自动引导小车定位导航系统及导航方法与流程

本发明涉及工业机器人控制技术领域，具体的，涉及一种自动引导小车定位导航系统及导航方法。

背景技术：

目前自动导引小车(automatedguidedvehicles，agv)的导引方式主要有电磁导引、磁带导引、光学导引、激光导引、惯性导引等。如磁导航agv控制系统对于小车行走的路线有一定约束，小车必须随着磁道行走，灵活性不高，且磁导航小车铺设的磁道时间长了容易损坏，影响小车运行的可靠性和停位精度。而依靠rfid(radiofrequencyidentification，射频识别)读卡器来实现的agv小车导航方式，因为无源式rfid标签卡和rfid读卡器工作原理的原因，无法实现精确定位，不能满足agv精确定位的要求。

技术实现要素：

为了解决上述agv小车定位不准确的技术问题，本发明提供一种定位精度高、灵活性好、成本低的自动引导小车定位导航系统及导航方法。

本发明提供了一种自动引导小车定位导航系统，包括自动引导小车及监控服务器，所述自动引导小车与所述监控服务器通信连接，所述自动引导小车包括rfid识别装置、激光测距装置、车载wifi通信装置、控制装置及陀螺仪，所述rfid识别装置设于所述自动引导小车前端，所述激光测距装置设于所述自动引导小车侧部，所述车载wifi通信装置、所述控制装置及所述陀螺仪分别设于所述自动引导小车内，所述rfid识别装置、所述激光测距装置、所述车载wifi通信装置及所述陀螺仪分别与所述控制装置相连接。

在本发明提供的自动引导小车定位导航系统的一种较佳实施例中，所述监控服务器包括wifi通信装置，所述wifi通信装置与所述车载wifi通信装置通信连接。

本发明还提供了一种基于自动引导小车定位导航系统的导航方法，包括以下步骤：

步骤一、设定自动引导小车的工作区间，在所述工作区间内的每个工位旁设置rfid标签，并对所述rfid标签编号；

步骤二、所述自动引导小车接收任务配送指令，同时将当前位置信息发送至所述监控服务器；

步骤三、所述自动引导小车根据所述任务配送指令及所述当前位置信息，构建从当前位置到目标工位的导航路线，并向所述目标工位行进；

步骤四、所述自动引导小车检测到目标工位的rfid标签，到达所述目标工位后，结束导航。

在本发明提供的基于自动引导小车定位导航系统的导航方法的一种较佳实施例中，所述步骤一中，对所述rfid标签编号具体为：

以场地的任意90°角落为相对坐标原点，以相对坐标原点为起点对rfid标签进行编号，首先编号沿y轴方向进行递增，y轴递增完1列后再转至相邻1列的近端进行编号递增编制，依次类推直至编号至最后一个工位。

在本发明提供的基于自动引导小车定位导航系统的导航方法的一种较佳实施例中，所述步骤三中，构建从当前位置到目标工位的导航路线具体为：

所述自动引导小车根据所述任务配送指令中的目标工位信息及所述自动引导小车的当前位置信息，结合所述陀螺仪的数据得出大概的运动方向；

所述自动引导小车在得知总体方向后立即开始向所述目标工位方向移动，移动过程中根据所述激光测距装置测量小车与工位之间的距离，实时对小车行走姿态进行调整，确保小车在工位与工位的正中间行走。

在本发明提供的基于自动引导小车定位导航系统的导航方法的一种较佳实施例中，所述步骤三中，所述自动引导小车在行进过程中还包括避障操作，具体为：

所述自动引导小车遇到障碍物时停止行进，并对障碍物的存在时间进行计时，并判断所述障碍物在预设时间内是否撤除，若所述障碍物在一定时间内撤除，则继续行走；

如果所述障碍物在预设时间内未撤除，则所述自动引导小车判断左前方或者右前方是否有障碍物，若左前方或者右前方没有障碍物，则命令所述自动引导小车向左边或者右边转弯进行，并进行局部路线调整；

如果左前方及右前方都存在障碍物，则侦测所述自动引导小车后方是否存在障碍物，若左后方和/或右后方没有障碍物则向左后方或右后方转弯，并进行局部路线调整；如果左后方及右后方都存在障碍物则所述自动引导小车停止移动并发送人工介入请求。

在本发明提供的基于自动引导小车定位导航系统的导航方法的一种较佳实施例中，所述预设时间为10秒。

相较于现有技术，本发明提供的自动引导小车定位导航系统及导航方法具有以下有益效果：本发明提供的自动导引小车定位导航系统及导航方法，结合rfid和激光测距技术，能对agv小车进行精确定位和导引，并能对导航路线进行优化，提高了agv小车的工作效率和灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明提供的自动引导小车定位导航系统的结构框图；

图2是本发明提供的基于自动引导小车定位导航系统的导航方法的流程图。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1是本发明提供的自动引导小车定位导航系统的结构框图。所述自动引导小车定位导航系统1包括自动引导小车11及监控服务器13，所述自动引导小车11与所述监控服务器13通信连接。

所述自动引导小车11包括rfid识别装置111、激光测距装置113、车载wifi通信装置115、控制装置117及陀螺仪119，所述rfid识别装置111设于所述自动引导小车11前端，用于识别设于工位旁的rfid标签，所述激光测距装置113设于所述自动引导小车11侧部，所述车载wifi通信装置115、所述控制装置117及所述陀螺仪119分别设于所述自动引导小车11内，所述rfid识别装置111、所述激光测距装置113、所述车载wifi通信装置117及所述陀螺仪119分别与所述控制装置117相连接。

所述控制装置117选用型号为stm32f103c6t6axxx的32位单片机作为芯片，该单片机处理速度快、容量大，且容易进行二次开发。

所述监控服务器13包括wifi通信装置131、路径管理模块133及搜索模块135，所述wifi通信装置131及所述搜索模块135分别与所述路径管理模块133相连接，所述wifi通信装置131与所述车载wifi通信装置115通信连接。所述路径管理模块133通过所述搜索模块135搜索、调用预先存储的路径信息，并根据所述自动引导小车11反馈的信息对路径信息进行实时调整。

请参阅图2，图2是本发明提供的基于自动引导小车定位导航系统的导航方法的流程图。所述基于自动引导小车定位导航系统的导航方法包括以下步骤：

步骤s1、设定自动引导小车的工作区间，在所述工作区间内的每个工位旁设置rfid标签，并对所述rfid标签编号；

具体为，以场地的任意90°角落为相对坐标原点，以相对坐标原点为起点对rfid标签进行编号，首先编号沿y轴方向进行递增，y轴递增完1列后再转至相邻1列的近端进行编号递增编制，依次类推直至编号至最后一个工位。

步骤s2、所述自动引导小车接收任务配送指令，同时将当前位置信息发送至所述监控服务器；

具体的，所述监控服务器通过所述wifi通信装置发送任务配送指令，所述自动引导小车通过所述车载wifi通信装置接收所述任务配送指令，同时通过所述车载wifi通信装置将所述自动引导小车的当前位置信息发送给所述监控服务器。

步骤s3、所述自动引导小车根据所述任务配送指令及所述当前位置信息，构建从当前位置到目标工位的导航路线，并向所述目标工位行进；

具体的，所述自动引导小车根据所述任务配送指令中的目标工位信息及所述自动引导小车的当前位置信息，结合所述陀螺仪的数据得出大概的运动方向；同时，所述路径管理模块通过所述搜索模块搜索、调用预先存储的路径信息；

所述自动引导小车在得知总体方向后立即开始向所述目标工位方向移动，移动过程中根据所述激光测距装置测量小车与工位之间的距离，实时对小车行走姿态进行调整，确保小车在工位与工位的正中间行走。

进一步的，所述自动引导小车在行进过程中还包括避障操作，具体为：

所述自动引导小车遇到障碍物时停止行进，并对障碍物的存在时间进行计时，并判断所述障碍物在预设时间内是否撤除，若所述障碍物在一定时间内撤除，则继续行走；

如果所述障碍物在预设时间内未撤除，则所述自动引导小车判断左前方或者右前方是否有障碍物，若左前方或者右前方没有障碍物，则命令所述自动引导小车向左边或者右边转弯进行，同时所述路径管理模块并进行局部路线调整；

如果左前方及右前方都存在障碍物，则侦测所述自动引导小车后方是否存在障碍物，若左后方和/或右后方没有障碍物则向左后方或右后方转弯，同时所述路径管理模块并进行局部路线调整；如果左后方及右后方都存在障碍物则所述自动引导小车停止移动并发送人工介入请求。

所述预设时间为10秒。

步骤s4、所述自动引导小车检测到目标工位的rfid标签，到达所述目标工位后，结束导航。

本发明提供的自动导引小车定位导航系统及导航方法具有以下有益效果：

本发明提供的自动导引小车定位导航系统及导航方法，结合rfid和激光测距技术，能对agv小车进行精确定位和导引，并能对导航路线进行优化，提高了agv小车的工作效率和灵活性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，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它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。