移动式检查装置的自动导向系统及方法与流程

本发明涉及可移动安检装置的自动导向，特别是涉及一种移动式检查装置的自动导向系统及方法。

背景技术：

1、移动式集装箱车辆检查装置(以下简称移动式检查装置)在主动扫描模式下，需沿规划路线(也称为预定移动轨迹)运行。

2、现有的自动导向系统现场解决方案是：(1)沿移动式检查装置的行进方向布置基准板或路标，为装置行进方向提供引导基准；(2)在移动式检查装置上安装激光测距传感器或单线区域激光雷达，用于采集基准板或路标位置信息；(3)自动导向主控模块根据传感器在移动式检查装置上的位置，以及传感器与基准之间的位置信息，计算出移动式检查装置的偏角和偏移，这里，移动式检查装置的航向与目标路线的夹角，称为偏角，移动式检查装置的中心与目标路线的垂直距离，称为偏移；(4)移动式检查装置的姿态控制机构由与方向盘相连的方向盘推杆和推杆上的激光测距传感器组成，其通过传感器检测当前推杆位置，经过自动导向主控模块计算出当前导向轮的转角，并根据移动式检查装置的偏角及偏移，控制推杆动作的幅度及保持时间，从而调整移动式检查装置的行驶轨迹。

3、上述自动导向系统需要配备一定长度(数米-数十米不等，根据检查装置单程行进距离而定)的基准挡板或多个独立基准，系统附属件比较多，每次转场后需重新安装、摆正基准挡板或基准，现场操作较为不便。而且，由于基准体积庞大，转移和运输不方便，不能有效满足检查装置的频繁转场需求。

4、此外，上述导向系统对基准的材质、摆正精度要求较高，即基准要平整一致，摆放在平行于行驶轨迹的同一条直线上，否则会导致导向误差较大。

5、而且，在上述导向系统中，移动式检查装置的行进轨迹需与基准平行，导向模式不灵活。此外，基准需要摆放在检查装置的行驶轨迹侧面，占用检查装置行进轨迹两侧的场地空间，对场地空间要求高。

6、鉴于现有导向系统的缺点，需要一种新的可移动检查装置的自动导向系统。

技术实现思路

1、本发明提供了一种移动式检查装置的自动导航系统及方法，该系统及方法将基准布置于移动式检查系统的整个行程的两端，需要极少的地面基准数量，从而方便了基准的转移和运输，减少了布置基准所需的人工，降低了基准摆放的精度要求，并缩减了对场地布置空间的需求。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种用于移动式检查装置的自动导航系统，其用于对移动式检查装置进行自动导向以使其沿预定移动轨迹行进，所述自动导向系统包括：相互独立的两个基准，分别放置在预定移动轨迹的两个端点处，预定移动轨迹为由两个端点限定的两个端点之间的直线段；区域激光扫描仪，其固定设置在移动式检查装置上，用于实时检测区域激光扫描仪到两个基准的各个的直线距离以及区域激光扫描仪照射到两个基准的各个的光线角度；以及自动导向控制机构，其根据实时检测的区域激光扫描仪照射到两个基准的各个的光线角度判断移动式检查装置是否相对于预定移动轨迹发生了偏转和/或偏移，并且在判断为移动式检查装置发生偏转和/或偏移的情况下，调整移动式检查装置的移动方向以使其按照预定移动轨迹行进。

3、根据本发明的另一个方面，提供了一种移动式检查装置的自动导向方法，用于对移动式检查装置进行自动导向以使其沿预定移动轨迹行进，所述方法包括：将相互独立的两个基准分别放置在预定移动轨迹的两个端点处，预定移动轨迹为由所述两个端点限定的两个端点之间的直线段；使用固定设置在移动式检查装置上的区域激光扫描仪实时检测区域激光扫描仪到两个基准的各个的直线距离以及区域激光扫描仪照射到两个基准的各个的光线角度；以及根据实时检测的区域激光扫描仪照射到两个基准的各个的光线角度判断移动式检查装置是否相对于预定移动轨迹发生了偏转和/或偏移，并且在判断为移动式检查装置发生偏转和/或偏移的情况下，调整移动式检查装置的移动方向以使其按照预定移动轨迹行进。

技术特征：

1.一种移动式检查装置的自动导向系统，用于对所述移动式检查装置进行自动导向以使其沿预定移动轨迹行进，所述自动导向系统包括：

2.根据权利要求1所述的自动导向系统，其中，当所述区域激光扫描仪照射到所述两个基准的各个的光线角度相对于其照射到所述两个基准的各个的对应初始标定角度发生变化时，所述自动导向控制机构判断所述移动式检查装置相对于所述预定移动轨迹发生了偏转和/或偏移。

3.根据权利要求2所述的自动导向系统，其中，所述自动导向控制机构包括姿态确定部，所述姿态确定部根据所述区域激光扫描仪实时检测的所述区域激光扫描仪到所述两个基准的各个的直线距离以及照射到所述两个基准的各个的光线角度获得所述移动式检查装置的姿态信息。

4.根据权利要求3所述的自动导向系统，其中，所述移动式检查装置的姿态信息包括所述移动式检查装置相对于所述预定移动轨迹的偏角和/或偏移距离。

5.根据权利要求3所述的自动导向系统，其中，所述自动导向控制机构还包括调整策略确定部，所述调整策略确定部根据所述姿态确定部获得的姿态信息确定所述移动式检查装置的转向调整策略。

6.根据权利要求5所述的自动导向系统，其中，

7.根据权利要求5所述的自动导向系统，所述自动导向控制机构还包括转向控制装置，所述转向控制装置根据所述调整策略确定部确定的转向调整策略驱动所述移动式检查装置的转向装置，调整所述移动式检查装置的移动方向，直到所述区域激光扫描仪照射到所述两个基准的各个的光线角度相对于对应的初始标定角度的变化在预定范围内。

8.根据权利要求7所述的自动导向系统，其中，所述转向控制装置包括与所述移动式检查装置的方向盘相连接的方向盘控制杆和设置在所述方向盘控制杆上的传感器，所述转向装置包括所述方向盘和与所述方向盘相连接的导向轮，并且所述转向调整策略至少包括所述方向盘或导向轮的转动角度、所述方向盘控制杆的动作幅度以及保持时间。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的自动导向系统，其中，

10.根据权利要求1-8中任一项所述的自动导向系统，其中，

11.一种移动式检查装置的自动导向方法，用于对所述移动式检查装置进行自动导向以使其沿预定移动轨迹行进，所述方法包括：

12.根据权利要求11所述的自动导向方法，其中，当所述区域激光扫描仪照射到所述两个基准的各个的光线角度相对于其照射到所述两个基准的各个的对应初始标定角度发生变化时，判断所述移动式检查装置相对于所述预定移动轨迹发生了偏转和/或偏移。

13.根据权利要求12所述的自动导向方法，其中，根据所述区域激光扫描仪实时检测的所述区域激光扫描仪到所述两个基准的各个的直线距离以及照射到所述两个基准的各个的光线角度获得所述移动式检查装置的姿态信息。

14.根据权利要求13所述的自动导向方法，其中，所述移动式检查装置的姿态信息包括所述移动式检查装置相对于所述预定移动轨迹的偏角和/或偏移距离。

15.根据权利要求13所述的自动导向方法，其中，根据所获得的姿态信息确定所述移动式检查装置的转向调整策略。

16.根据权利要求15所述的自动导向方法，其中，

17.根据权利要求15所述的自动导向方法，其中，根据所确定的转向调整策略驱动所述移动式检查装置的转向装置，调整所述移动式检查装置的移动方向，直到所述区域激光扫描仪照射到所述两个基准的各个的光线角度相对于对应的初始标定角度的变化在预定范围内。

18.根据权利要求11-17中任一项所述的自动导向方法，其中，

19.根据权利要求11-17中任一项所述的自动导向方法，其中，

技术总结
本发明涉及一种移动式检查装置的自动导向系统及方法，用于对移动式检查装置进行自动导向以使其沿预定移动轨迹行进。自动导向系统包括：相互独立的两个基准，分别放置在预定移动轨迹的两个端点处，预定移动轨迹为由两个端点限定的两个端点之间的直线段；区域激光扫描仪，其固定设置在检查装置上，用于实时检测激光扫描仪到两个基准的各个的直线距离以及激光扫描仪照射到两个基准的各个的光线角度；和自动导向控制机构，根据实时检测的激光扫描仪照射到两个基准的各个的光线角度判断检查装置是否相对于预定移动轨迹发生了偏转和/或偏移，并且在判断为检查装置发生偏转和/或偏移的情况下，调整检查装置的移动方向以使其按照预定移动轨迹行进。

技术研发人员：孟德芳,王永明,高玉霞,姜瑞新
受保护的技术使用者：同方威视技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13