本发明涉及一种导航方法和装置，具体地说是一种适用于室外环境的agv导航定位技术和实现装置。
技术背景
agv(automatedguidedvehicle)是一种可在复杂环境下工作的，具有自规划、自组织、自适应能力的移动机器人，具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势，目前在国内外正在被广泛的应用于室内物料运输中。在移动机器人相关技术研究中，导航技术属于其核心技术，也是实现智能化和自主移动的关键技术。目前常见的导航方式有电磁导航、磁条导航、视觉导航、激光导航、惯性导航、自然环境导航等等。由于室外环境复杂多变，室外物流运输的速度要求相比室内而言要快的多，而传统、单一的导航方式在室外或多或少存在着一些弊端，如施工困难、长期投入资源浪费、无法适应复杂多变的环境、运行速度难以满足要求等
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明实施例提供一种将gps导航、惯性导航和视觉导航技术相结合的导航技术，可满足室外复杂环境下高速的物流运输需求。具体包含如下步骤：
a)将惯性导航技术与gps定位相结合应用到室外agv导航中；b)采用视觉检测技术对惯性导航进行实时补偿校准；c)采用4g组网，将所有agv组成一个网络，接受调度系统的集中管控；
其中步骤a)具体为：
1)将agv中陀螺仪、编码器、加速度计、磁力计等惯性导航器件的数据进行实时融合，进行惯性自主导航定位；
2)agv的运行路线上每隔8m到10m之间在地面中埋设一对磁钉，一对磁钉的间距为30cm-50cm，用于agv惯性导航数据的校准；
3)采用gps辅助agv进行初始定位，目前民用gps定位技术精度在3m左右，小于磁钉的布设密度，可以实现对磁钉的粗定位。
4)人工将agv驾驶到路径上摆正，设置agv自动运行，在检测到第一个磁钉后，根据gps的粗定位，结合电子地图便可获取到磁钉的具体坐标，藉此实现精确定位。
其中步骤b)具体为：
1)在agv的运行路线上画出行车线；
2)在agv上装设单目相机实时拍摄行车线，计算运行偏差和车体的偏角，据此对惯性导航的误差进行补偿，确保agv在运行过程中的导航精度。
步骤c)具体为：
1)采用4g通讯的方式，避免室外大面积ap组网的复杂性。
2)将agv、中央调度服务器、远程监控终端通过4g组成网络连接起来，方便进行集中控制、数据监控和产品升级维护。
本发明实施例提供一种室外型agv导航定位装置，所述装置包括：
agv车体，满足室外运行的车体、包含控制中枢、电气系统、机械车体和安全防撞机构等；
惯性导航模块，对编码器、陀螺仪、加速度计和磁力计等惯性器件的实时数据进行融合，在agv运行过程中进行自主导航；
视觉检测模块，用于检测地面上绘制的行车线，计算出agv的距离和角度偏差，及时进行运动矫正和惯性导航传感器积累数据的补偿；
gps定位模块，在室外对agv的初始位置进行粗定位，±3m的定位精度；
4g通讯模块，将agv、中央调度服务器、远程监控终端进行组网，便于进行集中控制和后期的产品远程升级。
防水设施，考虑到室外雨雪比较普遍，agv在室外运行中防水措施至关重要。具体如下：
1)加入人工驾驶室，一方面可对内部电气设备进行初步防水，另一方面，方便人工在雨雪天对设备进行故障排除和维护；
2)agv内部壳体上表边面设计成拱型结构，表面光滑处理，防止冷凝水滴落到电气设备中，在各边缘位置设计导水槽，将汇集来的水排到车体外；
3)内部加入风扇，促进设备表面水渍蒸发，同时在室外温度比较高时，促进散热。低温时配备加热装置，可对设备吹热风适当加热，确保核心器件正常运行；对自主设计的电路板做纳米涂层防水处理，配备密封外壳。
本发明具有以下效果及优点：
1.将惯性导航技术与视觉定位技术相结合，通过视觉检测出agv当前的位置角度偏差，及时进行运动控制校准，同时对惯性导航数据进行适当补偿，可保证agv在高速运行中保持良好的运行姿态和精度。
2.将gps粗定位与惯性导航技术相结合，无需对路线中的磁钉进行特殊标记，在路线的任意位置检测到磁钉后，通过查询电子地图后都可以自动实现精确地定位，方便客户操作。此外，agv被操作人员手动运行驶离路线后，agv能够汇报出自身的大体位置，方便系统进行统一监控管理。
附图说明
图1为本发明的导航装置结构图；
图2为本发明中agv定位导航流程图；
图3为本发明中的gps定位与惯性导航结合，实现初始自动定位的示意图。
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、完整的描述，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，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
附图1是本发明实施例提供的室外型agv导航定位装置，具体包含agv车体、惯性导航模块、视觉检测模块、gps定位模块、4g通讯模块和防水设施。
请参阅附图2，是本发明实施例提供的室外agv导航定位方法流程示意图，主要包含步骤s01、s02、s03和s04，具体地：
s01：agv上电后，由人工将其驾驶到agv运行路线上，切换到自动惯性导航运行，这时agv不断接收gps定位信息，定位精度在±3m左右，在运行过程中agv不断通过视觉检测地面的行车线，确保agv一直沿着固定路线运行。
s02：agv检测到第一个磁钉后，根据当前定位和电子地图信息，查询到对应的磁钉对a的坐标(两个磁钉的连线中心坐标)。继续运行30-60cm(留一定冗余)后，若检测到第二个磁钉，则可确认现在检测到的是磁钉对a的第二个磁钉，直接进行精确定位；若超过60cm仍未检测到第二个磁钉，则上一次检测到的磁钉即为a的第二个磁钉，据此进行补偿定位，继续运行，待检测到下一对磁钉后再进行精确地定位。
s03：现场的磁钉布设一般在8m到15m之间，若agv根据gps初始定位运行15m后一直未检测到一个磁钉或者正常运行中超过地图记载的磁钉距离后仍未检测到有效磁钉，则判定agv出轨，减速停止，呼叫人工处理。
附图3是agv初始定位的示意图，每对磁钉的间距为8m到15m，远超过±3m的gps定位误差范围，因此agv检测到磁钉后，完全可以根据gps定位查询电子地图，找到对应的磁钉坐标进行精确校准。
以上对本发明实施例提供的一种室外型agv导航技术和装置进行了详细介绍，相对于传统、单一的导航方式，本发明更适用于室外环境应用，不受雨雪等恶劣气候的影响，运行速度快，导航精度高。
以上实施的说明只是用于帮助理解本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本发明说明书不应该理解为对本发明的限制，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关技术领域，均同理包含在本发明的专利保护范围内。