堆垛车AGV及堆垛车AGV的货叉的高度定位方法、装置和设备与流程

本发明涉及自动搬运领域，特别是涉及一种堆垛车agv及堆垛车agv的货叉的高度定位方法、装置、设备和计算机可读存储介质。

背景技术：

工厂仓库的待对接栈板除了放置于地面上外，很多待对接栈板还放置于货架上，由于货架为多层，各层栈板高度不同，涉及到货叉举升至某一高度之后，控制货叉进入待对接栈板的底部通道托举栈板，从而将栈板运出取货等流程，对于全自主导航堆垛车agv，涉及到高位货仓取货等问题。

在相关技术中，通过在叉车本体上安装图像采集装置，使其对准货叉上安装的码带，其中，码带通过利用货车的绝对位置来进行编码的，且每行编码为一个特定值，用于标记该码带当前货叉所处的绝对位置，然后利用图像采集装置提取图像编码信息，并在获取的绝对位置数据的基础上进行插值，进而实现对堆垛车agv的货叉的定位。但是上述方案中存在码带染脏而影响图像采集装置采集图像编码信息的准确度，进而导致图像采集装置采集的货叉的举升高度的准确度低。

技术实现要素：

基于此，本发明实施例提供一种堆垛车agv及堆垛车agv的货叉的高度定位方法、装置和设备方法、装置、设备和计算机可读存储介质，用以解决相关技术中图像采集装置采集的货叉的举升高度的准确度低的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种堆垛车agv100，包括堆垛车agv主体70、举升机构20和货叉80，所述举升机构20设置在所述堆垛车agv主体70上，所述举升机构20用于升降所述货叉80，还包括：拉绳位移传感器10，其中，所述拉绳位移传感器10设置于所述堆垛车agv主体70上，且所述拉绳位移传感器10的拉线端固定于所述举升机构20上。

在一个实施例中，所述举升机构20包括：链条23、举升部件22和举升动力源21，所述链条23绕设在所述举升部件22上，且所述链条23的两端分别与所述货叉80和所述堆垛车agv主体70连接；所述举升部件22设置于所述举升动力源21的顶部，所述拉绳位移传感器10的拉线端固定于所述举升部件22上；所述举升动力源21设置于所述堆垛车agv主体70上。

在一个实施例中，所述堆垛车agv100还包括导航激光器50，所述导航激光器50设置于所述堆垛车agv主体70的顶部。

在一个实施例中，所述堆垛车agv100还包括tof摄像头40，所述tof摄像头40设置于所述堆垛车agv主体70上。

在一个实施例中，所述堆垛车agv100还包括：光电传感器30，所述光电传感器30设置于所述货叉80叉角前端。

第二方面，本发明实施例提供一种堆垛车agv100的货叉80的高度定位方法，所述堆垛车agv(100)为第一方面所述的堆垛车agv(100)，所述方法包括：

获取拉绳位移传感器10发送的信号，其中，所述拉绳位移传感器设置于堆垛车agv主体70上，且所述拉绳位移传感器10的拉线端固定于所述的举升机构20上；

根据所述信号，确定货叉80举升的高度。

在一个实施例中，所述方法还包括：

确定所述货叉80举升的高度与待对接栈板200的高度的差值；

调整所述货叉80举升的高度，以使得所述差值在预设数值范围内。

在一个实施例中，调整所述货叉80举升的高度，以使得所述差值在预设数值范围内之后，所述方法还包括：

确定平行于所述货叉80的朝向的第一中心线与所述待对接栈板200的第二中心线之间的偏角；

调整所述货叉80的朝向，以使得所述偏角在预设偏角范围内。

在一个实施例中，调整所述货叉80的朝向，以使得所述偏角在预设偏角范围内之后，所述方法还包括：

判断所述货叉80是否触碰到障碍物；

在判断到所述货叉80触碰到所述障碍物的情况下，发出警告。

在一个实施例中，在判断所述货叉80是否触碰到障碍物之后，所述方法还包括：

在判断到所述货叉80未触碰到所述障碍物的情况下，控制所述货叉80进入所述待对接栈板200的底部通道；

控制所述货叉80举升预设举升高度。

第三方面，本发明实施例提供一种堆垛车agv100的货叉80的高度定位装置，所述堆垛车agv(100)为第一方面所述的堆垛车agv(100)，所述装置包括：

获取模块，用于获取拉绳位移传感器10发送的信号，其中，所述拉绳位移传感器设置于堆垛车agv主体70上，且所述拉绳位移传感器10的拉线端固定于所述举升机构20上；

第一确定模块，用于根据所述信号，确定货叉80举升的高度。

第四方面，本发明实施例提供一种堆垛车agv100的货叉80的高度定位设备，该堆垛车agv100的货叉80的高度定位设备包括存储器、处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的堆垛车agv100的货叉80的高度定位方法。

第五方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的堆垛车agv100的货叉80的高度定位方法。

本发明实施例提供的堆垛车agv及堆垛车agv的货叉的高度定位方法、装置、设备和计算机可读存储介质，通过将拉绳位移传感器设置于agv主体上，并将拉绳位移传感器的拉线端固定于举升机上的方式，在举机构件升降货叉时，利用拉绳位移传感器的拉线端的拉线长度变化来测得货叉的举升高度，解决了相关技术中图像采集装置采集的货叉的举升高度的准确度低的技术问题，提高了定位货叉的举升高度的准确性。

本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本发明的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的堆垛车agv的应用场景示意图；

图2是根据本发明实施例的堆垛车agv的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的堆垛车agv的货叉处于举升状态的示意图；

图4是根据本发明实施例的堆垛车agv的货叉处于举升状态时未对接的示意图；

图5是根据本发明实施例的堆垛车agv的货叉与待对接栈板完全对接的示意图；

图6是根据本发明实施例的堆垛车agv的货叉的高度定位方法的流程图；

图7是根据本发明优选实施例的堆垛车agv的货叉的高度定位方法的流程图；

图8是根据本发明实施例的堆垛车agv的货叉的高度定位装置的结构框图；

图9是根据本发明实施例的堆垛车agv的货叉的高度定位设备的硬件结构示意图。

附图标记：

100、堆垛车agv；10、拉绳位移传感器；20、举升机构；21、举升动力源；22、举升部件；23、链条；30、光电传感器；40、tof摄像头；50、导航激光器；60、拉绳位移传感器固定件；70、堆垛车agv主体；80、货叉；200、待对接栈板；300、货架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一个实施例中，图1是根据本发明实施例的堆垛车agv100的应用场景示意图，如图1所示，在货架300摆放安装时，用户可以通过测量工具直接测得货架300每层的高度和待对接栈板200的高度，然后再将货架300每层的高度和待对接栈板200的高度分别记录到堆垛车agv100中，从而可以确定待对接栈板200在货架300上的固定高度。因此，在本实施例中，当堆垛车agv100需要在货架300上取货、实现堆垛车agv100与待对接栈板200进行对接时，只需要确定货叉80的举升高度即可。

在本实施例中提供了一种堆垛车agv100。图2是根据本发明实施例的堆垛车agv100的结构示意图，图3是根据本发明实施例的堆垛车agv100的货叉80处于举升状态的示意图，如图2和图3所示，该堆垛车agv100包括：堆垛车agv主体70、举升机构20和货叉80，举升机构20设置在堆垛车agv主体70上，举升机构20用于升降货叉80，堆垛车agv100还包括：拉绳位移传感器10，其中，拉绳位移传感器10设置于堆垛车agv主体70上，且拉绳位移传感器10的拉线端固定于举升机构20上，用于记录所述举升机构20举升的高度。

在本实施例中，当举升机构20举升时，由于拉绳位移传感器10的拉线端固定于举升机构20上，故拉绳位移传感器10的拉线会随举升机构20的升高而变长，拉绳位移传感器10可以记录此时拉线变长的长度，并将该拉线变长的长度作为货叉80举升的高度，通过该方式，实现了对货叉80举升的高度的定位，解决了相关技术中图像采集装置采集的货叉80的举升高度的准确度低的技术问题，提高了定位货叉80的举升高度的准确性。

在本实施例中，确定货叉80举升的高度之后，堆垛车agv100还可以将货叉80举升的高度与待对接栈板200的高度进行比较，得到二者的差值，然后再确定该差值是否在预设数值范围内；若是，则开始对接，若否，则控制货叉80举升或者下降，以使得该差值在预设数值范围内，进而实现堆垛车agv100与待对接栈板200之间的安全对接。

上述的预设数值范围基于拉绳位移传感器10的检测精度和栈板通道的高度确定，通常大于拉绳位移传感器10的检测精度但小于栈板通道的高度。

在一个实施例中，举升部件22包括：链条23、举升部件22和举升动力源21，链条23绕设在举升部件22上，且链条23的两端分别与货叉80和堆垛车agv主体70连接；举升部件22设置于举升动力源21的顶部，拉绳位移传感器10的拉线端固定于举升部件22上；举升动力源21设置于堆垛车agv主体70上。

在本实施例中，通过将链条23绕设在举升部件22上，且链条23的两端分别与货叉80和堆垛车agv主体70连接，当举升动力源21执行举升操作时，举升部件22一同举升，进而通过链条23带动货叉80的举升，由于拉绳位移传感器10的拉线端固定于举升部件22上，故拉绳位移传感器10的拉线会变长，拉绳位移传感器10记录此时拉线变长的长度，然后将该拉线变长的长度作为货叉80举升的高度，通过该方式，实现了对货叉80举升的高度的定位。

需要说明的是，拉绳位移传感器10可以通过拉绳位移传感器固定件60设置于堆垛车agv主体70上，其中，拉绳位移传感器固定件60可以通过铆接、焊接和螺纹等方式设置于堆垛车agv100上。

在一个实施例中，堆垛车agv100还可以包括导航激光器50，且该导航激光器50设置于堆垛车agv主体70的顶部并面向堆垛车agv的朝向设置，用于通过发射激光束，同时采集由反射物反射的激光束，来确定其当前的位置和方向，并通过连续的运算来实现agv的导引。

在一个实施例中，堆垛车agv100还可以包括tof摄像头40，其中，tof摄像头40可设置于堆垛车agv主体70上并面向堆垛车agv的朝向设置，可用于确定平行于货叉80的朝向的第一中心线与待对接栈板200的第二中心线之间的偏角，进而根据偏角来判断待对接栈板200与堆垛车agv100是否存在偏斜，若偏角大于预设的偏角，则判断到待对接栈板200与堆垛车agv100之间存在偏斜，则调节堆垛车agv100的朝向，通过该方式，实现了货叉80与待对接栈板200之间的安全对接，需要说明的是，上述的第一偏角是指第一中心线与第二中心线形成的角度，一般为锐角。

在一个实施例中，堆垛车agv100还可以包括光电传感器30，且该光电传感器30设置于货叉80叉角的前端，用来探测货叉80是否触碰到障碍物，若货叉80触碰到障碍物，则停止前进任务。通过该方式，防止了货叉80触碰障碍物，而导致货叉80或待对接栈板200损坏，保证了堆垛车agv100与待对接栈板200对接过程的安全性。

在一个实施例中，图4是根据本发明实施例的堆垛车agv100的货叉80处于举升状态时未对接的示意图，图5是根据本发明实施例的堆垛车agv100的货叉80与待对接栈板200完全对接的示意图，如图4和图5所示，堆垛车agv100达到取货点之后，货叉80开始举升，直到货叉80举升的高度与待对接栈板200的高度之间的差值在预设数值范围内时，控制货叉80进入待对接栈板200的底部通道，然后继续控制货叉80进行举升预设举升高度，举升方向如图5中的箭头方向，使得待对接栈板200腾空，待举升预设举升高度之后，堆垛车agv100开始倒退，执行搬运任务。

本实施例所提供的方法实施例可以在堆垛车agv的控制器中执行。下面将以堆垛车agv的控制器为例，对本发明实施例的堆垛车agv100的货叉80的高度定位方法进行描述和说明。

在本实施例中提供了一种堆垛车agv100的货叉80的高度定位方法，其中，本实施例中的堆垛车agv100可以是上述实施例中的堆垛车agv100。图6是根据本发明实施例的堆垛车agv100的货叉80的高度定位方法的流程图，如图6所示，该流程包括：

步骤s602：控制器获取拉绳位移传感器10发送的信号，其中，拉绳位移传感器设置于堆垛车agv主体70上，且拉绳位移传感器10的拉线端固定于举升机构20上。

步骤s604：控制根据信号，确定货叉80举升的高度。

在本实施例中，控制器通过将伸位移传感器设置于堆垛车agv主体70上，且拉绳位移传感器10的拉线端固定于举升机构20上的方式，在货叉80进行举升时，获取拉绳位移传感器10发送的信号，其中，该信号为拉绳位移传感器10的拉线变长的长度信号，用于表示拉线变长的长度，进而通过该信号来确定货叉80的举升高度，实现对货叉80的高度定位，解决了相关技术中图像采集装置采集的货叉80的举升高度的准确度低的技术问题。

在确定货叉80举升的高度之后，为了实现堆垛车agv100与待对接栈板200之间的安全对接，控制器可以通过确定货叉80举升的高度与待对接栈板200的高度的差值；并调整货叉80举升的高度，以使得差值在预设数值范围内，避免了货叉80与待对接栈板200之间高度不一致，而导致堆垛车agv

100与待对接栈板200之间发生碰撞。

在一个实施例中，为了避免堆垛车agv100与待对接栈板200之间存在角度偏差，而导致堆垛车agv100与待对接栈板200的底部通道之间发生碰撞，控制器还可以通过确定平行于货叉80的朝向的第一中心线与待对接栈板200的第二中心线之间的偏角；并调整货叉80的朝向，以使得偏角在预设偏角范围内。

在本实施例中，控制器确定偏角可以根据待对接栈板200的真实长度和待对接栈板200的真实长度在参考平面上的投影的投影长度来确定，其中，参考平面是垂直于平行于货叉80的朝向的第一中心线的平面。

由于摄像头拍摄图像的原理，是将物体投影到垂直于摄像头的中心线的参考平面上，并将投影图像缩放到固定尺寸的大小而得到拍摄图像。因此栈板的真实长度在参考平面上的投影的投影长度可以根据摄像头拍摄的图像按照一定的比例放大后来确定。其中，假设待对接栈板200的真实长度在参考平面上的投影的投影长度与摄像头拍摄到的图像中的待对接栈板200图像之间的比例为1：100，则摄像头拍摄到的图像中长度为1cm的第一栈板图像代表了真实栈板在参考平面上的投影长度为100cm。

在通过图像中的待对接栈板200图像获得待对接栈板200的真实长度在参考平面上的投影的投影长度之后，控制器可以通过先计算投影长度与栈板的真实长度的比值，得到第一偏角的余弦值；然后确定余弦值对应的角度为第一偏角的方式，以确定平行于堆垛车agv的朝向的第一中心线与待对接的栈板的第二中心线之间的第一偏角。

可选地，在确定第一偏角的余弦值之后，根据下列公式计算第一偏角：

式中，d表示第一偏角，l表示栈板的真实长度在参考平面上的投影长度，q为栈板的真实长度。

在本步骤中，控制器根据反余弦来计算偏角，能够使得计算过程更加简便，逻辑更加清楚，还提供了一种确定偏角的方法。

在一个实施例中，为了防止货叉80触碰到障碍物，如货架300等，控制器还可以判断货叉80是否触碰到障碍物，在判断到货叉80触碰到障碍物的情况下，发出警告，并停止前进任务，实现了取货过程中的安全性。

需要说明的是，控制器判断货叉80是否触碰到障碍物可以是光电传感器30来实现。

在本实施例中，在判断到货叉80未触碰到障碍物的情况下，控制器控制货叉80进入待对接栈板200的底部通道；并控制货叉80举升预设举升高度，使得待对接栈板200腾空，进而取出待对接栈板200，执行搬运任务。

需要说明的是，预设举升高度是由用户预先设定的，且小于货架300的每一层的高度。

下面结合附图以及优选的实施例来对本发明实施例进行描述和说明。

在本实施例中提供了一种优选的堆垛车agv100的货叉80的高度定位方法。图7是根据本发明优选实施例的堆垛车agv100的货叉80的高度定位方法的流程图，如图7所示，该流程包括：

步骤s702：控制器控制堆垛车agv100到达取货点。

步骤s704：控制器下发举升指令，举升机构20执行举升动作并带动货叉80举升。

步骤s706：控制器确定货叉80举升的高度h和待对接栈板200的高度h至，并判断该差值是否在预设数值范围内，若是，则执行步骤s708，若否，则执行步骤s722。

步骤s708：控制器判断平行于货叉80的朝向的第一中心线与所述待对接栈板200的第二中心线之间的偏角是否在预设偏角范围内，若是，则执行步骤s710，若否，则执行步骤s718。

步骤s710：控制器判断货叉80是否触碰到障碍物，若是，则执行步骤s720，若否，则执行步骤s712。

步骤s712：控制器控制堆垛车agv100开始行进，货叉80开始进入待对接栈板200的底部通道。

步骤s714：控制器控制货叉80继续举升高度a，其中，a为设定好的举升高度，从而使得货叉80托举待对接栈板200腾空。

步骤s716：控制器控制堆垛车agv100取出待对接栈板200，进一步执行搬运任务。

步骤s718：控制器调整货叉80的朝向。

步骤s720：控制器控制堆垛车agv100开始报警，人工干预。

步骤s722：控制器控制举升机构20上升或下降，调整货叉80举升的高度。

通过上述方式，实现了对货叉80举升的高度的定位，以及实现了堆垛车agv100与待对接栈板200之间的安全对接。

在本实施例中还提供了一种堆垛车agv100的货叉80的高度定位装置，可以应用于堆垛车agv100，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图8是根据本发明实施例的堆垛车agv100的货叉80的高度定位装置的结构框图，如图8所示，其中，本实施例中的堆垛车agv100可以是上述实施中的堆垛车agv100，该装置包括：

获取模块810，用于获取拉绳位移传感器10发送的信号，其中，拉绳位移传感器设置于堆垛车agv主体70上，且拉绳位移传感器10的拉线端固定于堆垛车agv100的举升机构20上；

第一确定模块820，耦合至获取模块810，用于根据信号，确定货叉80举升的高度。

在一个实施例中，该装置还包括：第二确定模块，用于确定货叉80举升的高度与待对接栈板200的高度的差值；第一调整模块，用于调整货叉80举升的高度，以使得差值在预设数值范围内。

在一个实施例中，该装置还包括：第二确定模块，用于确定平行于货叉80的朝向的第一中心线与待对接栈板200的第二中心线之间的偏角；第二调整模块，用于调整货叉80的朝向，以使得偏角在预设偏角范围内。

在一个实施例中，该装置还包括：判断模块，用于判断货叉80是否触碰到障碍物；警告模块，用于在判断到货叉80触碰到障碍物的情况下，发出警告。

在一个实施例中，该装置还包括：第一控制模块，用于在判断到货叉80未触碰到障碍物的情况下，控制货叉80进入待对接栈板200的底部通道；第二控制模块，用于控制货叉80举升预设举升高度。

另外，结合图6描述的本发明实施例堆垛车agv100的货叉80的高度定位方法可以由堆垛车agv100的货叉80的高度定位设备来实现。图9是根据本发明实施例的堆垛车agv100的货叉80的高度定位设备的硬件结构示意图。

堆垛车agv100的货叉80的高度定位设备可以包括处理器91以及存储有计算机程序指令的存储器92。

具体地，上述处理器91可以包括中央处理器(cpu)，或者特定集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)，或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器92可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器92可包括硬盘驱动器(harddiskdrive，hdd)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(universalserialbus，usb)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器92可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器92可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器92是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器92包括只读存储器(rom)。在合适的情况下，该rom可以是掩模编程的rom、可编程rom(prom)、可擦除prom(eprom)、电可擦除prom(eeprom)、电可改写rom(earom)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。

处理器91通过读取并执行存储器92中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种堆垛车agv100的货叉80的高度定位方法。

在一个示例中，堆垛车agv100的货叉80的高度定位设备还可包括通信接口93和总线90。其中，如图9所示，处理器91、存储器92、通信接口93通过总线90连接并完成相互间的通信。

通信接口93，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

总线90包括硬件、软件或两者，将堆垛车agv100的货叉80的高度定位设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(agp)或其他图形总线、增强工业标准架构(eisa)总线、前端总线(fsb)、超传输(ht)互连、工业标准架构(isa)总线、无限带宽互连、低引脚数(lpc)总线、存储器总线、微信道架构(mca)总线、外围组件互连(pci)总线、pci-express(pci-x)总线、串行高级技术附件(sata)总线、视频电子标准协会局部(vlb)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线90可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。

该堆垛车agv100的货叉80的高度定位设备可以基于获取到的拉绳位移传感器10发送的信号，执行本发明实施例中的堆垛车agv100的货叉80的高度定位方法，从而实现结合图6描述的堆垛车agv100的货叉80的高度定位方法。

另外，结合上述实施例中的堆垛车agv100的货叉80的高度定位方法，本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种堆垛车agv100的货叉80的高度定位方法。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。