本发明涉及控制系统和物料转运,具体而言,涉及一种物料转运无人车系统及其使用方法。
背景技术:
1、目前,自动驾驶技术的飞速发展,使无人车得以满足不同场景的任务需求,如巡检、物流配送、应急救援、工业生产等。在工业生产领域,随着自动化生产水平的不断提高,智能工厂、无人工厂的需求逐渐迫切,其中物料的自动化转运是实现生产自动化的重要环节。
2、目前工业生产过程中,物料自动转运一般以皮带传输、链传输、棍子传输、自动导引运输车为主。其中,自动导引运输车属于低级别的自动驾驶,通过布置在厂房地面上的导引条实现导航定位,该种方式对厂房地面平整度、清洁度的要求较高,因此只能在室内使用,此外,布置导引条的施工量巨大,且后续使用维护成本较高。于此同时,在工业生产过程中,往往需要跨厂房进行物料的转运。
3、在现有技术中,一种货物吊装转运无人车(cn202121810563.9),提出了一种一种货物吊装转运无人车,包括可自主导航的线控底盘和无人吊装系统。其中,可自主导航的线控底盘包括底盘和自主导航控制系统,自主导航控制系统包括处理器,gps定位装置、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达。货物吊装转运无人车通过vcu指令进行运动控制,无驾驶员参与,实现无人化的货物自动转运。该无人车采用单一gps导航定位,不适用于室内gps信号弱的场景,虽然其上布置了激光雷达、毫米波雷达、摄像头传感器,但均用于障碍物检测,对检测出的障碍物作防撞处理,此外,该车没有外部的集成监控系统,无法被工厂的生产系统监控,无法高效率配合自动化生产过程,由于无法实时获取无人车作业状态,转运过程中的可靠性和安全性得不到保证,不利于异常状态的处理。专利申请号为cn109814550a的专利申请,提出一种用于封闭园区的无人运输车,主要由全线控化通用底盘以及设置在底盘上的差分gps组合导航单元和车载运算控制单元组成;差分gps组合导航单元用于对无人运输车进行导航和定位;车载运算控制单元内预设有无人运输车运行园区内各运输轨迹的轨迹地图,无人运输车启动前,通过差分gps组合导航单元定位当前位置并发送给车载运算控制单元,车载运算控制单元依据当前位置、设定的运输目标点从轨迹地图中选择从当前位置出发抵达运输目标点的运输轨迹;无人运输车启动后,在车载运算控制单元的控制下按预设的速度沿所选择的运输轨迹行进。该方法同样依靠gps导航定位,不适用于室内gps信号弱的场景,此外,该车没有外部的集成监控系统,无法从外部远程实时监控无人车运行状态,转运过程中的可靠性和安全性不高,不利于异常状态的处理。
4、综上所述,存在如下至少一个技术问题:
5、布置导引条的施工量巨大,且后续使用维护成本较高;
6、不适用于室内gps信号弱的场景;
7、无法实时获取无人车作业状态,转运过程中的可靠性和安全性得不到保证,不利于异常状态的处理。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种物料转运无人车系统及其使用方法,以解决背景技术中至少一个技术问题。
2、为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种物料转运无人车系统,包括:转运无人车和远程监控平台,所述转运无人车包括无人车底盘,所述无人车底盘侧面设有超声波雷达,所述无人车底盘前后端设有激光雷达,所述无人车底盘前端设有摄像头,所述无人车底盘上还设有车载控制器和组合导航,所述转运无人车上端设有定位天线和定向天线,所述定向天线上设有第一通讯设备,所述远程监控平台包括远程监控控制器,所述远程监控控制器与第二通讯设备相连,所述第二通讯设备与第一通讯设备无线通讯,其中所述组合导航、激光雷达、摄像头、超声波雷达和第一通讯设备分别与车载控制器相连。
3、优选的,所述远程监控平台对转运无人车远程遥控驾驶、下达转运任务、控制任务启停、实时监视转运无人车作业状态。
4、优选的,所述无人车底盘为线控化差速底盘,所述无人车底盘通过can总线控制两侧车辆转速以及车轮转动方向。
5、优选的,所述无人车点底盘上设有锂电池,所述锂电池与车载控制器、组合导航、激光雷达、摄像头、超声波雷达和通讯设备分别相连。
6、优选的,所述组合导航的x、y、z轴与无人车底盘坐标系x、y、z平行,所述组合导航中设置组合导航安装位置与车辆坐标系原点的偏移。
7、优选的,所述组合导航设备配置一个定位天线和一个定向天线,所述定位天线安装在无人车底盘中轴线的前端,所述定向天线安装在无人车底盘中轴线后端。
8、优选的,所述组合导航输出gps定位定向数据、惯导定位数据以及融合gps定位定向数据、惯导定位数据的组合导航定位定向数据。
9、优选的,所述远程监控控制器控制切换转运无人车工作模式,分为手动驾驶、自动驾驶、远程遥控驾驶三种模式。
10、优选的,所述手动模式下人员通过手持遥控器近距离遥控驾驶转运无人车;自动驾驶模式下,转运无人车自动驾驶执行远程监控平台下达的转运任务;在远程遥控驾驶模式下,通过远程监控控制器可远程遥控转运无人车前进、后退、左转、右转,远程监控控制器实时接收转运无人车运行状态并作显示,主要状态包括车辆当前位置、姿态、运行速度、任务执行进度,显示车辆前侧摄像头实时图像,并将检测到的障碍物信息标注在地图上。
11、根据本发明的另一方面提供了一种物料转运无人车系统的使用方法,包括:
12、通过远程监控控制器加载转运无人车作业任务,显示转运地图、转运路径,并将任务内容发送至转运无人车,远程监控控制器控制转运无人车任务的启动、暂停、继续、终止、急停,远程监控控制器控制切换转运无人车工作模式,分为手动驾驶、自动驾驶、远程遥控驾驶三种模式,其中,手动模式下人员通过手持遥控器近距离遥控驾驶转运无人车;自动驾驶模式下,转运无人车自动驾驶执行远程监控平台下达的转运任务;在远程遥控驾驶模式下,通过远程监控控制器远程遥控转运无人车前进、后退、左转、右转,远程监控控制器实时接收转运无人车运行状态并作显示,主要状态包括车辆当前位置、姿态、运行速度、任务执行进度,显示车辆前侧摄像头实时图像,并将检测到的障碍物信息标注在地图上。
13、应用本发明的技术方案,具有如下技术效果:
14、本发明提出了一种物料转运无人车系统,该物料转运无人车系统可同时满足室内、室外的转运需求,具备室内、室外导航定位策略自主切换、障碍物检测及避障、远程实时监控等功能,提高物料无人化转运的场景适应性、转运效率、转运过程的可靠性和安全性,于此同时,该系统对场地等基础设施的要求较低,具备使用方便,维护简单,快速部署的技术效果。
1.一种物料转运无人车系统,其特征在于,包括:转运无人车和远程监控平台,所述转运无人车包括无人车底盘,所述无人车底盘侧面设有超声波雷达,所述无人车底盘前后端设有激光雷达,所述无人车底盘前端设有摄像头,所述无人车底盘上还设有车载控制器和组合导航,所述转运无人车上端设有定位天线和定向天线,所述定向天线上设有第一通讯设备,所述远程监控平台包括远程监控控制器,所述远程监控控制器与第二通讯设备相连,所述第二通讯设备与第一通讯设备无线通讯,其中所述组合导航、激光雷达、摄像头、超声波雷达和第一通讯设备分别与车载控制器相连。
2.如权利要求1所述的物料转运无人车系统,其特征在于,所述远程监控平台对转运无人车远程遥控驾驶、下达转运任务、控制任务启停、实时监视转运无人车作业状态。
3.如权利要求1所述的物料转运无人车系统,其特征在于,所述无人车底盘为线控化差速底盘,所述无人车底盘通过can总线控制两侧车辆转速以及车轮转动方向。
4.如权利要求1所述的物料转运无人车系统,其特征在于,所述无人车点底盘上设有锂电池,所述锂电池与车载控制器、组合导航、激光雷达、摄像头、超声波雷达和通讯设备分别相连。
5.如权利要求1所述的物料转运无人车系统,其特征在于,所述组合导航的x、y、z轴与无人车底盘坐标系x、y、z平行,所述组合导航中设置组合导航安装位置与车辆坐标系原点的偏移。
6.如权利要求1所述的物料转运无人车系统,其特征在于,所述组合导航设备配置一个定位天线和一个定向天线,所述定位天线安装在无人车底盘中轴线的前端,所述定向天线安装在无人车底盘中轴线后端。
7.如权利要求1所述的物料转运无人车系统,其特征在于,所述组合导航输出gps定位定向数据、惯导定位数据以及融合gps定位定向数据、惯导定位数据的组合导航定位定向数据。
8.如权利要求1所述的物料转运无人车系统,其特征在于,所述远程监控控制器控制切换转运无人车工作模式,分为手动驾驶、自动驾驶、远程遥控驾驶三种模式。
9.如权利要求8所述的物料转运无人车系统,其特征在于,所述手动模式下人员通过手持遥控器近距离遥控驾驶转运无人车;自动驾驶模式下,转运无人车自动驾驶执行远程监控平台下达的转运任务;在远程遥控驾驶模式下,通过远程监控控制器可远程遥控转运无人车前进、后退、左转、右转,远程监控控制器实时接收转运无人车运行状态并作显示,主要状态包括车辆当前位置、姿态、运行速度、任务执行进度,显示车辆前侧摄像头实时图像,并将检测到的障碍物信息标注在地图上。
10.一种物料转运无人车系统的使用方法,基于权利要求1-9任意一项所述的物料转运无人车系统,其特征在于,包括: