一種基于AGV的貨架識別裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種基于AGV的貨架識別的裝置和方法，該裝置和方法中通過安裝在AGV上的激光器和照相機獲取AGV前方的預設空間中的成像點圖像，通過成像點圖像的坐標以及成像點圖像上的點和預設空間中的點之間的對應關系，確定AGV前進的第一方向相對于由所述預設空間內的貨架中心線和所述AGV中心線確定的第一平面之間的夾角，根據計算得到的夾角，調整AGV的方向，以使AGV將貨物運送至正確的位置。該AGV的貨架識別的裝置在AGV上安裝照相機和激光器，結構簡單。通過對成像點圖像的處理，能夠準確定位預設空間中的貨架位置，實現了對貨架的位置的精準定位。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于機械加工及三維建模
，具體涉及一種基于AGV的貨架識別裝置及方法。
技術介紹
無人搬運車(Automated Guided Vehicle，簡稱AGV)，指裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，工業應用中不需駕駛員的搬運車，以可充電之蓄電池為其動力來源。一般可透過電腦來控制其行進路線以及行為，或利用電磁軌道來設立其行進路線，電磁軌道黏貼於地板上，無人搬運車則依循電磁軌道所帶來的訊息進行移動與動作。AGV以輪式移動為特征，較之步行、爬行或其它非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結構簡單、可控性強、安全性好等優勢。與物料輸送中常用的其他設備相比，AGV的活動區域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限制。因此，在自動化物流系統中，最能充分地體現其自動性和柔性，實現高效、經濟、靈活的無人化生產。目前對貨架的識別主要是依靠是無線射頻技術(RFID)對貨架上的二維碼進行掃描得到位置信息進而確定貨架的位置，但這種方法的優點是穩定可靠，缺點是誤識率高，對二維碼的粘貼位置精度要求高，二維碼一旦損毀，或被遮擋就會出錯。
技術實現思路
針對以上技術問題，本專利技術如何通過簡單的設備準確的對貨架的位置進行定位。針對以上技術問題，本專利技術提供了一種基于AGV的貨架識別的裝置，包括：AGV以及安裝在所述AGV上的激光器和照相機；所述激光器向所述AGV前的預設空間發射激光；所述照相機獲取所述激光器在所述預設空間內形成的成像點圖像；所述AGV根據所述成像點圖像計算所述AGV前進的第一方向相對于由所述預設空間內的貨架中心線和所述AGV中心線確定的第一平面之間的夾角，根據所述夾角將所述第一方向調整為第二方向，以使所述AGV沿著所述第二方向前進；其中，所述第二方向與所述第一平面之間的夾角為零。優選地，所述激光器和照相機安裝在所述AGV的車體前端。優選地，還包括：固定支架、激光固定塊和固定立板；所述固定立板設置在所述車體前端，所述激光固定塊通過所述固定支架固定在所述固定立板上；所述激光器安裝在所述激光固定塊上的激光器安裝孔內，并通過所述固定立板上的固定套固定；所述照相機通過所述固定立板上的相機安裝孔固定，所述相機安裝孔上設置有相機安裝套。優選地，還包括：安裝外殼；所述安裝外殼固定在所述車體前端；所述固定立板安裝在所述安裝外殼上，且固定在所述固定立板上的激光器和照相機位于所述安裝外殼內。優選地，所述安裝外殼通過螺栓固定在所述車體前端，所述固定立板通過螺栓固定在所述安裝外殼上。另一方面，本專利技術還提供了一種使用上述基于AGV的貨架識別裝置進行貨架識別的方法，包括：S1：獲取所述成像點圖像中亮度最亮點在所述成像點圖像中的第一坐標，根據所述第一坐標，計算所述AGV與所述貨架所在的第二平面之間的第一距離；S2：根據所述照相機的參數和所述第一距離，確定所述架的中心線，并計算由所述AGV中心線在所述第二平面上投影所得的直線與所述貨架的中心線之間的第二距離；S3：根據所述第一距離和所述第二距離計算所述夾角，并按照所述夾角將所述AGV前進的第一方向調整為所述第二方向。優選地，所述步驟S1包括：S11：根據公式 R m a x = Σ l > T ( R × l ) Σ l > T l ]]>計算所述成像點圖像中亮度最亮點的亮度值Rmax，根據所述亮度值在所述成像點圖像中獲取亮度最亮點的第一坐標；S12：獲取所述第一坐標所在位置處的光斑中，最大的縱坐標坐標值和最小的縱坐標坐標值之間的差值Δyimage；S13：根據公式 z ′ = s f cΔy i m a g e + μ ]]>計算所述AGV與所述貨架所在的第二平面之間的第一距離z'；其中，l為所述成像點圖像中的像素點的列數，R為每一列的像素點的亮度平均值，T為預設的列數的閾值，f為所述照相機的光學焦距，s為所述激光器和所述照相機之間的距離，μ為計算過程中的誤差校正參數，c是每個像素點對應的實際尺寸。優選地，所述步驟S2包括：S21：根據所述第一距離z'、所述照相機的像素高度H、像素寬度W和光學焦距f，按照公式： x = z ′ × ( x i m a g e - W 2 ) f ]]> y = z ′ × ( y i m a g e - H 2 ) f ]]>計算所述貨架上的每一點在所述預設空間中的第二坐標(x,y)；S22：根據所述貨架上的每一點在所述預設空間中的第二坐標(x,y)，確定所述第二坐標確定所述貨架的中心線對應位置處的橫坐標x1，計算由所述AGV本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于AGV的貨架識別的裝置，其特征在于，包括：AGV以及安裝在所述AGV上的激光器和照相機；所述激光器向所述AGV前的預設空間發射激光；所述照相機獲取所述激光器在所述預設空間內形成的成像點圖像；所述AGV根據所述成像點圖像計算所述AGV前進的第一方向相對于由所述預設空間內的貨架中心線和所述AGV中心線確定的第一平面之間的夾角，根據所述夾角將所述第一方向調整為第二方向，以使所述AGV沿著所述第二方向前進；其中，所述第二方向與所述第一平面之間的夾角為零。

【技術特征摘要】
1.一種基于AGV的貨架識別的裝置，其特征在于，包括：AGV以及安裝在所述AGV上的激光器和照相機；所述激光器向所述AGV前的預設空間發射激光；所述照相機獲取所述激光器在所述預設空間內形成的成像點圖像；所述AGV根據所述成像點圖像計算所述AGV前進的第一方向相對于由所述預設空間內的貨架中心線和所述AGV中心線確定的第一平面之間的夾角，根據所述夾角將所述第一方向調整為第二方向，以使所述AGV沿著所述第二方向前進；其中，所述第二方向與所述第一平面之間的夾角為零。2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述激光器和照相機安裝在所述AGV的車體前端。3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，還包括：固定支架、激光固定塊和固定立板；所述固定立板設置在所述車體前端，所述激光固定塊通過所述固定支架固定在所述固定立板上；所述激光器安裝在所述激光固定塊上的激光器安裝孔內，并通過所述固定立板上的固定套固定；所述照相機通過所述固定立板上的相機安裝孔固定，所述相機安裝孔上設置有相機安裝套。4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，還包括：安裝外殼；所述安裝外殼固定在所述車體前端；所述固定立板安裝在所述安裝外殼上，且固定在所述固定立板上的激光器和照相機位于所述安裝外殼內。5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述安裝外殼通過螺栓固定在所述車體前端，所述固定立板通過螺栓固定在所述安裝外殼上。6.一種使用權利要求1中所述的基于AGV的貨架識別裝置進行貨架識別的方法，其特征在于，包括：S1：獲取所述成像點圖像中亮度最亮點在所述成像點圖像中的第一坐標，根據所述第一坐標，計算所述AGV與所述貨架所在的第二平面之間的第一距離；S2：根據所述照相機的參數和所述第一距離，確定所述貨架的中心線，并計算由所述AGV中心線在所述第二平面上投影所得的直線與所述貨架的中心線之間的第二距離；S3：根據所述第一距離和所述第二距離計算所述夾角，并按照所述夾角將所述AGV前進的第一方向調整為所述第二方向。7.根據權利要求6中所述的方法，其特征在于，所述步驟S1包括：S11：根據公式 R m a x = Σ l > T ( R × l ) Σ l > T l ]]>計算所述成像點圖像中亮度最亮點的亮度值Rmax，根據所述亮度值在所述成像點圖像中獲取亮度最亮點的第一坐標；S12：獲取所述第一坐標所在位置處的光斑中，最大的縱坐標坐標值和最小的縱坐標坐標值之間的差值Δyimage；S13：根據公式 z ′ = s f cΔy i m a g e + μ ]]>計算所述AGV與所述貨架所在的第二平面之間的第一距離z'；其中，l為所述成像點圖像中的像素點的列數，R為每一列的像素點的亮度平均值，T為預設的列數的閾值，f為所述照相機的光學焦距，s為所述激光器和所述照相機之間的距離，μ為計算過程中的誤差校正參數...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁培江，高雷，史震云，紀小男，曹雙倩，蘇峰，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：北京;11