基于荧光标签的自动导引系统及小车的制作方法

本实用新型属于物流装备技术领域，具体涉及基于荧光标签的自动导引系统及小车。

背景技术：

自动导引运载小车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，指装备有电磁、视觉、惯性等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输小车。

目前，已经被研究开发和应用的导引方法中，主要有：电磁感应式、光学导引式、参考标志法和视觉引导法等。

其中，电磁感应式、光学导引式中的导航系统的路径设置是将如磁带、电磁、二维码、发光材料等布设在地面上的，这样在地面粘贴的标签容易受到车辆碾压、行人踩踏等磨损，维护成本高，且也容易受到环境光的影响。同时，参考标志法和视觉引导法是在地面两旁设置相应的标志，通过图像识别的方法实现车载系统的识别，但其存在的问题是容易受到环境光的干扰，图像识别不清楚，进而定位不准确。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供基于荧光标签的自动导引系统及小车，用以解决现有技术中的自动导引系统容易受到环境光的影响，造成定位不准确的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于荧光标签的自动导引系统，主要包括以下方案：

自动导引系统方案一：包括车体，车体内设有导航系统和驱动系统，所述导航系统包括AGV主控制器和车载识别模块；所述车载识别模块包括用于发射紫外光的紫外光发射模块和用于接收可见光和识别标签信息的光接收及处理模块，所述AGV主控制器分别与紫外光发射模块和光接收及处理模块连接；还包括荧光标签，所述AGV主控制器控制紫外光发射模块发射紫外光到荧光标签，并根据接收到的标签信息控制驱动系统运行。

自动导引系统方案二：在自动导引系统方案一的基础上，所述荧光标签为表层覆有荧光物质的条形码、二维码或图案的标签。

自动导引系统方案三：在自动导引系统方案二的基础上，所述荧光标签设置在路面两侧的挡板、立柱或围栏上。

自动导引系统方案四：在自动导引系统方案三的基础上，所述紫外光发射模块为氙灯或高压汞灯。

本实用新型还提供了一种基于荧光标签的自动导引小车，主要包括以下方案：

自动导引小车方案一：包括车体，车体内设有导航系统和驱动系统，所述导航系统包括AGV主控制器和车载识别模块；所述车载识别模块包括用于发射紫外光的紫外光发射模块和用于接收可见光和识别标签信息的光接收及处理模块，所述AGV主控制器分别与紫外光发射模块和光接收及处理模块连接；所述AGV主控制器控制紫外光发射模块发射紫外光到设置在路面两侧的荧光标签，并根据接收到的标签信息控制驱动系统运行。

自动导引小车方案二：在自自动导引小车方案一的基础上，所述驱动系统包括AGV驱动模块和步进电机。

自动导引小车方案三：在自自动导引小车方案二的基础上，所述紫外光发射模块为氙灯或高压汞灯。

自动导引小车方案四：在自自动导引小车方案一的基础上，所述荧光标签为表层覆有荧光物质的条形码、二维码或图案的标签。

本实用新型的有益效果是：本实用新型设置的车载识别模块以及路面两侧的荧光标签，相较于现有技术中的粘贴在地面的RFID、二维码、条形码、发光材料等的标签，对环境光的抗干扰能力更强，保证了自动导引系统能够准确地在特定的路径上行驶。

同时，本实用新型的技术方案适用于有挡板隔间的车间，其中在路面竖直设置的标签相比粘贴在地面的标签，该荧光标签不会被车辆碾压，大大延长了使用寿命，减少了维护频率。

附图说明

图1是本实用新型的基于荧光标签的自动导引系统的结构框图；

图2是本实用新型自动导引系统的工作示意图一；

图3是本实用新型自动导引系统的工作示意图二。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型中的基于荧光标签的自动导引系统，包括车体，车体内设有导航系统和驱动系统，导航系统包括AGV主控制器和车载识别模块；其中车载识别模块、AGV主控制器、驱动系统依次连接。其中的车载识别模块包括紫外光发射模块和光接收及处理模块；紫外光发射模块和光接收及处理模块分别与AGV主控制器相连接。

本实施例中的车载识别模块安装于车身两侧面内部，其中的紫外光发射模块用于发射特定波长的紫外线，光接收及处理模块用于检测特定波长的可见光，同时采集、处理、识别标签信息，并输出标签信息和车载模块距离荧光标签的距离值；而当光接收及处理模块检测不到特定波长的可见光时表明该区域内暂无标签，不进行图像的采集识别。

本实施例中的光接收及处理模块包括光电探测器、CCD传感器和处理器，其中处理器分别连接光电探测器、CCD传感器，处理器根据光电探测器检测到的可见光信号，并驱动CCD传感器进行图像的采集、识别，同时处理器将采集的图像进行处理后上传给AGV主控制器。

当然作为其他实施方式，光接收及处理模块还可以仅是CCD传感器或者CMOS传感器只需满足在接收到可见光时，能够对图案信息进行采集、识别及处理即可，当然也可以采用现有技术中公开的手段。

本实用新型中的自动导引系统还包括在路面两侧设置的荧光标签，其上表层覆有荧光物质，而下层为条形码、二维码或图案的标签；且荧光标签作为外部标签，粘贴于AGV小车路径的两侧面，如路面两侧竖直设置的挡板、立柱、围栏等位置上，能够在紫外光照射下发出特定波长的可见光以及显现标签上的图案。

本实用新型中的荧光标签下层的条形码、二维码或图案信息，主要包括当前荧光标签的位置信息，小车车身与挡板上的荧光标签的距离值，识别模块是否扫描到荧光标签，小车运行的方向信息，通讯是否正常等的内容。

其中，本实用新型荧光标签上表层的荧光物质只要满足吸收的紫外光波长在400nm以下，发射的可见光波长在400nm至760nm之间即可。

本实用新型中的自动导引系统的主要工作过程为：通过AGV主控制器控制紫外光发射模块发射紫外光到荧光标签，光接收及处理模块在检测到特定波长的可见光时，同时扫描荧光标签上的标签信息，并对标签信息进行处理后上传给AGV主控制器，AGV主控制器将接收到的标签信息进行计算、处理后，输出给小车的驱动系统，控制小车驱动系统的运行，使之始终按照特定的路线并保持一定的安全距离进行行驶。

本实用新型中的紫外光发射模块可以是氙灯，也可以是高压汞灯。

本实用新型中的驱动系统包括AGV驱动模块和步进电机。

具体地，如图2所示为本实用新型自动导引系统的工作示意图一，其中车载识别模块2安装于AGV小车车身1上的两侧面，其安装的具体高度可以根据具体的应用场景来确定；而荧光标签4粘贴于路面两侧的挡板3上，这样在AGV小车行进的过程中，其中的车载识别模块首先通过紫外光发射模块发射紫外光到荧光标签上，并通过光接收及处理模块以一定频率不断扫描路面两侧竖直设置的荧光标签，当光接收及处理模块检测到荧光标签发出的可见光时，开始进行标签信息的采集、处理，然后将处理后获得的标签信息和当前小车车身与标签的距离值上传给AGV主控制器，AGV主控制器通过标签信息判断是否到达站点，并通过判断车身与标签的距离值来调节AGV小车的驱动模块，驱动步进电机，使之保持一定的安全距离。

本实施例中的车载识别模块发出的光与荧光标签所在的平面始终保持垂直，保证了车载识别模块中的光接收及处理模块能够接收到反射回来的信号，准确地识别荧光标签上显示的图案信息。

作为其他实施方式，如图3所示，本实用新型中的车载识别模块2与荧光标签4之间光信号的传输，还允许有一定的偏转角度，也即是小车在行进过程中，车身允许有一定的偏转角度，小车车身1与荧光标签4所在平面的夹角为α角；也即是紫外光发射模块与荧光标签所在平面的垂直方向的夹角，这样在AGV小车行进的过程中，在容许误差范围以内，小车与粘贴于路面两侧的挡板3的荧光标签4保持一定的角度，也能保证车载识别模块2接收到反射回来的信号。

作为其他实施方式，本实用新型中的车载识别模块还可以安装在车体的顶部，在进行发射和扫描时，可以根据实际的标签位置进行车载识别模块的具体位置的调节。

本实用新型中的AGV主控制器根据小车车身与荧光标签的距离值，通过控制AGV驱动模块工作，使得小车总是与两侧挡板保持一定的距离，且该距离可根据实际使用环境具体设置，且可以同一场合不同位置设置不同的距离值。

本实用新型的系统适用于有挡板隔间的车间，相比粘贴在地面的RFID、二维码、条形码，该荧光标签不会被车辆碾压，大大延长了使用寿命，减少维护频率；相较于光学、视觉识别系统，该系统使用了紫外光和荧光物质的组合，在进行信息的识别时，对环境光的抗干扰能力强。

同时，本实用新型还提供了一种基于荧光标签的自动导引小车，其包括车体，车体内设有导航系统和驱动系统，导航系统包括AGV主控制器和车载识别模块；车载识别模块包括用于发射紫外光的紫外光发射模块和用于接收可见光的光接收及处理模块，AGV主控制器分别与紫外光发射模块和光接收及处理模块连接；AGV主控制器控制紫外光发射模块发射紫外光到设置在路面两侧的荧光标签，并根据接收到的图案信息控制驱动系统，使小车在行驶过程中保持一定的安全距离；其具体工作过程，此处不再赘述。

上述内容结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多变形，这些均在本实用新型的保护范围之内。