装置发出的检测光能够传递至所述检测单元中设置于第三检测装置的检测元件。

在一种可能的实施例中，所述运载装置为能够主动运动的机器人、无人车、无人机或用于装载货物的载具。

本申请提供一种检测系统，所述无人交付检测系统包括上述任一项所述的检测机构和上述任一项所述的运载装置，用于检测所述运载装置在所述检测机构中的位置。

本申请实施例涉及一种检测机构、运载装置及检测系统，用于检测运载装置的位置信息的检测机构包括承载平台、检测单元，检测单元用于接收运载装置上发光单元发射的光线，检测单元包括对称设置于承载平台两侧的第一检测装置和第二检测装置，检测单元能够通过发光单元检测出运载装置的位置。运载装置在检测单元围成的范围内即可检测出运载装置的位置信息，不仅安装方便还适用于多种场景下的运载装置。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例一提供的检测装置的示意图；

图2为本申请实施例二提供的发光单元的示意图；

图3为本申请实施例提供的检测元件与微控制单元的电路图；

图4为本申请实施例提供的运载装置位置信息检测方法一的示意图；

图5为本申请实施例提供的运载装置位置信息检测方法二的示意图。

附图标记：

1-运载装置；

2-承载平台；

3-检测单元；

31-第一检测装置；

32-第二检测装置；

33-第三检测装置；

34-检测元件；

4-发光单元；

41-第一发光装置；

42-第二发光装置；

43-第三发光装置；

5-微控制单元。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在 A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

如图1所示，本申请实施例提供一种用于检测运载装置1的位置信息的检测机构，检测机构包括承载平台2、检测单元3和发光单元4，检测单元3设置于承载平台2用于接收设置于运载装置1上的发光单元4发出的检测光。检测单元3包括第一检测装置31、第二检测装置32和第三检测装置33，第一检测装置31和第二检测装置32位于承载平台2的相对两侧，并且关于承载平台2 对称设置，第三检测装置33设置于第一检测装置31和第二检测装置32的对称轴所在的直线。检测单元3能够通过检测光检测出运载装置1的位置。

通过检测单元3能够确定运载装置1在检测机构内的位置和偏转角度，进而实现对运载装置1的精确定位，检测单元3沿承载平台2的周向设置，降低了检测机构的安装难度。相较于现有技术中采用结构导向的方式，在运载装置1 的周向设置的检测单元3的检测机构在不同的使用环境下，可以不改变检测机构的结构，仍然可以对运载装置1进行定位。

相较于使用磁钉阵列或射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)阵列等方式对运载装置1进行定位，本申请提供的检测机构的检测单元3可以由多个红外接收器排列而成，降低了检测机构的制造成本。

如图1所示，在一种可能的实施例中，第一检测装置31和第二检测装置32 沿承载平台2的长度方向Y延伸，并且位于承载平台2的相对两侧。第三检测装置33沿承载平台2的宽度方向X延伸，位于承载平台2的一侧。

第一检测装置31、第二检测装置32和第三检测装置33分别设置于运载装置1的三个方向，通过第一检测装置31和第二检测装置32检测到的信息能够计算出运载装置1在承载平台2上的偏转角度和在承载平台2长度方向Y的具体位置，通过第三检测装置33检测到的信息能够计算出运载装置1在承载平台 2宽度方向X的具体位置。

如图1所示，在一种可能的实施例中，第一检测装置31、第二检测装置32 和第三检测装置33均包括多个间隔设置的检测元件34。

检测元件34能够接收发光单元4发出的检测光，能够通过接收到检测光的检测元件34在第一检测装置31、第二检测装置32和第三检测装置33中的相对位置计算出运载装置1的位置信息，降低多个检测元件34之间的间隔距离，能够提高对运载装置1位置信息的检测精度。

如图1所示，在一种可能的实施例中，相邻的检测元件34之间的间隔距离一致。

由于需要通过接收到检测光的检测元件34在检测单元3中的相对位置计算运载装置1的位置信息，检测元件34在第一检测装置31、第二检测装置32和第三检测装置33中分布的更加均匀，有利于降低计算难度。

如图1所示，本申请实施例还提供一种运载装置1，运载装置1的位置能够被上述检测机构检测，运载装置1上设置有能够发出检测光的发光单元4，发光单元4发出的检测光能够被检测单元3接收。发光单元4包括第一发光装置41 和第二发光装置42，沿运载装置1的宽度方向X第一发光装置41和第二发光装置42分别位于运载装置1的两侧，第一发光装置41发出的检测光能够传递至第一检测装置31中的检测元件34，第二发光装置42发出的检测光能够传递至第二检测装置32中的检测元件34。检测机构还包括与检测单元3、为控制单元5和处理器连接的第一供电单元，用于为检测单元3、为控制单元5和处理器提供所需的电能。

第一发光装置41和第二发光装置42与第一检测装置31和第二检测装置32 对应设置使设置于运载装置1的发光单元4发出的检测光能够传递至检测单元 3，使检测单元3能够检测运载装置1的位置。

运载装置1还包括与发光单元4电性连接的第二供电单元和控制单元，用于为发光单元提供电能并控制发光单元4是否能够发出检测光。

如图1所示，在一种可能的实施例中，第一发光装置41和第二发光装置42 关于运载装置1对称设置。

第一发光装置41和第二发光装置42发出的检测光位于同一条直线，接收到检测光的检测元件34也位于同一条直线，能够降低计算难度。

如图2所示，在一种可能的实施例中，沿运载装置1的长度方，第一发光装置41和第二发光装置42之间有间距。

运载装置1的长度方向的尺寸较大时，相较于第一发光装置41和第二发光装置42对称设置于运载装置1的前端或后端会导致检测机构检测出的位置信息与实际的位置存在偏差，本实施例的方案中第一发光装置41和第二发光装置42 沿运载装置1的长度方向有间距，能够更加准确的检测出运载装置1的位置。在运载装置1沿长度方向Y进入检测机构时，还能够检测运载装置1是否进入检测机构，若检测单元3只接收到第一发光装置41或第二发光装置42发出的检测光则说明运载装置1没有完全进入检测机构。

如图1所示，在一种可能的实施例中，发光单元4包括位于运载装置1长度方向Y一端的第三发光装置43，第三发光装置43发出的检测光能够传递至第三检测装置33中的检测元件34。

通过第三发光装置43和第三检测装置33，能够计算出运载装置1在承载平台2宽度方向上的位置。

如图3所示，在一种可能的实施例中，检测机构包括微控制单元5与处理器，第一检测装置31、第二检测装置32和第三检测装置33分别设置有微控制单元5，检测元件34与对应的微控制单元5连接，处理器与微控制单元5连接，能够根据微控制单元5的数据计算出运载装置1的位置信息。

微控制单元5与处理器电性连接，微控制单元5能够将接收到检测光的检测元件34在检测单元3中的位置传输到处理器，使处理器计算运载装置1的位置信息。

在一种可能的实施例中，运载装置1为能够主动运动的装置，如机器人、无人车或无人机，运载装置1还能够为不能够主动运动的装置，如用于装载货物的载具。在运载装置1为能够主动运动的装置时，第二供电单元和控制单元还能够为运载装置1提供电能，并控制运载装置1的运动方向。

本申请实施例还提供一种检测系统，包括上述检测机构和运载装置1，用于检测运载装置1在检测机构中的位置。

运载装置1可以为机器人或无人车，货物在运输过程中更换不同的运载装置1和放置于指定位置的过程中，都需要对运载装置1进行精确的定位。例如机器人向货柜拿取或存放货物时，可以通过检测系统准确的检测出机器人的位置和偏转角度，进而能够控制机器人精准的拿到货物或将货物放置于货柜。

如图4所示，本申请实施例还提供一种运载装置1位置信息的检测方法，其应用的检测机构包括承载平台2、检测单元3、搭载于运载装置1的发光单元 4和处理器。检测单元3包括沿承载平台2的宽度X方向分别设置于运载装置1 的第一检测装置31和第二检测装置32，第一检测装置31和第二检测装置32均沿承载平台2的长度方向Y延伸，检测单元3还包括沿承载平台2长度方向Y 设置于运载装置1一侧的第三检测装置33，第三检测装置33沿承载平台2的宽度方向X延伸，第一检测装置31、第二检测装置32和第三检测装置33分别包括有沿其延伸方向间隔设置的检测元件34。发光单元4包括沿运载装置1的宽度方向X设置于运载装置1两侧的第一发光装置41和第二发光装置42，其发出的检测光分别能够被第一检测装置31和第二检测装置32接收，发光单元4 还包括沿运载装置1的长度方向Y设置于运载装置1的一侧的第三发光装置43，其发出的检测光能够被第三检测装置33接收。处理器根据检测单元3接收的检测光的位置计算出运载装置1的位置信息。

运载装置1的位置信息的检测方法包括以下步骤：

S1、发光单元4发出检测光；

S2、检测元件34接收检测光；

S3、处理器根据接收到检测光的检测元件34的位置计算出运载装置1的位置信息。

搭载于运载装置1的发光单元4发出检测光，检测光被检测单元3中的检测元件34接收，使检测单元3检测到运载装置1已经进入检测机构，处理器根据检测光计算运载装置1的位置信息。

检测机构包括沿宽度方向延伸的x轴，x轴位于第一检测装置31和第二检测装置32中远离第三检测装置33的检测元件34所在的直线，还包括沿长度延伸的y轴，y轴位于第三检测装置33的中心位置所在的直线。

当处理器根据接收到检测光的所述检测元件34的位置计算运载装置1的位置信息的检测方法包括：

S31，第一检测装置31中接收检测光的检测元件34与x轴的距离为d₁，第二检测装置32中接收检测光的检测元件34与x轴的距离为d₂，运载装置1与 y轴的距离m，处理器能够根据d₁和d₂能够计算出探测差Δd，Δd＝d₁-d₂，还能够计算出运载装置1与x轴的距离n与运载装置1与y轴的距离m之间的关系，n＝(d₁+d₂)/2-m·tanθ。

检测元件34在检测单元3中的位置固定，因此能够得到第一检测装置31 和第二检测装置32中接收到检测光的检测元件34与x轴之间的距离d₁和d₂，处理器通过两个检测元件34的位置能够计算出探测差Δd，若Δd＝0，则说明运载装置1在检测机构中没有发生偏转，若Δd≠0，则说明运载装置1在检测机构中发生偏转，处理器还能够计算出运载装置1与x轴的距离n，即运载装置1 在检测机构中沿长度方向Y的位置。

S32，第一检测装置31和第二检测装置32之间的距离为W，处理器能够根据探测差和第一检测装置31和第二检测装置32之间的距离计算出运载装置1 的偏转角度θ，θ＝arctan(Δd/W)·180°/π。

处理器根据第一检测装置31和第二检测装置32之间的距离和探测差，计算出运载装置1的偏转角度，进而通过调整偏转角度使运载装置1能够精确的将货物放置于预设位置。

S33，第一检测装置31和第二检测装置32的长度为d₃，第三检测装置33 接收到检测光的检测元件34与y轴的距离为L，当第三检测装置33接收到检测光的检测元件34位于y轴右侧时L为正值，当第三检测装置33接收到检测光的检测元件34位于y轴左侧时L为负值，处理器能够根据上述数据计算出运载装置1与y轴的距离m，m＝L-(d₃-n)·tanθ。

检测元件34在检测单元3中的位置固定，因此能够得到第三检测装置33 中接收到检测光的检测元件34与y轴之间的距离L，结合第一检测装置31和第二检测装置32的长度d₃和运载装置1的偏转角度能够计算出运载装置1与y 轴的距离m，即运载装置1在检测机构中沿宽度方向X的位置。

根据以上关系式可得运载装置1与y轴的距离m和运载装置1与x轴的距离n为：

m＝[L-d₃·tanθ+(d₁-d₂)/2·tanθ]/(1+tan²θ)，n＝(d₁-d₂)/2- m·tanθ。与检测单元3连接的微控制单元5将接收到检测光的检测元件34在检测单元3中的位置发送给处理器，处理器根据上述公式能够计算出运载装置1 的偏转角度θ和具体位置(m，n)。

如图5所示，在一种可能的实施例中，检测机构检测运载装置1位置的方法为：

根据上述S31和S32计算出探测差Δd和运载装置1的偏转角度θ，引入辅助量f，f为运载装置1偏转时第三发光装置43，处理器能够计算出f与d₃、n和θ的关系式，f＝(d₃-n)·tanθ，由此还能够计算出运载装置1与y轴的距离m， m＝L-f。运载装置1的偏转角度不变沿检测机构的宽度方向X由第一位置运动至第二位置时，运载装置1处于第一位置对应的第一检测装置31和第二检测装置32上接收到检测光的检测元件34与运载装置1处于第二位置对应的第一检测装置31和第二检测装置32上接收到检测光的检测元件34之间的距离u，处理器能够计算出u与载装置1与y轴的距离m和运载装置1的偏转角度θ之间的关系，u＝m·tanθ，由此还能够计算出运载装置1与x轴的距离n，n＝ (d₁-d₂)/2-u。

根据以上关系式可得运载装置1与y轴的距离m和运载装置1与x轴的距离n为：

m＝[L-d₃·tanθ+(d₁-d₂)/2·tanθ]/(1+tan²θ)，n＝(d₁-d₂)/2- m·tanθ。

本申请实施例涉及一种检测机构及检测系统，用于检测运载装置1的位置信息的检测机构包括承载平台2、检测单元3，检测单元3用于接收运载装置1 上发光单元4发射的光线，检测单元3包括对称设置于承载平台2两侧的第一检测装置31和第二检测装置32，检测单元3能够通过发光单元4检测出运载装置1的位置。运载装置1在检测单元3围成的范围内即可检测出运载装置1的位置信息，不仅安装方便还适用于多种场景下的运载装置1。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测机构，用于检测运载装置(1)的位置信息，其特征在于，所述检测机构包括：

承载平台(2)，所述运载装置(1)能够相对于所述承载平台(2)运动；

检测单元(3)，所述检测单元(3)设置于所述承载平台(2)，用于接收运载装置(1)上发光单元(4)发射的光线；

其中，所述检测单元(3)包括第一检测装置(31)和第二检测装置(32)，所述第一检测装置(31)和第二检测装置(32)设置于所述承载平台(2)相对的两侧，且对称设置；

所述检测单元(3)能够通过所述发光单元(4)检测所述运载装置(1)的位置。

2.根据权利要求1所述的检测机构，其特征在于，所述检测机构包括第三检测装置(33)，所述第三检测装置(33)设置于所述第一检测装置(31)和所述第二检测装置(32)的对称轴所在的直线。

3.根据权利要求2所述的检测机构，其特征在于，所述第一检测装置(31)、所述第二检测装置(32)和所述第三检测装置(33)均包括多个间隔设置的检测元件(34)，所述检测元件(34)之间的间隔距离一致。

4.根据权利要求3所述的检测机构，其特征在于，所述检测机构还包括微控制单元(5)、处理器和第一供电单元，所述微控制单元(5)与所述检测元件(34)连接，所述处理器与所述微控制单元(5)连接，用于根据所述微控制单元(5)接收到检测光的所述检测元件(34)在所述检测单元(3)中的位置，获取所述运载装置(1)的位置信息，所述第一供电单元与所述检测单元(3)、所述微控制单元(5)和所述处理器电性连接，用于为所述微控制单元(5)和所述处理器供电。

5.一种运载装置，其特征在于，所述运载装置(1)的位置能够被权利要求1至4任一项所述的检测机构检测，所述运载装置(1)设置有发光单元(4)，所述发光单元(4)能够发射出被所述检测单元(3)接收的检测光，所述发光单元(4)包括第一发光装置(41)和第二发光装置(42)，沿所述运载装置(1)的宽度方向，所述第一发光装置(41)和所述第二发光装置(42)分别位于所述运载装置(1)的两侧，所述第一发光装置(41)发出的检测光能够传递至所述第一检测装置(31)中设置的检测元件(34)，所述第二发光装置(42)发出的检测光能够传递至所述第二检测装置(32)中设置的检测元件(34)，所述运载装置(1)还包括第二供电单元和控制单元，所述第二供电单元和控制单元均与所述发光单元(4)电性连接，用于使所述发光单元(4)发出检测光。

6.根据权利要求5所述的运载装置，其特征在于，所述第一发光装置(41)和所述第二发光装置(42)关于所述运载装置(1)对称设置。

7.根据权利要求5所述的运载装置，其特征在于，所述第一发光装置(41)和所述第二发光装置(42)沿所述运载装置(1)的长度方向有间距。

8.根据权利要求5所述的运载装置，其特征在于，所述发光单元(4)包括第三发光装置(43)，所述第三发光装置(43)位于所述运载装置(1)沿长度方向的一端，所述第三发光装置(43)发出的检测光能够传递至所述检测单元(3)中设置于第三检测装置(33)的检测元件(34)。

9.根据权利要求5所述的运载装置，其特征在于，所述运载装置(1)为能够主动运动的机器人、无人车、无人机或用于装载货物的载具。

10.一种检测系统，其特征在于，所述检测系统包括如权利要求1至4任一项所述的检测机构和如权利要求5至9任一项所述的运载装置(1)，用于检测所述运载装置(1)在所述检测机构中的位置。

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