一种自动导向小车及其自动控制方法技术

本申请公开了一种自动导向小车及其自动控制方法，其中，该自动导向小车包括位于小车前部，用于采集目标数据的激光雷达传感器；用于获取、处理目标数据，并发出控制指令的嵌入式开发板；用于接收并执行控制指令的驱动电路；用于全向移动的万向轮；其中，目标数据包括位置数据和距离数据。可见，本申请公开的上述自动导向小车，通过利用低成本的二维激光雷达采集目标数据；同时利用低成本的嵌入式开发板，处理目标数据，并向驱动电路发出控制指令，以使驱动电路执行控制指令，控制自动导向小车，即在能够自动控制导向小车的同时，降低自动导向小车的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种自动导向小车及其自动控制方法
本专利技术涉及移动机器人领域，特别涉及一种自动导向小车及其自动控制方法。
技术介绍
近年来，移动机器人技术随着科学技术的不断发展，社会对于移动机器人的需求也不断在提升。电子商务的发展带动了物流产业的发展，各类货品整理流程的工作量越发繁重。在仓储系统中，自动导向小车的应用逐渐成为研究的热门。自动导向小车采用的传感器一般采用的是视觉传感器，通过SLAM技术(SLAM，simultaneouslocalizationandmapping，即时定位与构建地图)让机器人对周围环境进行探索，在未知环境中，通过传感器对周围进行探测，构建出环境地图，对机器人进行定位，从而进行自动导向。在SLAM的研究过程中，视觉传感器容易受到周围环境的影响，使测试结果不稳定，而且计算量大，提高了成本昂贵。因此，如何降低自动导向小车的成本是本专利技术技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种自动导向小车及其自动控制方法，降低自动导向小车的成本。其具体方案如下：一种自动导向小车，包括：位于所述小车前部，用于采集目标数据的二维激光雷达传感器；用于获取、处理所述目标数据，并发出控制指令的嵌入式开发板；用于接收并执行所述控制指令的驱动电路；用于全向移动的万向轮；其中，所述目标数据包括位置数据和距离数据。优选的，所述嵌入式开发板采用的算法为SLAM算法。优选的，所述自动导向小车，还包括称重装置。优选的，所述自动导向小车，所述称重装置包括称重传感器、电子显示屏和超重指示灯。优选的，所述称重传感器包括电阻应变式的称重传感器。优选的，所述自动导向小车还包括超重指示灯。优选的，所述自动导向小车还包括：用于承载目标物体的N层平台；其中，N为大于1的整数；所述目标物体包括电子元件和/或货物。优选的，所述自动导向小车还包括：用于固定所述激光雷达传感器的固定装置。优选的，所述自动导向小车还包括：用于固定所述嵌入式开发板和所述驱动电路板的空心铜柱。优选的，所述自动导向小车还包括：用于保护所述嵌入式开发板和所述激光雷达传感器的过电流保护装置。相应的，本专利技术还提供了一种自动导向小车的自动控制方法，包括：获取激光雷达传感器采集的目标数据；处理所述目标数据，并向驱动电路发出控制指令，以使所述驱动电路执行所述控制指令，控制自动导向小车移动。优选的，所述自动导向小车的自动控制方法还包括：利用过电流保护装置保护所述嵌入式开发板和所述激光雷达传感器。本专利技术公开的一种自动导向小车，包括位于小车前部，用于采集目标数据的激光雷达传感器；用于获取、处理目标数据，并发出控制指令的嵌入式开发板；用于接收并执行控制指令的驱动电路；用于全向移动的万向轮；其中，目标数据包括位置数据和距离数据。可见，本专利技术通过利用低成本的二维激光雷达采集目标数据；同时利用低成本的嵌入式开发板，处理目标数据，并向驱动电路发出控制指令，以使驱动电路执行控制指令，控制自动导向小车，即在能够自动控制导向小车的同时，降低自动导向小车的成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种自动导向小车的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种自动导向小车的安装示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种自动导向小车的称重装置的具体结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种自动导向小车的自动控制方法。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种自动导向小车，如图1所示，包括：位于小车前部，用于采集目标数据的二维激光雷达传感器1；用于获取、处理目标数据，并发出控制指令的嵌入式开发板2；用于接收并执行控制指令的驱动电路3；用于全向移动的万向轮4；其中，目标数据包括位置数据和距离数据。需要进行说明的是，本专利技术实施例公开的自动导向小车的一种具体的安装示意图如图2所示，二维激光雷达1以其反应快速、准确的测量特点被大量应用在移动机器人的环境障碍物检测中。二维激光雷达1利用TOF测距方法(TOF，TimeofFlight，双向测距方法)进行测距，TOF测距方法主要利用信号在两个异步收发机之间往返的飞行时间来测量节点间的距离。TOF测距方法有两个关键的约束：一是发送设备和接收设备必须始终同步；二是接收设备提供信号的传输时间的长短。为了实现时钟同步，TOF测距方法采用了时钟偏移量来解决时钟同步问题。但由于TOF测距方法的时间依赖于本地和远程节点，测距精度容易受两端节点中时钟偏移量的影响。为了减少此类错误的影响，这里采用反向测量方法，即远程节点发送数据包，本地节点接收数据包，并自动响应，通过平均在正向和反向所得的平均值，减少对任何时钟偏移量的影响，从而减少测距的误差。在本专利技术提供的自动导向小车中，二维激光雷达1的安装位置通常位于自动导向小车的前部，并利用固定装置进行固定。具体地，二维激光雷达1的扫描频率可以达到10赫兹，采集点数达到4000点，测量距离达到15米以上，满足自动导向小车应用场景。需要进一步说明的是，上述嵌入式开发板2通常位于自动导向小车的中部，优选的，位于自动导向小车底部，避免货物等的撞击或摩擦对嵌入式开发板2造成的损坏，延长嵌入式开发板2的寿命。此外，本专利技术中的嵌入式开发板2使用的算法可以是SLAM算法(SLAM，SimultaneousLocalizationandMapping，即时定位和建图)，SLAM算法是公认视觉领域空间定位技术的前沿方向，它主要用于解决机器人在未知环境运动时的定位和地图构建问题。可以理解的是，嵌入式开发板2也可以利用其它满足要求的算法，这些均在本专利技术的保护范围之内。上述嵌入式开发板2可以是选用开发板树莓派3代，当然也可以是其他类型的开发板，需要说明的是，开发板树莓派3代满足对二维激光雷达1数据的处理能力，同时体积只有信用卡大小，节省了自动导向小车底层平台的空间。用于接收并执行控制指令的驱动电路3与嵌入式开发板2一样位于自动导向小车的底部。驱动电路3的种类繁多，具体电路的结构根据用户的需求进行设计。本专利技术提供的自动导向小车的前轮4的结构通常是万向轮，需要进行具体说明的是，万向轮就是所谓的活动脚轮，它允许水平360度旋转。脚轮是个统称，包括活动脚轮和固定脚轮。固定脚轮没有旋转结构，不能水平转动只能垂直转动。这两种脚轮一般都是搭配用的，比如手推车的结构是前边两个固定轮，后边靠近推动扶手的是两个活动万向轮。万向轮是指安装在脚轮轮子的支架能在动载或者静载中水平360度旋转。制造万向轮的材料有多种，最普遍的材料是：尼龙，聚氨酯，橡胶，铸铁等材料。广泛应用于矿山、机械设备、电子设备、医疗设备、工程装修、纺织、印染、家具、物流设备、仓储、周转车、机箱、机柜、设备、机电、无尘车间、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动导向小车，其特征在于，包括：位于所述小车前部，用于采集目标数据的二维激光雷达传感器；用于获取、处理所述目标数据，并发出控制指令的嵌入式开发板；用于接收并执行所述控制指令的驱动电路；用于全向移动的万向轮；其中，所述目标数据包括位置数据和距离数据。

【技术特征摘要】
1.一种自动导向小车，其特征在于，包括：位于所述小车前部，用于采集目标数据的二维激光雷达传感器；用于获取、处理所述目标数据，并发出控制指令的嵌入式开发板；用于接收并执行所述控制指令的驱动电路；用于全向移动的万向轮；其中，所述目标数据包括位置数据和距离数据。2.根据权利要求1所述的自动导向小车，其特征在于，所述嵌入式开发板采用的算法为SLAM算法。3.根据权利要求1所述的自动导向小车，其特征在于，还包括称重装置。4.根据权利要求1所述的自动导向小车，其特征在于，所述称重装置包括称重传感器、电子显示屏和超重指示灯。5.根据权利要求4所述的自动导向小车，其特征在于，所述称重传感器包括电阻应变式的称重传感器。6.根据权利要求1所述的自动导向小车，其特征在于，还包括超重指示灯。7.根据权利要求1所述的自动导向小车，其特征在于，还包括：用于承载目标物体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何苗，郑富瑜，王润，温坤华，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44