路径纠偏方法及装置、路径导引方法、可读介质与流程

本发明实施例涉及自动化技术领域，尤其涉及一种路径纠偏方法及装置、路径导引方法、可读介质。

背景技术

自动导引运输车(automatedguidedvehicle，agv)从发明至今，衍生出了多种导引方式，每种导引方式均有自己的优点和缺点，目前主流的agv导引方式有：激光导引、电磁导引、磁条导引、二维码导引。

对于智能物流技术领域，agv被称为物流自动化系统中最具有柔性化的一个环节，也是在物流领域中首选的简单有效的自动物料运输方式。agv在仓储物流领域主要应用于仓储中心货物的智能拣选、位移，立体车库的小车出入库以及港口码头机场的货柜转运。

现有的激光导引运输、电磁导引运输、磁条导引运输由于对环境要求高、路线变更不灵活、铺设成本高等问题，不适合仓储物流场景，而二维码导引运输由于铺设简单、控制灵活，适合仓储物流场景。

但是在现有的基于二维码导引的仓储物流中，由于二维码导引无法对路径进行精准定位，导致导引效果较差。

技术实现要素：

本发明实施例解决的技术问题是在avg中，如何对路径进行精准定位，提高导引效果。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种路径纠偏方法，所述方法包括：获取相机拍摄的多张图片，所述相机设置在自动导引运输车上；基于所获取的多张图片，计算所述自动导引运输车的路径偏差信息；基于所述自动导引运输车的路径偏差信息，计算所述自动导引运输车的纠偏轨迹；基于所述自动导引运输车的纠偏轨迹，对所述自动导引运输车的行驶路径进行纠偏。

可选地，所述基于所获取的图片，计算所述自动导引运输车的路径偏差信息包括：基于所获取的图片，计算所述自动导引运输车的实时路径；基于预设的路径和所述自动导引运输车的实时路径，计算所述自动导引运输车的路径偏差信息。

可选地，所述自动导引运输车的偏差信息包括以下至少一种：所述自动导引运输车的行驶方向的角度偏差信息、所述自动导引运输车的行驶位置的距离偏差信息。

可选地，所述自动导引运输车的纠偏轨迹为：圆弧纠偏轨迹。

可选地，所述基于所述自动导引运输车的纠偏轨迹，对所述自动导引运输车的行驶路径进行纠偏包括：基于所述圆弧纠偏轨迹，控制所述自动导引运输车左右两个车轮的行驶速度差，以实现对所述自动导引运输车的行驶路径进行纠偏。

可选地，所述圆弧纠偏轨迹为一个或者两个。

可选地，所述圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度为：

其中：

la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，dr1为所述第一圆弧纠偏轨迹对应的半径的长度，ab为所述自动导引运输车的中心与行驶方向之间的夹角，dx为所述自动导引运输车的行驶位置的距离偏差，da为所述自动导引运输车的纠偏距离。

可选地，所述圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度为：

la1＝0；

其中：

la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，dr2为所述第二圆弧纠偏轨迹对应的半径的长度，dx为所述自动导引运输车的行驶位置的距离偏差，aa为所述自动导引运输车的行驶方向的方向偏差。

可选地，所述圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度为：

其中：

la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，dr1为所述第一圆弧纠偏轨迹对应的半径的长度，aa为所述自动导引运输车的行驶方向的方向偏差，ab为所述自动导引运输车的中心与行驶方向之间的夹角。

可选地，所述自动导引运输车的导引方式为以下至少一种：激光导引、电磁导引、磁条导引、二维码导引。

可选地，所述自动导引运输车的导引方式为二维码导引；任意两个相邻位置的二维码之间的距离相等或者不等；所述二维码的方向一致。

可选地，所述路径纠偏方法还包括：获取所述相机拍摄的二维码信息；基于所述二维码信息，获取自动导引运输车的实时位置信息。

本发明实施例提供一种路径纠偏装置，包括：第一获取单元，适于获取相机拍摄的多张图片，所述相机设置在自动导引运输车上；第一计算单元，适于基于所获取的多张图片，计算所述自动导引运输车的路径偏差信息；第二计算单元，适于基于所述自动导引运输车的路径偏差信息，计算所述自动导引运输车的纠偏轨迹；纠偏单元，适于基于所述自动导引运输车的纠偏轨迹，对所述自动导引运输车的行驶路径进行纠偏。

可选地，所述第一计算单元包括：第一计算子单元，适于基于所获取的图片，计算所述自动导引运输车的实时路径；第二计算子单元，适于基于预设的路径和所述自动导引运输车的实时路径，计算所述自动导引运输车的路径偏差信息。

可选地，所述自动导引运输车的偏差信息包括以下至少一种：所述自动导引运输车的行驶方向的角度偏差信息、所述自动导引运输车的行驶位置的距离偏差信息。

可选地，所述自动导引运输车的纠偏轨迹为：圆弧纠偏轨迹。

可选地，所述纠偏单元，适于基于所述圆弧纠偏轨迹，控制自动导引运输车左右两个车轮的行驶速度差，以实现对自动导引运输车的行驶路径进行纠偏。

可选地，所述圆弧纠偏轨迹为一个或者两个。

可选地，所述圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度为：

其中：

la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，dr1为所述第一圆弧纠偏轨迹对应的半径的长度，ab为所述自动导引运输车的中心与行驶方向之间的夹角，dx为所述自动导引运输车的行驶位置的距离偏差，da为所述自动导引运输车的纠偏距离。

可选地，所述圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度为：

la1＝0；

其中：

la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，dr2为所述第二圆弧纠偏轨迹对应的半径的长度，dx为所述自动导引运输车的行驶位置的距离偏差，aa为所述自动导引运输车的行驶方向的方向偏差。

可选地，所述圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度为：

其中：la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，dr1为所述第一圆弧纠偏轨迹对应的半径的长度，aa为所述自动导引运输车的行驶方向的方向偏差，ab为所述自动导引运输车的中心与行驶方向之间的夹角。

可选地，所述自动导引运输车的导引方式为以下至少一种：激光导引、电磁导引、磁条导引、二维码导引。

可选地，所述自动导引运输车的导引方式为二维码导引；任意两个相邻位置的二维码之间的距离相等或者不等；所述二维码的方向一致。

可选地，所述路径纠偏装置还包括：第二获取单元，适于获取所述相机拍摄的二维码信息；第三获取单元，适于基于所述二维码信息，获取自动导引运输车的实时位置信息。

本发明实施例提供一种路径导引方法，采用上述任一种所述的方法进行路径纠偏。

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述任一种所述的方法的步骤。

本发明实施例提供一种路径纠偏装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述任一种所述的方法的步骤。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明实施例通过相机拍摄的多张图片，计算自动导引运输车的路径偏差信息，然后基于自动导引运输车的路径偏差信息，计算自动导引运输车的纠偏轨迹并进行纠偏，可以通过纠偏进行精准定位，提高导引效果。

进一步，通过自动导引运输车的左右两个车轮之间的行驶速度差，即耦合比，对自动导引运输车的行驶路径进行纠偏，一方面，由于该耦合比不需要实时控制，方便操作；另一方面，可以在在两个圆弧的交点切换耦合比，实现平缓过渡，避免行驶速度的突变，从而提高运输性能。

进一步，通过拍摄的二维码信息，获取自动导引运输车的实时位置信息，可以实现实时定位，进一步提高自动导引运输车的导引性能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种路径纠偏方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种路径偏差信息的示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种路径偏差信息的示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种路径偏差信息的示意图；

图5是本发明实施例提供的一种路径纠偏装置的结构示意图。

具体实施方式

现有的激光导引运输、电磁导引运输、磁条导引运输由于对环境要求高、路线变更不灵活、铺设成本高等问题，不适合仓储物流场景，而二维码导引运输由于铺设简单、控制灵活，适合仓储物流场景。但是在现有的基于二维码导引的仓储物流中，由于二维码导引无法对路径进行精准定位，导致导引效果较差。

本发明实施例通过相机拍摄的多张图片，计算自动导引运输车的路径偏差信息，然后基于自动导引运输车的路径偏差信息，计算自动导引运输车的纠偏轨迹并进行纠偏，可以通过纠偏进行精准定位，提高导引效果。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参见图1，本发明实施例提供了一种路径纠偏方法，可以包括如下步骤：

步骤s101，获取相机拍摄的多张图片，所述相机设置在自动导引运输车上。

在具体实施中，由于直接采用二维码导引，无法对路径进行精准定位，导致导引效果较差，故可以在自动导引运输车设置相机，然后通过相机拍摄的多张图片对自动导引运输车的行驶路径进行纠偏。

在具体实施中，为了提高纠偏性能，所述相机可以设置在自动导引运输车的中心位置。

在具体实施中，所述获取相机拍摄的多张图片可以为相机拍摄的多张连续图片。

可以理解的是，所述相机可以为相机、摄像机、具备拍照功能的电子设备等任何能够拍照的设备。

步骤s102，基于所获取的多张图片，计算所述自动导引运输车的路径偏差信息。

在具体实施中，所述自动导引运输车的偏差信息包括以下至少一种：所述自动导引运输车的行驶方向的角度偏差信息、所述自动导引运输车的行驶位置的距离偏差信息。其中所述自动导引运输车的行驶方向的角度偏差信息为所述自动导引运输车偏离期望方向的角度，所述自动导引运输车的行驶位置的距离偏差信息为所述自动导引运输车偏离期望位置的距离。

在具体实施中，可以基于所获取的图片，计算所述自动导引运输车的实时路径；然后基于预设的路径和所述自动导引运输车的实时路径，计算所述自动导引运输车的路径偏差信息。

在具体实施中，所述预设的路径可以通过所获取的图片解析获取，也可以通过接口从其他控制模块获取，本发明实施例不做限制。

例如，所述自动导引运输车采用二维码导引方式。基于所获取的多张图片，可以解析获取所述自动导引运输车的行驶方向、中心位置，以及所获取的多张图片中的二维码的相对方位。然后基于二维码的相对方位，确定所述自动导引运输车的期望方向和期望位置，再基于所述自动导引运输车的期望方向和期望位置，计算所述自动导引运输车的路径偏差信息。

在具体实施中，所述自动导引运输车的导引方式可以为以下至少一种：激光导引、电磁导引、磁条导引、二维码导引。

当所述自动导引运输车的导引方式为二维码导引时，为了方便基于二维码的相对方位，确定所述自动导引运输车的期望方向和期望位置，所述二维码的可以部署在同一方向，任意两个相邻位置的二维码之间的距离可以相等，也可以不相等。

在具体实施中，所述任意两个相邻位置的二维码可以为在x轴方向上的任意两个相邻位置的二维码，也可以为在y轴上的任意两个相邻位置的二维码。

在具体实施中，为了使得二维码的部署方向一致，可以基于统一的坐标系，例如相同的参考点和相同的起始方向部署二维码，本发明实施例不做赘述。采用二维码导引，可以不需要实时参考点。

在具体实施中，当所述自动导引运输车的导引方式为二维码导引时，还可以通过相机拍摄二维码信息，然后通过二维码信息进行实时定位。

在本发明一实施例中，所述路径纠偏方法还包括：获取所述相机拍摄的二维码信息；基于所述二维码信息，获取自动导引运输车的实时位置信息。

通过拍摄的二维码信息，获取自动导引运输车的实时位置信息，可以实现实时定位，进一步提高自动导引运输车的导引性能。

在具体实施中，当所述自动导引运输车的导引方式为二维码导引，相机的读码范围为±d，即2d的距离，二维码的间距为l时，自动导引运输车的路径纠偏调整距离必须小于等于(l-2d)。即自动导引运输车必须在(l-2d)以内调整好偏差，才能使得调整完毕的自动导引运输车既没有角度偏差，也没有位置偏差。

步骤s103，基于所述自动导引运输车的路径偏差信息，计算所述自动导引运输车的纠偏轨迹。

在具体实施中，所述自动导引运输车的纠偏轨迹可以圆弧纠偏轨迹。

在具体实施中，所述圆弧纠偏轨迹可以为一个，也可以为两个。

为使本领域技术人员更好地理解和实施本发明，本发明实施例给出了一种路径偏差信息的示意图，如图2所示。

参见图2，在xy直角坐标系中，原点o为自动导引运输车的期望位置，y轴为自动导引运输车的期望行驶方向。

基于所获取的多张图片，解析得到：自动导引运输车的行驶方向无偏差，与y轴重合，自动导引运输车的中心位置为e点，e点与o点之间的距离为dx，为自动导引运输车的行驶位置的距离偏差。

自动导引运输车在y轴的纠偏距离为线段of的长度da。

自动导引运输车的中心与行驶方向y轴之间的夹角为ab。

la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度。dr1表示圆弧la1的半径的长度，由于两段圆弧是对称关系，所以圆弧la2的半径的长度也为dr1，la1与la2之间存在交点。

根据平面几何关系，可以推导如下结论：

其中：

la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，dr1为所述第一圆弧纠偏轨迹对应的半径的长度，ab为所述自动导引运输车的中心与行驶方向y轴之间的夹角，dx为所述自动导引运输车的行驶位置的距离偏差，da为所述自动导引运输车在y轴的纠偏距离。

为使本领域技术人员更好地理解和实施本发明，本发明实施例给出了另一种路径偏差信息的示意图，如图3所示。

参见图3，在xy直角坐标系中，原点o为自动导引运输车的期望位置，y轴为自动导引运输车的期望行驶方向；

基于所获取的多张图片，解析得到：自动导引运输车的行驶方向与y轴之间的夹角为aa，且aa<0，自动导引运输车的中心位置为e点，e点与o点之间的距离为dx，为自动导引运输车的行驶位置的距离偏差。

在具体实施中，可以约定：以y轴为自动导引运输车行走的中心轴，车身方向与y轴的夹角在y轴左侧时定义aa>0；车身方向与y轴的夹角在y轴右侧时定义aa<0；车身方向与y轴方向一致时定义aa＝0。

自动导引运输车在y轴的纠偏距离为线段of的长度da。

la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，dr2为la2对应的半径的长度。

线段be的长度＝线段bf的长度＝dc，线段ob的长度为db，且db与dc之和为dd，小于da。

在具体实施中，可以根据db与dc之和是否大于da判断是否只需要一段圆弧就能调整好角度偏差及dx偏差。当db与dc之和小于da时，只需要一段圆弧即可实现路径纠偏。

根据平面几何关系，可以推导如下结论：

la1＝0；

其中：

db＝dc×cos(aa)；

dd＝db+dc；

la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，dr2为所述第二圆弧纠偏轨迹对应的半径的长度，dx为所述自动导引运输车的行驶位置的距离偏差，aa为所述自动导引运输车的行驶方向的方向偏差。

为使本领域技术人员更好地理解和实施本发明，本发明实施例给出了另一种路径偏差信息的示意图，如图4所示。

参见图4，在xy直角坐标系中，原点o为自动导引运输车的期望位置，y轴为自动导引运输车的期望行驶方向；

基于所获取的多张图片，解析得到：自动导引运输车的行驶方向与y轴之间的夹角为aa，且aa>0，自动导引运输车的中心位置为e点，e点与o点之间的距离为dx，为自动导引运输车的行驶位置的距离偏差。

自动导引运输车在y轴的纠偏距离为线段of的长度da。

自动导引运输车的中心与行驶方向y轴之间的夹角为ab。

la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度。dr1表示圆弧la1的半径的长度，由于两段圆弧的半径在一条延长线上，所以圆弧la2的半径的长度也为dr1，la1与la2之间存在交点。

线段ce的长度为dh，线段ac的长度为d1。

可以通过平面几何关系算出y轴方向上的纠偏距离等于da来确定dr1。

根据平面几何关系，可以推导如下结论：

dr1×tan(2×ab)+(dr1-d1-dx)×tan(2×ab)+dh＝da；

d1＝dr1-dr1×cos(aa)；

通过平面几何关系转换，可以得到如下一元二次方程：

通过计算可以获取dr1。

la1、la2的计算公式如下：

其中：la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，dr1为所述第一圆弧纠偏轨迹对应的半径的长度，aa为所述自动导引运输车的行驶方向的方向偏差，ab为所述自动导引运输车的中心与行驶方向y轴之间的夹角。

步骤s104，基于所述自动导引运输车的纠偏轨迹，对所述自动导引运输车的行驶路径进行纠偏。

在具体实施中，可以根据所述自动导引运输车的纠偏轨迹，例如，所述第一圆弧纠偏轨迹和所述第二圆弧纠偏轨迹，计算左右两个车轮之间的行驶速度差，即耦合比，通过控制左右车轮的行驶速度差来实现纠偏轨迹，对所述自动导引运输车的行驶路径进行纠偏。

通过自动导引运输车的左右两个车轮之间的行驶速度差，即耦合比，对自动导引运输车的行驶路径进行纠偏，一方面，由于该耦合比不需要实时控制，方便操作；另一方面，可以在在两个圆弧的交点切换耦合比，实现平缓过渡，避免行驶速度的突变，从而提高运输性能。

应用上述方案，通过相机拍摄的多张图片，计算自动导引运输车的路径偏差信息，然后基于自动导引运输车的路径偏差信息，计算自动导引运输车的纠偏轨迹并进行纠偏，可以通过纠偏进行精准定位，提高导引效果。

为使本领域技术人员更好的理解和实施本发明，本发明实施例还提供了一种能够实现上述路径纠偏方法的装置，如图5所示。

参见图5，所述路径纠偏装置50包括：第一获取单元51、第一计算单元52、第二计算单元53和纠偏单元54，其中：

所述第一获取单元51，适于获取相机拍摄的多张图片，所述相机设置在自动导引运输车上。

所述第一计算单元52，适于基于所获取的多张图片，计算所述自动导引运输车的路径偏差信息。

所述第二计算单元53，适于基于所述自动导引运输车的路径偏差信息，计算所述自动导引运输车的纠偏轨迹。

所述纠偏单元54，适于基于所述自动导引运输车的纠偏轨迹，对所述自动导引运输车的行驶路径进行纠偏。

在本发明一实施例中，所述第一计算单元52包括：第一计算子单元521和第二计算子单元522，其中：

所述第一计算子单元521，适于基于所获取的图片，计算所述自动导引运输车的实时路径。

所述第二计算子单元522，适于基于预设的路径和所述自动导引运输车的实时路径，计算所述自动导引运输车的路径偏差信息。

在具体实施中，所述自动导引运输车的偏差信息包括以下至少一种：所述自动导引运输车的行驶方向的角度偏差信息、所述自动导引运输车的行驶位置的距离偏差信息。

在本发明一实施例中，所述自动导引运输车的纠偏轨迹为：圆弧纠偏轨迹。

在具体实施中，所述纠偏单元54，适于基于所述圆弧纠偏轨迹，控制自动导引运输车左右两个车轮的行驶速度差，以实现对自动导引运输车的行驶路径进行纠偏。

在具体实施中，所述圆弧纠偏轨迹为一个或者两个。

在本发明一实施例中，所述圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度为：

其中：

la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，dr1为所述第一圆弧纠偏轨迹对应的半径的长度，ab为所述自动导引运输车的中心与行驶方向之间的夹角，dx为所述自动导引运输车的行驶位置的距离偏差，da为所述自动导引运输车的纠偏距离。

在本发明一实施例中，所述圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度为：

la1＝0；

其中：

la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，dr2为所述第二圆弧纠偏轨迹对应的半径的长度，dx为所述自动导引运输车的行驶位置的距离偏差，aa为所述自动导引运输车的行驶方向的方向偏差。

在本发明一实施例中，所述圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度为：

其中：la1为第一圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，la2为第二圆弧纠偏轨迹对应的圆弧长度，dr1为所述第一圆弧纠偏轨迹对应的半径的长度，aa为所述自动导引运输车的行驶方向的方向偏差，ab为所述自动导引运输车的中心与行驶方向y轴之间的夹角。

在具体实施中，所述自动导引运输车的导引方式为以下至少一种：激光导引、电磁导引、磁条导引、二维码导引。

在本发明一实施例中，所述自动导引运输车的导引方式为二维码导引；任意两个相邻位置的二维码之间的距离相等或者不等；所述二维码的方向一致。

在具体实施中，所述路径纠偏装置50还可以包括：第二获取单元(未示出)、第三获取单元(未示出)，其中：

所述第二获取单元，适于获取所述相机拍摄的二维码信息。

所述第三获取单元，适于基于所述二维码信息，获取自动导引运输车的实时位置信息。

在具体实施中，所述路径纠偏装置50的工作流程及原理可以参考上述实施例中提供的方法中的描述，此处不再赘述。

本发明实施例提供路径导引方法，采用上述任一种所述路径纠偏方法进行路径纠偏。

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述任一种所述路径纠偏方法对应的步骤，此处不再赘述。

本发明实施例提供一种路径纠偏装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述任一种所述路径纠偏方法对应的步骤，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：rom、ram、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。