一种基于激光雷达小车的仓储运输系统的制作方法

本发明涉及仓储运输领域，尤其涉及一种基于激光雷达小车的仓储运输系统。

背景技术：

在仓储物品搬运过程中，单小车运作难以负荷庞大的货品数量。多小车且协同搬运货品，可以提高运输效率，减少人力。现有技术中，小车多采用视觉传感器，对采集数据进行图像处理后，再进行下一步的操作，增加了处理器成本同时造成时间延迟。且现有技术通过多小车通信协商方式对局部任务进行组织分配、协作和执行，令小车在基本功能之间进行状态切换完成货品搬运任务，多小车需要进行协同合作，需要每个小车存在多个控制机制，无法保证实时性，且对于网络过度依赖，一旦通讯受阻，将导致系统出现错误。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于激光雷达小车的仓储运输系统，用于解决现有技术中，小车多采用视觉传感器，对采集数据进行图像处理后，再进行下一步的操作，增加了处理器成本同时造成时间延迟。且现有技术通过多小车通信协商方式对局部任务进行组织分配、协作和执行，令小车在基本功能之间进行状态切换完成货品搬运任务，多小车需要进行协同合作，需要每个小车存在多个控制机制，无法保证实时性，且对于网络过度依赖，一旦通讯受阻，将导致系统出现错误。

本发明提供的一种基于激光雷达小车的仓储运输系统，包括：

搭载有激光雷达的小车、中央数据处理平台；

所述中央数据处理平台内搭载有全局数据空间，用于存储与全局导航对应的数据；

所述搭载有激光雷达的小车与所述中央数据处理平台通信连接，所述搭载有激光雷达的小车设置有激光雷达传感器、数据处理模块和驱动模块；

所述数据处理模块与所述驱动模块通信连接，用于从所述中央数据处理平台中获取全局导航数据，并根据所述全局导航数据驱动所述驱动模块，使得所述搭载有激光雷达的小车按照预设轨迹进行运动；

所述数据处理模块与所述激光雷达传感器通信连接，用于获取到所述激光雷达传感器发送的距离数据，并根据所述距离数据驱动所述驱动模块，使得所述搭载有激光雷达的小车进行避障操作。

优选地，所述搭载有激光雷达的小车与所述中央数据处理平台通过无线网络通信连接。

优选地，所述搭载有激光雷达的小车的数量为至少两个。

优选地，还包括：与所述至少两个搭载有激光雷达的小车一一对应的计时器；

所述计时器设置在对应的所述搭载有激光雷达的小车上，与对应的所述数据处理模块通信连接，用于发送时间信号到所述数据处理模块。

优选地，所述数据处理模块具体为：嵌入式开发板树莓派。

优选地，所述数据处理模块与所述驱动模块通信连接，用于从所述中央数据处理平台中获取全局导航数据具体包括：

所述数据处理模块与所述驱动模块通信连接，用于基于数据分发服务从所述中央数据处理平台中获取全局导航数据。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种基于激光雷达小车的仓储运输系统，包括：搭载有激光雷达的小车、中央数据处理平台；所述中央数据处理平台内搭载有全局数据空间，用于存储与全局导航对应的数据；所述搭载有激光雷达的小车与所述中央数据处理平台通信连接，所述搭载有激光雷达的小车设置有激光雷达传感器、数据处理模块和驱动模块；所述数据处理模块与所述驱动模块通信连接，用于从所述中央数据处理平台中获取全局导航数据，并根据所述全局导航数据驱动所述驱动模块，使得所述搭载有激光雷达的小车按照预设轨迹进行运动；所述数据处理模块与所述激光雷达传感器通信连接，用于获取到所述激光雷达传感器发送的距离数据，并根据所述距离数据驱动所述驱动模块，使得所述搭载有激光雷达的小车进行避障操作。

本发明中，通过基于激光雷达小车的仓储系统，采用激光雷达作为主传感器，通过采集到的距离数据，可以通过得到的点云图进行观测，不显示图像来降低个体小车的载荷，通过中央数据处理平台实现小车操作系统主、从机功能，所述激光雷达小车可实现多小车协同工作，以中央数据处理平台为主机，其余小车均为从机，同时满足一对多和一对一控制，且不影响个体小车的独立处理能力，解决了现有技术中，小车多采用视觉传感器，对采集数据进行图像处理后，再进行下一步的操作，增加了处理器成本同时造成时间延迟。且现有技术通过多小车通信协商方式对局部任务进行组织分配、协作和执行，令小车在基本功能之间进行状态切换完成货品搬运任务，多小车需要进行协同合作，需要每个小车存在多个控制机制，无法保证实时性，且对于网络过度依赖，一旦通讯受阻，将导致系统出现错误的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的一种基于激光雷达小车的仓储运输系统的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的一种基于激光雷达小车的仓储运输系统的另一个实施例的结构示意图；

以下为附图说明：

1、中央数据处理平台；2、全局数据空间；3、激光雷达传感器；4、数据处理模块；5、驱动模块。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种基于激光雷达小车的仓储运输系统，解决了现有技术中，小车多采用视觉传感器，对采集数据进行图像处理后，再进行下一步的操作，增加了处理器成本同时造成时间延迟。且现有技术通过多小车通信协商方式对局部任务进行组织分配、协作和执行，令小车在基本功能之间进行状态切换完成货品搬运任务，多小车需要进行协同合作，需要每个小车存在多个控制机制，无法保证实时性，且对于网络过度依赖，一旦通讯受阻，将导致系统出现错误的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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，本发明实施例提供了一种基于激光雷达小车的仓储运输系统的一个实施例，包括：

搭载有激光雷达的小车、中央数据处理平台1；

需要说明的是，可以采用机器人操作系统第二代版本作为嵌入式的操作系统，通过系统的数据分发服务(DDS)功能提高系统的可靠性，通过系统的数据传输质量检测保证系统的实时性；

中央数据处理平台1内搭载有全局数据空间2，用于存储与全局导航对应的数据；

可选地，可以通过无线网络和小车操作系统自带的主、从机模式联结多小车与中央数据处理平台1，基于激光雷达小车的仓储系统中，通过中央控制平台对小车进行控制，组织小车进行协同工作；

搭载有激光雷达的小车与中央数据处理平台1通信连接，搭载有激光雷达的小车设置有激光雷达传感器3、数据处理模块4和驱动模块5；

可选地，激光雷达小车可以采用树莓派作为激光雷达小车的数据处理模块4；

数据处理模块4与驱动模块5通信连接，用于从中央数据处理平台1中获取全局导航数据，并根据全局导航数据驱动驱动模块5，使得搭载有激光雷达的小车按照预设轨迹进行运动；

需要说明的是，在激光雷达小车中，使用激光雷达作为传感器，可以获取周围环境的分布，得到的数据传输到树莓派中进行处理，通过路径规划和导航算法获得小车的运动轨迹和基于预设路径的局部路径规划；

数据处理模块4与激光雷达传感器3通信连接，用于获取到激光雷达传感器3发送的距离数据，并根据距离数据驱动驱动模块5，使得搭载有激光雷达的小车进行避障操作；

可选地，可以在激光雷达小车数据处理模块4中搭载小车操作系统作为激光雷达传感器3与小车驱动的控制系统；

本发明实施例提供的一种基于激光雷达小车的仓储运输系统，包括：搭载有激光雷达的小车、中央数据处理平台1；中央数据处理平台1内搭载有全局数据空间2，用于存储与全局导航对应的数据；搭载有激光雷达的小车与中央数据处理平台1通信连接，搭载有激光雷达的小车设置有激光雷达传感器3、数据处理模块4和驱动模块5；数据处理模块4与驱动模块5通信连接，用于从中央数据处理平台1中获取全局导航数据，并根据全局导航数据驱动驱动模块5，使得搭载有激光雷达的小车按照预设轨迹进行运动；数据处理模块4与激光雷达传感器3通信连接，用于获取到激光雷达传感器3发送的距离数据，并根据距离数据驱动驱动模块5，使得搭载有激光雷达的小车进行避障操作，通过基于激光雷达小车的仓储系统，采用激光雷达作为主传感器，通过采集到的距离数据，可以通过得到的点云图进行观测，不显示图像来降低个体小车的载荷，通过中央数据处理平台1实现小车操作系统主、从机功能，激光雷达小车可实现多小车协同工作，以中央数据处理平台1为主机，其余小车均为从机，同时满足一对多和一对一控制，且不影响个体小车的独立处理能力，解决了现有技术中，小车多采用视觉传感器，对采集数据进行图像处理后，再进行下一步的操作，增加了处理器成本同时造成时间延迟。且现有技术通过多小车通信协商方式对局部任务进行组织分配、协作和执行，令小车在基本功能之间进行状态切换完成货品搬运任务，多小车需要进行协同合作，需要每个小车存在多个控制机制，无法保证实时性，且对于网络过度依赖，一旦通讯受阻，将导致系统出现错误的技术问题。

以上是对一种基于激光雷达小车的仓储运输系统的一个实施例进行的描述，下面将对一种基于激光雷达小车的仓储运输系统进行详细的描述。

参照图2，本发明提供的一种基于激光雷达小车的仓储运输系统的另一个实施例，包括：

搭载有激光雷达的小车、中央数据处理平台1；

需要说明的是，可以采用机器人操作系统第二代版本作为嵌入式的操作系统，通过系统的数据分发服务(DDS)功能提高系统的可靠性，通过系统的数据传输质量检测保证系统的实时性；

中央数据处理平台1内搭载有全局数据空间2，用于存储与全局导航对应的数据；

可选地，可以通过无线网络和小车操作系统自带的主、从机模式联结多小车与中央数据处理平台1，基于激光雷达小车的仓储系统中，通过中央控制平台对小车进行控制，组织小车进行协同工作；

搭载有激光雷达的小车与中央数据处理平台1通信连接，搭载有激光雷达的小车设置有激光雷达传感器3、数据处理模块4和驱动模块5；

可选地，激光雷达小车可以采用树莓派作为激光雷达小车的数据处理模块4；

数据处理模块4与驱动模块5通信连接，用于从中央数据处理平台1中获取全局导航数据，并根据全局导航数据驱动驱动模块5，使得搭载有激光雷达的小车按照预设轨迹进行运动；

需要说明的是，在激光雷达小车中，使用激光雷达作为传感器，可以获取周围环境的分布，得到的数据传输到树莓派中进行处理，通过路径规划和导航算法获得小车的运动轨迹和基于预设路径的局部路径规划；

数据处理模块4与激光雷达传感器3通信连接，用于获取到激光雷达传感器3发送的距离数据，并根据距离数据驱动驱动模块5，使得搭载有激光雷达的小车进行避障操作；

可选地，可以在激光雷达小车数据处理模块4中搭载小车操作系统作为激光雷达传感器3与小车驱动的控制系统；

进一步的，搭载有激光雷达的小车的数量为至少两个；

图2示出了当小车的数量为2时的情况；

进一步的，还包括：与至少两个搭载有激光雷达的小车一一对应的计时器；

计时器设置在对应的搭载有激光雷达的小车上，与对应的数据处理模块4通信连接，用于发送时间信号到数据处理模块4；

进一步的，数据处理模块4具体为：嵌入式开发板树莓派。

进一步的，数据处理模块4与驱动模块5通信连接，用于从中央数据处理平台1中获取全局导航数据具体包括：

数据处理模块4与驱动模块5通信连接，用于基于数据分发服务从中央数据处理平台1中获取全局导航数据。

本发明实施例提供的一种基于激光雷达小车的仓储运输系统，包括：搭载有激光雷达的小车、中央数据处理平台1；中央数据处理平台1内搭载有全局数据空间2，用于存储与全局导航对应的数据；搭载有激光雷达的小车与中央数据处理平台1通信连接，搭载有激光雷达的小车设置有激光雷达传感器3、数据处理模块4和驱动模块5；数据处理模块4与驱动模块5通信连接，用于从中央数据处理平台1中获取全局导航数据，并根据全局导航数据驱动驱动模块5，使得搭载有激光雷达的小车按照预设轨迹进行运动；数据处理模块4与激光雷达传感器3通信连接，用于获取到激光雷达传感器3发送的距离数据，并根据距离数据驱动驱动模块5，使得搭载有激光雷达的小车进行避障操作，通过基于激光雷达小车的仓储系统，采用激光雷达作为主传感器，通过采集到的距离数据，可以通过得到的点云图进行观测，不显示图像来降低个体小车的载荷，通过中央数据处理平台1实现小车操作系统主、从机功能，激光雷达小车可实现多小车协同工作，以中央数据处理平台1为主机，其余小车均为从机，同时满足一对多和一对一控制，且不影响个体小车的独立处理能力，解决了现有技术中，小车多采用视觉传感器，对采集数据进行图像处理后，再进行下一步的操作，增加了处理器成本同时造成时间延迟。且现有技术通过多小车通信协商方式对局部任务进行组织分配、协作和执行，令小车在基本功能之间进行状态切换完成货品搬运任务，多小车需要进行协同合作，需要每个小车存在多个控制机制，无法保证实时性，且对于网络过度依赖，一旦通讯受阻，将导致系统出现错误的技术问题。

本实施例中的具体实施方式已在上述实施例中说明，这里不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，系统和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的模块和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的模块实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。