智能巡航车的制作方法

本发明涉及自动导引运输车技术领域，具体的涉及一种智能巡航车。

背景技术：

为了提升拣货效率，采用机器人替代人工来完成仓库系统内部繁杂的拣货工作，是现代企业采用的新型仓储管理模式。机器人在运动过程无法避免的会遇到碰撞问题，为了解决该问题，现有技术中通常是在车体头部位设置红外传感器或光电传感器来感知车头和障碍物的距离，在障碍物较近时，通过急停的方式来防撞，然而此种方式存在盲区，依然存在碰撞的安全隐患。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种智能巡航车。

一种智能巡航车包括车体；

驱动组件，其设于车体；驱动组件驱动车体运动；

第一扫描件，其设于车体；第一扫描件对车体运动路径上的环境进行距离扫描；以及

第一视觉件，其设于车体的前端；第一视觉件对车体运动路径上的景深视觉数据进行采集。

根据本发明一实施方式，其还包括安全触边；安全触边围绕车体的外壁设置。

根据本发明一实施方式，其还包括第二扫描件；第二扫描件设于车体上端，其对车体的周围环境进行激光扫描。

根据本发明一实施方式，其还包括第二视觉件；第二视觉件设于车体，其用于视觉识别。

根据本发明一实施方式，其还包括视觉调节件；视觉调节件用于分别调节第一视觉件以及第二视觉件相对于车体的高度。

根据本发明一实施方式，其还包括顶升组件；顶升组件设于车体。

根据本发明一实施方式，顶升组件包括顶升驱动件以及顶升件；顶升驱动件设于车体内，顶升件露于车体；顶升驱动件的输出端与顶升件连接，其驱动顶升件沿着垂直于车体的方向运动。

根据本发明一实施方式，驱动组件驱动车体全向运动。

根据本发明一实施方式，驱动组件包括至少四个驱动件；每一驱动件包括驱动电机以及驱动轮；驱动电机设于车体内，驱动轮露于车体；驱动电机的输出端与驱动轮连接，其驱动驱动轮转动；四个驱动轮带动车体全向运动。

根据本发明一实施方式，其还包括电源件；电源件设于车体，其用于提供电力支持。

根据本发明一实施方式，其还包括第三扫描件；第三扫描件设于车体的外壁。

根据本发明一实施方式，第三扫描件的数量为多个，多个第三扫描件围绕车体周缘依次间隔设置。

同现有技术相比，本申请通过第一扫描件和第一视觉件配合对车体运动路径上的障碍物进行识别，识别区域全面，避免了车体的碰撞隐患，保证了车体的安全。此外，还通过视觉调节件对第一扫描件和第一视觉件进行高度调节，以适配第一扫描件和第一视觉件的扫描区域。还通过安全触边对车体形成第三重防护，避免因意外情况发生的碰撞。还通过第三扫描件对第一扫描件进行障碍物识别的补充，确保对各种类型障碍物的识别，达到全面避障的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实施例中智能巡航车的结构示意图；

图2为本实施例中智能巡航车的另一视角的结构示意图；

图3为本实施例中智能巡航车的内部结构示意图；

图4为本实施例中驱动件的结构示意图；

图5为本实施例中第一扫描件扫描区域示意图；

图6为另一实施例中智能巡航车的结构示意图。

附图标记说明：

1、车体；11、车底架；111、轮孔；12、车壳；121、散热孔；122、第一扫描孔；123、第一视觉孔；124、第二扫描孔；125、第二视觉孔；126、顶升孔；2、驱动组件；21、驱动件；211、驱动电机；212、驱动轮；213、驱动支撑架；2131、驱动支撑板；3、第一扫描件；31、扫描件支撑架；32、扫描区域；4、第一视觉件；5、安全触边；6、第二扫描件；7、第二视觉件；8、视觉调节件；81、调节支撑架；82、第一调节架；9、顶升组件；91、顶升驱动件；92、顶升件；10、电源件；20、第三扫描件。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及″第一″、″第二″等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

参照图1至图3，图1为本实施例中智能巡航车的结构示意图，图2为本实施例中智能巡航车的另一视角的结构示意图，图3为本实施例中智能巡航车的内部结构示意图。本实施例中的智能巡航车包括车体1、驱动组件2、第一扫描件3以及第一视觉件4。驱动组件2设于车体1，驱动组件2驱动车体1运动。第一扫描件3设于车体1，第一扫描件3对车体1运动路径上的环境进行距离扫描。第一视觉件4设于车体1的前端，第一视觉件4对车体1运动路径上的景深视觉数据进行采集。

通过第一扫描件3和第一视觉件4配合对车体1运动路径上的障碍物进行识别，识别区域全面，避免了车体1的碰撞隐患，保证了车体1的安全。

复参照图1至图3，车体1包括车底架11以及车壳12。车壳12盖设置于车底架11上。本实施例中的车底架11为长方形板状，其用于智能巡航车其余部件的承载。车壳12与车底架11相适配，其盖设于车底架11的上表面后，使得两者之间形成一承载空间，智能巡航车的其余部件处于该承载空间内，避免智能巡航车其余部件的外露，形成壳保护。优选的，车底架11的四角为r角，车壳12对应车底架11的四个r角位置分别对应设置有弧形结构，使得车壳12与车底架11相适配。优选的，车壳12的外壁开设有散热孔121，以便于车体1内部热量的排放。

继续参照图2至图4，图4为本实施例中驱动件的结构示意图。进一步，驱动组件2驱动车体1全向运动。驱动组件2包括至少四个驱动件21。每一驱动件21包括驱动电机211以及驱动轮212。驱动电机211设于车体1内，驱动轮212露于车体1。驱动电机211的输出端与驱动轮212连接，其驱动驱动轮212转动，四个驱动轮212带动车体1全向运动。

本实施例中的驱动件21的数量为四个，四个驱动件21分别设置于车底架11的四角。具体的，每一驱动件21包括驱动电机211、驱动轮212以及驱动轮支撑架213。车底架11的四角分别开设有轮孔111，轮孔111的形状与驱动轮212的横截面的形状相似，且轮孔111大于驱动轮212的横截面，使得驱动轮212可漏出于车底架11外。四个驱动轮支撑架213分别对应四个论孔111的位置设于车底架11的上表面，每一驱动轮支撑架213包括两个驱动支撑板2131，两个驱动支撑板2131分别位于论孔111的相对的两侧，驱动轮212的转轴分别转动连接于两个驱动支撑板2131上，驱动轮212的轮面穿过轮孔111，进而漏于车底架11的下表面。驱动电机211铺设于车底架11的上表面，驱动电机211的输出端通过联轴器与驱动轮212的转轴连接，驱动电机211驱动驱动轮212转动。本实施例中的驱动电机211为直流伺服电机，驱动轮212为麦克纳姆轮。四个驱动电机211分别通过四个驱动芯片(图中未显示)进行单独控制，四个驱动芯片均由主控芯片(图中未显示)进行协同控制，每一驱动电机211单独控制驱动轮212的转动，四个驱动轮212协同转动，实现车体1的直行、斜行、横行及旋转等动作，达到全向运动的目的。本实施例中的主控芯片可采用stm32芯片。

优选的，驱动支撑板2131、驱动轮212以及驱动电机211的中心轴线重叠。优选的，驱动支撑板2131与车底架11的长边平行。优选的，靠近于车底架11同一短边的两个驱动件21的中心轴线重叠。优选的，四个驱动件21对称设置。通过对四个驱动件21以及每个驱动件21的各个部件的合理布局，以减少驱动件21的占用体积，进而采用整个智能巡航车的体积。

继续参照图1、图2，图3和图5，图5为本实施例中第一扫描件扫描区域示意图。更进一步，第一扫描件3设于车底架11，并靠近于车底架11的一角。具体的，车底架11的上表面设置有扫描件支撑架31，第一扫描件31设于扫描件支撑架31，使得第一扫描件31悬空于车底架11的上表面。车壳12对应第一扫描件3的位置开设有第一扫描孔122，第一扫描件3的扫描端漏于第一扫描孔122外。本实施例中的第一扫描件3可采用安全激光扫描仪。第一扫描件3位于车底架11的直角位置，在具体应用时，其设置在车底架11的头部直角部位，其可以对车底架11之外的270度的方位进行扫描，在车体1的头部形成270度的扫描区域32，全方位对障碍物进行扫描。在具体设置时，第一扫描件3与车底架11的中轴线之间的夹角为75度。

驱动组件2驱动车体1运动，车体1产生运动路径，第一扫描件3对车体1运动路径上的环境进行距离扫描，即对车体1头部的270度的扫描区域32进行扫描，以采集车体1运动路径上的障碍物相对于车体1的距离信息，该信息被传递至主控芯片，主控芯片根据车体1距离障碍物的距离，通过驱动芯片控制驱动电机211的转动，进而控制驱动轮212的转动，以达到控制车体1的运动，避免车体1与障碍物发生碰撞。其中，通过测量激光的飞行时间来测量障碍物相对车体1的距离信息，具体可通过如下公式：d＝ct/2，其中d是车体1相对于障碍物的距离，c是光速，t是激光从发射到接收的时间间隔。

复参照图5，更进一步，本实施例中的第一扫描件3的数量为两个，两个第一扫描件3分别通过一扫描支撑架31设于车底架11的对角。通过两个第一扫描件3的配合，可对车体1周围的360度的障碍物进行扫描识别。

复参照图1至图3，更进一步，第一视觉件4设于车底架11的上表面，并靠近于车底架11的头部，并位于第一扫描件3的一侧。

复参照图3，更进一步，本实施例中的智能巡航车还包括视觉调节件8。视觉调节件8用于分别调节第一视觉件4相对于车体1的高度。具体的，视觉调节件8设于车底架11的上表面，并靠近于车体1的头部。视觉调节件8包括调节支撑架81以及第一调节架82，调节支撑架81垂直设于车底架11的上表面，第一调节架82设于调节支撑架81上，并可沿着调节支撑架81的高度方向进行调节，第一视觉件4设于第一调节架82上。车壳12对应第一视觉件4的位置开设有第一视觉孔123，第一视觉件4的拍摄端通过第一视觉孔123漏于车体1的头部，进而对于车体运动路径上的景深视觉数据进行采集。本实施例中调节支撑架81可采用铝型材，第一调节架82可沿着调节支撑架81的高度方向滑动，并可在滑动后通过螺钉固定。本实施例中的第一视觉件4采用双目摄像头。

可以理解的是，激光扫描只是在一个平面内进行扫描，无法对扫描平面之外的障碍物进行扫描识别，就会造成识别缺失，通过第一视觉件4采集的景深视觉数据，可在激光扫描的平面之外构建出一个景深三维图像，对车体1头部的障碍物形成多层感知，全面识别，做到全面避障防撞。具体的，第一视觉件4采集的景深视觉数据传递至主控芯片，主控芯片根据景深视觉数据计算出障碍物距离车体1的距离，具体的是依据双目测距原理，双目测距主要是利用了障碍物在左右两幅图像上成像的横向坐标直接存在的差异，即视差与障碍物到成像平面的距离z存在着反比例的关系，具体公式如下：z＝bf/h，其中，b是基线，表示为两个摄像头的间距，f为两个摄像头的焦距，h为视差，即两个摄像头中物体的像素坐标差，而后主控芯片根据该距离即可通过驱动芯片控制车体的动作，防止碰撞。

如此通过第一扫描件3和第一视觉件4的配合可对车体1运动路径上的障碍物进行全面扫描，形成双重防撞，避免了扫描盲区，避免车体1的碰撞。同时，通过视觉调节件8对第一视觉件4的高度进行调节，以适用调节第一视觉件4的景深视觉数据的采集区域。

复参照图1和图2，更进一步，本实施例中的智能巡航车还包括安全触边5。安全触边5围绕车体1的外壁设置。具体的，安全触边5围绕着车底架11的周缘设置，使得安全触边5外凸在车体1外，在车体1碰到障碍物时，安全触边5先与障碍物进行接触。在另一实施例中安全触边5也可围绕车壳12的外壁进行设置，只要安全触边5外凸于车体1即可，此处不做限定。在具体设置时，安全触边5可360度环设于车底架11，或者环设于车壳12。当然，也可采用两个安全触边5分别设置在车底架11的头部和尾部，对车体1的头部和尾部进行重点保护。本实施例中安全触边5为防撞压条。通过安全触边5形成车体1的第三重防撞结构，对车体1进一步进行防撞保护，避免因为意外情况发生的碰撞。

复参照图1和图3，更进一步，本实施例中的智能巡航车还包括第二扫描件6。第二扫描件6设于车体1上端，其对车体1的周围环境进行激光扫描。具体的，第二扫描件6设于第一调节架82上，并位于第一视觉件4的上方，车壳12对应第二扫描件6的位置开设有第二扫描孔124，第二扫描件6的扫描端穿过第二扫描孔124以漏于车体1外，第二扫描件6的扫描端可进行360的旋转，对车体1的周围进行360的扫描。本实施例中的第二扫描件6为激光雷达，其用于车体1的激光导航。

复参照图1和图3，更进一步，本实施例中的智能巡航车还包括第二视觉件7。第二视觉件7设于车体1，其用于视觉识别。具体的，视觉调节件8还包括第二调节架83第二调节架83设于调节支撑架81上，并可沿着调节支撑架81的高度方向进行调节，视觉调节件8设于第二调节架83上，车壳12对应第二视觉件7的位置开设有第二视觉孔125，第二视觉件7的视觉识别端漏于第二视觉孔125。本实施例中的第二视觉件7可采用单目相机或光学读码器，其用于读取外界的信息并传递至主控芯片，例如二维码，以便于车体1的信息接收和对应控制。

复参照图1和图3，更进一步，本实施例中的智能巡航车还包括顶升组件9。顶升组件9设于车体1。顶升组件9包括顶升驱动件91以及顶升件92。顶升驱动件91设于车体1内，顶升件92露于车体1。顶升驱动件91的输出端与顶升件92连接，其驱动顶升件92沿着垂直于车体1的方向运动。

具体的，顶升驱动件91设于车底架11的中间部位，其输出端面向车壳12的上端，车壳12对应顶升驱动件91输出端位置开设有顶升孔126，顶升件92连接于顶升驱动件91的输出端，顶升件92通过顶升孔126漏于车壳12外。优选的顶升件92为圆盘状，其大小以及形状与顶升孔126相似。货物负载置于顶升件92上，顶升驱动件91驱动顶升件92沿着垂直于车底架11的方向移动，进而顶升货物负载。本实施例中的顶升驱动件91可采用电缸。

复参照图3，更进一步，本实施例中的智能巡航车还包括电源件10。电源件10设于车体1，其用于提供电力支持。具体的，电源件10设于车底架11的上表面，并位于调节支撑架81以及顶升驱动件91之间，其与车体1的其余部件进行电连接，例如驱动电机211、第一扫描件3、第一视觉件4、第二扫描件6、第二视觉件7以及顶升驱动件91等，本实施例中电源件10可采用可充电锂电池。

参照图6，图6为另一实施例中智能巡航车的结构示意图。另一实施例中的智能巡航车与上述智能巡航车的不同之处在于：其还包括第三扫描件20。第三扫描件20设于车体1的外壁。具体的，第三扫描件20嵌设于车壳12，并与车壳12内的电源件10和主控芯片电连接。

可以理解的是，在车体1复杂的运动环境中，障碍物中也有一些是激光无法识别的障碍物，例如玻璃墙。这就需要第三扫描件20对激光扫描无法识别的障碍物进行识别，本实施例中的第三扫描件20可采用超声波传感器。第三扫描件20对车体1的周围发出超声波，通过超声波探测车体周围的障碍物，对第一扫描件3和第一视觉件4的障碍物进行辅助识别，确保对激光识别遗漏的障碍物进行识别，实现全面识别避障。第三扫描件20对车体1的周围进行超声波扫描，采集车体1周围障碍物相对于车体1的距离信息，而后传递至主控芯片，由主控芯片计算出车体1相对于障碍物的距离，然后主控芯片再通过驱动组件2控制车体1的运动，避免车体1与障碍物发生碰撞。超声波的测距原理与激光测距原理类似，此处不再赘述。

优选的，第三扫描件20的数量为多个，多个第三扫描件20围绕车体1的周缘依次间隔设置。根据实际情况进行对第三扫描件20进行数量控制，例如，车壳12的每一侧壁可对应设置1-3个第三扫描件20。

综上，本发明的智能巡航车，通过第一扫描件和第一视觉件配合对车体运动路径上的障碍物进行识别，识别区域全面，避免了车体的碰撞隐患，保证了车体的安全。通过视觉调节件对第一扫描件和第一视觉件进行高度调节，以适配第一扫描件和第一视觉件的扫描区域。通过安全触边对车体形成第三重防护，避免因意外情况发生的碰撞。通过第三扫描件对第一扫描件进行障碍物识别的补充，确保对各种类型障碍物的识别，达到全面避障的效果。

上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。