具有路徑記憶功能的智能運貨小車制造技術

本發明專利技術涉及一種具有路徑記憶功能的智能運貨小車，包括可在手動模式、記憶模式與自動運輸模式中的任一種運行模式下運行的小車本體以及可控制所述小車本體的啟停、行進方向以及在三種運行模式間進行切換的遙控裝置，所述小車本體包括對稱設在前側的兩動力輪及設在后側的一萬向輪：所述小車本體上設有主控模塊以及與所述主控模塊相連接的超聲波測距模塊、光電編碼器、電子羅盤、攝像頭、電機模塊。本發明專利技術可以實現小車遙控操作，并可以實現小車在無人干預情況下，通過識別并存儲的路徑在自動傳輸模式下將貨物從起點運送至終點，全程無需人工操作，且可在地面無任何標志物、軌道的情況下，可實現貨物的自動運輸。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于智能運輸小車
，具體涉及一種具有路徑記憶功能的智能運貨小車。
技術介紹
目前的當前智能運輸小車在實際運行過程，會遇到的一些問題，比如小車必須依賴地面表示物作為前進引導，施工繁瑣，不利于生產線的調動、難以適應室外環境、難以在室外雨天、有積水路面運行。另外在無人智能運輸小車的實際應用中，受限于地面環境、生產變動等影響，傳統“檢測軌道”的制導技術仍存在許多局限性。當在露天環境，或地面有積水、鐵屑，或地面未經修整時，這類制導小車無法良好的運行。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決上述的技術問題而提供一種具有路徑記憶功能的智能運貨小車。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種具有路徑記憶功能的智能運貨小車，包括可在手動模式、記憶模式與自動運輸模式中的任一種運行模式下運行的小車本體以及可控制所述小車本體的啟停、行進方向以及在三種運行模式間進行切換的遙控裝置，所述小車本體包括對稱設在前側的兩動力輪及設在后側的一萬向輪：所述小車本體上設有：主控模塊以及與所述主控模塊相連接的超聲波測距模塊、光電編碼器、電子羅盤、攝像頭、電機模塊；所述超聲波測距模塊，用于檢測小車與周圍物體之間的距離或在接近運輸終點時檢測小車與終點標志物間的距離；所述光電編碼器用于檢測小車的運行路程，所述電子羅盤用于判斷小車當前的行進方向；所述攝像頭，用于在小車運行至距運輸終點預定距離時，采集視野內終點標志物圖像，以判斷出當前小車與終點標志物之間的相對距離與角度；所述電機模塊，用于驅動小車的兩個動力輪在直線運動同步運動行進而在轉彎時使一個動力輪靜止而另一個動力輪以前車軸長度為轉彎半徑轉彎；所述主控模塊包括有：路徑識別單元，用于在記憶模式下時識別并存儲小車的運行路徑，包括行進距離、行進方向以及轉彎角度；路徑控制單元，用于在自動運輸模式下，根據路徑識別單元識別并存儲的小車的運行路徑，控制小車按記憶的運行路徑自出發點自動運行到終點。所述主控模塊連接通信模塊，用于實現所述主控模塊與上位機監控裝置通信，由所述上位機監控裝置與小車進行人機交互，實時獲取當前小車運行狀態，包括小車運行位置、前進方向，并向小車發送運行控制指令。所述路徑識別單元包括：行進距離計算模塊，用于每隔預設時間采集一次當前小車行進角度以及行進距離，將當前小車行進角度同上次采集的小車行進角度取平均值記為小車在該時間內的行進方向，然后根據前后兩次的行進方向差值，計算出小車在該時間內的行進距離，然后根據該行進距離及對應的運行角度參數，利用三角法則計算小車自起點到終點的行進距離；行進方向計算模塊，用于計算小車自起點到終點的行進過程中每段預設時間內的行進距離對應的行進角度參數。本專利技術可以實現小車遙控操作，并可以實現小車在無人干預情況下，通過識別并存儲的路徑在自動傳輸模式下將貨物從起點運送至終點，全程無需人工操作，且可在地面無任何標志物、軌道的情況下，可實現貨物的自動運輸。附圖說明圖1出示了本專利技術的具有路徑記憶功能的智能運貨小車的結構示意圖；圖2出示了本專利技術的控制流程示意圖；圖3出示出了小車由A點運行至D點的路徑圖；圖4出示了通過運行弧線計算小車行進距離的示意圖；圖5出示了通過小車行進方向與行進距離計算行進路徑的示意圖；圖6示出了識別出的小車自起點A到終點M的運行路徑；圖7出示了小車的行進路徑控制的示意圖。具體實施方式下面，結合實例對本專利技術的實質性特點和優勢作進一步的說明，但本專利技術并不局限于所列的實施例。參見圖1所示，一種具有路徑記憶功能的智能運貨小車，包括可在手動模式、記憶模式與自動運輸模式中的任一種運行模式下運行的小車本體以及可控制所述小車本體的啟停、行進方向以及在三種運行模式間進行切換的遙控裝置，所述小車本體包括對稱設在前側的兩動力輪及設在后側的一萬向輪：所述小車本體上設有：主控模塊以及與所述主控模塊相連接的超聲波測距模塊、光電編碼器、電子羅盤、攝像頭、電機模塊；所述超聲波測距模塊，用于檢測小車與周圍物體之間的距離或在接近運輸終點時檢測小車與終點標志物間的距離；所述光電編碼器用于檢測小車的運行路程，所述電子羅盤用于判斷小車當前的行進方向；所述攝像頭，用于在小車運行至距運輸終點預定距離時，采集視野內終點標志物圖像，以判斷出當前小車與終點標志物之間的相對距離與角度；所述電機模塊，用于驅動小車的兩個動力輪在直線運動同步運動行進而在轉彎時使一個動力輪靜止而另一個動力輪以前車軸長度為轉彎半徑轉彎；所述主控模塊包括有：路徑識別單元，用于在記憶模式下時識別并存儲小車的運行路徑，包括行進距離、行進方向以及轉彎角度；路徑控制單元，用于在自動運輸模式下，根據路徑識別單元識別并存儲的小車的運行路徑，控制小車按記憶的運行路徑自出發點自動運行到終點。當所述主控模塊通過所述光電編碼器、電子羅盤的采集信息判斷出小車即將運行至終點時，即距終端預設距離時，所述攝像頭尋找視野內的終點標志物，主控模塊判斷當前小車與終點標志物之間的相對角度，并根據當前小車同終點標志物的角度、距離來調整小車的行進方向。本專利技術中，該具有路徑記憶功能的智能運貨小車具有三種運行模式，即“手動模式”、“記憶模式”與“自動運輸模式”，可以由操作者可通過遙控裝置自由在這三種模式之間隨時切換。(一)手動模式。在手動模式下，小車需要人為進行操作，操作者可通過遙控方式控制小車的啟停動作與前進方向，通過遙控的方式完成小車的基本運輸任務。與傳統人力推車方式相比，此模式可節省相當大的人力。同時，當小車出現故障或運輸環境突然發生不可控變化，例如工廠事故、室外自然災害時，可快速改變小車運行軌跡，甚至充當無線遙控救險小車。(二)記憶模式。在進入此模式之前，應先在手動模式下遙控運輸小車，使小車運行至運輸起點，當小車進入記憶模式時，自動將其當前所在位置記為運輸起點，在記憶模式下，通過遙控裝置控制小車，使小車在人為操作下，運行至運輸終點。在此過程中，小車能實時對已行進的路徑、當前位置進行識別判斷，并記錄保存至儲存卡，如SD卡中，以便自動模式下判斷記憶路徑、并根據記憶路徑行進。(三)自動運輸模式。在此模式下，首先，小車從存儲卡，如SD卡中讀取本次運輸路徑，然后根據記憶的運輸路徑，從出發點自主運行至運輸終點，整個過程無需人為干預，無需在地面鋪設任何標志物進行制導。但若存儲卡中無任何已記錄的運輸路線，則無法進入自動運輸模式。僅可進入“手動模式”與“記憶模式”。當小車運行至終點附近時，主控模塊自動進入終點識別程序，通過運輸小車上的攝像頭，識別放置在終點位置的標志物，并通過超聲波測距模塊的測距離，判斷小車與運輸終點的相對位置(相對距離與相對角度)，并以此對小車運行方向進行校正，保證小車能夠快速準確的抵達運輸目的地。本專利技術的操作流程圖如圖2所示。系統上電之后，開始初始化各個模塊，初始化完成后，等待操作員遙控選擇進入“手動模式”、“記憶模式”以及“自動運輸模式”，在三個模式中，操作人員可實時控制退出當前模式。本專利技術中，所述主控模塊還連接有通信模塊，用于實現所述主控模塊與上位機監控裝置通信，由所述上位機監控裝置與小車進行人機交互，實時獲取當前小車運行狀態，包括小車運行位置、前進方向，并向小車發送運行控制指令。經實測，在自動運輸模式下，在短距離50M之內運輸中，運輸精度可達5-10C本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有路徑記憶功能的智能運貨小車，其特征在于，包括可在手動模式、記憶模式與自動運輸模式中的任一種運行模式下運行的小車本體以及可控制所述小車本體的啟停、行進方向以及在三種運行模式間進行切換的遙控裝置，所述小車本體包括對稱設在前側的兩動力輪及設在后側的一萬向輪：所述小車本體上設有：主控模塊以及與所述主控模塊相連接的超聲波測距模塊、光電編碼器、電子羅盤、攝像頭、電機模塊；所述超聲波測距模塊，用于檢測小車與周圍物體之間的距離或在接近運輸終點時檢測小車與終點標志物間的距離；所述光電編碼器用于檢測小車的運行路程，所述電子羅盤用于判斷小車當前的行進方向；所述攝像頭，用于在小車運行至距運輸終點預定距離時，采集視野內終點標志物圖像，以判斷出當前小車與終點標志物之間的相對距離與角度；所述電機模塊，用于驅動小車的兩個動力輪在直線運動同步運動行進而在轉彎時使一個動力輪靜止而另一個動力輪以前車軸長度為轉彎半徑轉彎；所述主控模塊包括有：路徑識別單元，用于在記憶模式下時識別并存儲小車的運行路徑，包括行進距離、行進方向以及轉彎角度；路徑控制單元，用于在自動運輸模式下，根據路徑識別單元識別并存儲的小車的運行路徑，控制小車按記憶的運行路徑自出發點自動運行到終點。...

【技術特征摘要】
1.一種具有路徑記憶功能的智能運貨小車，其特征在于，包括可在手動模式、記憶模式與自動運輸模式中的任一種運行模式下運行的小車本體以及可控制所述小車本體的啟停、行進方向以及在三種運行模式間進行切換的遙控裝置，所述小車本體包括對稱設在前側的兩動力輪及設在后側的一萬向輪：所述小車本體上設有：主控模塊以及與所述主控模塊相連接的超聲波測距模塊、光電編碼器、電子羅盤、攝像頭、電機模塊；所述超聲波測距模塊，用于檢測小車與周圍物體之間的距離或在接近運輸終點時檢測小車與終點標志物間的距離；所述光電編碼器用于檢測小車的運行路程，所述電子羅盤用于判斷小車當前的行進方向；所述攝像頭，用于在小車運行至距運輸終點預定距離時，采集視野內終點標志物圖像，以判斷出當前小車與終點標志物之間的相對距離與角度；所述電機模塊，用于驅動小車的兩個動力輪在直線運動同步運動行進而在轉彎時使一個動力輪靜止而另一個動力輪以前車軸長度為轉彎半徑轉彎；所述主控模塊包括有：路徑識別單元，用于在記憶模式下時識別并存儲小車的運行路徑，包括行進距...

【專利技術屬性】
技術研發人員：段英宏，秦意喬，
申請(專利權)人：天津科技大學，
類型：發明
國別省市：天津;12