一种自动导引车两级复合避障装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种自动导引车两级复合避障装置，包括障碍物检测模块、主控制器及避障执行模块，所述主控制器分别与障碍物检测模块及避障执行模块连接，所述障碍物检测模块包括用于检测3米-6米范围内障碍物的视觉检测单元和用于检测0.02米-3米范围内障碍物的超声波检测单元，本发明为自动导引车进行停车和绕障等操作提供控制信息，避免与障碍物发生碰撞而损坏车体。
【专利说明】一种自动导引车两级复合避障装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动导引车的探障、避障领域，特别涉及一种自动导引车两级复合避
障装置。
【背景技术】
[0002]自动导引车(Automated Guided Vehicle,简称AGV),指配备有电磁或光学自动导引装置，可以沿规定的路径行走，在车体上具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功能的自动化运输车。
[0003]目前，现有的自动导引车具有的避障方式为视觉避障、超声波避障和激光避障三种，而且这三种方式基本都是单独使用，每种避障方式都有其自身的缺点。单独利用激光传感器进行避障，传感器价格高昂，系统搭建成本高。单独利用视觉传感器进行避障，算法复杂，精度不高，系统运算速度要求高。单独利用超声波进行避障，避障距离短，避障区域会有盲区，布置超声波传感器数量较多。
【发明内容】
[0004]为了克服自动导引车单独使用一种传感器避障所带来的缺点，本发明公开了一种自动导引车两级复合避障装置，该装置可以把视觉远距离避障和超声波近距离避障的优点结合起来，实现了自动导引车的高效、简单、安全避障。
[0005]本发明采用如下技术方案:
[0006]一种自动导引车两级复合避障装置，包括障碍物检测模块、主控制器及避障执行模块，所述主控制器分别与障碍物检测模块及避障执行模块连接，所述障碍物检测模块包括用于检测3米-6米范围内障碍物的视觉检测单元和用于检测0.02米-3米范围内障碍物的超声波检测单元。
[0007]所述视觉检测单元包括视觉传感器，且安装在自动导引车的前端底部。
[0008]所述超声波检测单元包括多个超声波传感器，分别安装在自动导引车的四周。
[0009]所述视觉传感器包括一个CXD摄像头。
[0010]本发明的有益效果是:
[0011]本装置把视觉远距离避障和超声波近距离避障判断的优点结合起来，避免了视觉近距离避障时程序计算的复杂与系统运算速度高的要求，并且有效避免了超声波远距离探测效果差的缺点；
[0012]通过视觉远距离避障和超声波近距离避障的两级避障判断，远距离避障范围扩大，近距离避障高效简单，实现了自动导引车的安全、实用、灵活避障。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的工作原理示意图；
[0014]图2是本发明的超声波检测单元及视觉检测单元的安装示意图。[0015]图中，1-超声波检测单元，2-视觉检测单元，3-主控制器，4-自动导引车，5-避障执行模块。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0017]如图1所示，一种自动导引车两级复合避障装置，包括障碍物检测模块、主控制器3及避障执行模块5，所述障碍物检测模块包括超声波检测单元1、视觉检测单元2，所述主控制器3分别与超声波检测单元1、视觉检测单元2及避障执行模块5连接。
[0018]所述超声波检测I为近距离绕障检测，用于检测0.02米-3米范围障碍物，所述视觉检测单元2为预警检测，用于检测3米-6米范围内的障碍物，且检测距离可调。
[0019]所述避障执行模块5为自动导引车4的驱动单元。所述超声波检测单元及视觉检测单元将检测信息分别发送给主控制器3，所述主控制器3将处理结果发送给避障执行模块5，所述避障执行模块5根据指令控制导引车4进行一系列避障动作。
[0020]如图1所示，本发明为两级避障装置，所述视觉检测单元2实现前方3到6米路径的通过性分析和障碍物边缘描述，处于第一级判断。
[0021]视觉传感器检测到前方路径上存在障碍物时，自动导引车4进入障碍物预警阶段，分析路径的通过性，预留自动导引车速度缓冲距离，自动导引车4开始减速，直至进入超声波检测单元2范围。
[0022]所述超声波检测单元2实现近距离0.02到3米障碍物时障碍物轮廓描述和距离的实时反馈，处于第二级判断。超声波检测单元避障为近距离实时检测，如果路径有足够空间，可以实行绕障操作，如果路径空间较小，则停车报警操作，避免与障碍物发生碰撞而损坏车体。
[0023]如图2所示，所述超声波检测单元I包括多个超声波传感器，安装在自动导引车4的四周，根据车体大小可以增加或减少传感器的数量。
[0024]在自动导引车4的侧边开设超声波传感器的安装孔，由螺钉和安装底座固定在车体的安装孔上，并将其信号线通过安装底座与主控制器连接。
[0025]所述视觉检测单元2包括视觉传感器，具体为一个CCD摄像头，安装在车前底部，最长视距由视觉传感器中心轴线与水平线倾斜角度决定。
[0026]各个超声波传感器在自动导引车进行绕障操作时交替使用，主控制器3给超声波传感器提供脉冲触发信号，超声波传感器将循环发出周期性的电平检测回波，自动导引车4与障碍的实时距离即为检测回波的周期与音速的乘积的一半，假定自动导引车正常运行速度为0.8m/s，远低于音速340m/s，可视为每个超声波传感器同时作用，交叉覆盖检测区域，实现实时检测障碍物。主控制器3根据超声波检测单元I反馈的检测信息进行避障运算，发送控制指令驱动避障执行模块5，从而控制自动导引车4执行一系列避障操作。
[0027]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种自动导引车两级复合避障装置，其特征在于，包括障碍物检测模块、主控制器及避障执行模块，所述主控制器分别与障碍物检测模块及避障执行模块连接，所述障碍物检测模块包括用于检测3米-6米范围内障碍物的视觉检测单元和用于检测0.02米-3米范围内障碍物的超声波检测单元。
2.根据权利要求1所述的一种自动导引车两级复合避障装置，其特征在于，所述视觉检测单元包括视觉传感器，且安装在自动导引车的前端底部。
3.根据权利要求1所述的一种自动导引车两级复合避障装置，其特征在于，所述超声波检测单元包括多个超声波传感器，分别安装在自动导引车的四周。
4.根据权利要求2所述的一种自动导引车两级复合避障装置，其特征在于，所述视觉传感器包括一个CXD摄像头。
【文档编号】G05D1/02GK103955216SQ201410164221
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】李伟光, 凌云志, 刘朋飞, 全思博, 万好, 杨芳沛, 苏霞 申请人:华南理工大学