一种基于AGV的货架识别装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于AGV的货架识别的装置和方法，该装置和方法中通过安装在AGV上的激光器和照相机获取AGV前方的预设空间中的成像点图像，通过成像点图像的坐标以及成像点图像上的点和预设空间中的点之间的对应关系，确定AGV前进的第一方向相对于由所述预设空间内的货架中心线和所述AGV中心线确定的第一平面之间的夹角，根据计算得到的夹角，调整AGV的方向，以使AGV将货物运送至正确的位置。该AGV的货架识别的装置在AGV上安装照相机和激光器，结构简单。通过对成像点图像的处理，能够准确定位预设空间中的货架位置，实现了对货架的位置的精准定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械加工及三维建模
，具体涉及一种基于AGV的货架识别装置及方法。
技术介绍
无人搬运车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道黏贴於地板上，无人搬运车则依循电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。AGV以轮式移动为特征，较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比，AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。因此，在自动化物流系统中，最能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。目前对货架的识别主要是依靠是无线射频技术(RFID)对货架上的二维码进行扫描得到位置信息进而确定货架的位置，但这种方法的优点是稳定可靠，缺点是误识率高，对二维码的粘贴位置精度要求高，二维码一旦损毁，或被遮挡就会出错。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术如何通过简单的设备准确的对货架的位置进行定位。针对以上技术问题，本专利技术提供了一种基于AGV的货架识别的装置，包括：AGV以及安装在所述AGV上的激光器和照相机；所述激光器向所述AGV前的预设空间发射激光；所述照相机获取所述激光器在所述预设空间内形成的成像点图像；所述AGV根据所述成像点图像计算所述AGV前进的第一方向相对于由所述预设空间内的货架中心线和所述AGV中心线确定的第一平面之间的夹角，根据所述夹角将所述第一方向调整为第二方向，以使所述AGV沿着所述第二方向前进；其中，所述第二方向与所述第一平面之间的夹角为零。优选地，所述激光器和照相机安装在所述AGV的车体前端。优选地，还包括：固定支架、激光固定块和固定立板；所述固定立板设置在所述车体前端，所述激光固定块通过所述固定支架固定在所述固定立板上；所述激光器安装在所述激光固定块上的激光器安装孔内，并通过所述固定立板上的固定套固定；所述照相机通过所述固定立板上的相机安装孔固定，所述相机安装孔上设置有相机安装套。优选地，还包括：安装外壳；所述安装外壳固定在所述车体前端；所述固定立板安装在所述安装外壳上，且固定在所述固定立板上的激光器和照相机位于所述安装外壳内。优选地，所述安装外壳通过螺栓固定在所述车体前端，所述固定立板通过螺栓固定在所述安装外壳上。另一方面，本专利技术还提供了一种使用上述基于AGV的货架识别装置进行货架识别的方法，包括：S1：获取所述成像点图像中亮度最亮点在所述成像点图像中的第一坐标，根据所述第一坐标，计算所述AGV与所述货架所在的第二平面之间的第一距离；S2：根据所述照相机的参数和所述第一距离，确定所述架的中心线，并计算由所述AGV中心线在所述第二平面上投影所得的直线与所述货架的中心线之间的第二距离；S3：根据所述第一距离和所述第二距离计算所述夹角，并按照所述夹角将所述AGV前进的第一方向调整为所述第二方向。优选地，所述步骤S1包括：S11：根据公式 R m a x = Σ l > T ( R × l ) Σ l > T l ]]>计算所述成像点图像中亮度最亮点的亮度值Rmax，根据所述亮度值在所述成像点图像中获取亮度最亮点的第一坐标；S12：获取所述第一坐标所在位置处的光斑中，最大的纵坐标坐标值和最小的纵坐标坐标值之间的差值Δyimage；S13：根据公式 z ′ = s f cΔy i m a g e + μ ]]>计算所述AGV与所述货架所在的第二平面之间的第一距离z'；其中，l为所述成像点图像中的像素点的列数，R为每一列的像素点的亮度平均值，T为预设的列数的阈值，f为所述照相机的光学焦距，s为所述激光器和所述照相机之间的距离，μ为计算过程中的误差校正参数，c是每个像素点对应的实际尺寸。优选地，所述步骤S2包括：S21：根据所述第一距离z'、所述照相机的像素高度H、像素宽度W和光学焦距f，按照公式： x = z ′ × ( x i m a g e - W 2 ) f ]]> y = z ′ × ( y i m a g e - H 2 ) f ]]>计算所述货架上的每一点在所述预设空间中的第二坐标(x,y)；S22：根据所述货架上的每一点在所述预设空间中的第二坐标(x,y)，确定所述第二坐标确定所述货架的中心线对应位置处的横坐标x1，计算由所述AGV本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于AGV的货架识别的装置，其特征在于，包括：AGV以及安装在所述AGV上的激光器和照相机；所述激光器向所述AGV前的预设空间发射激光；所述照相机获取所述激光器在所述预设空间内形成的成像点图像；所述AGV根据所述成像点图像计算所述AGV前进的第一方向相对于由所述预设空间内的货架中心线和所述AGV中心线确定的第一平面之间的夹角，根据所述夹角将所述第一方向调整为第二方向，以使所述AGV沿着所述第二方向前进；其中，所述第二方向与所述第一平面之间的夹角为零。

【技术特征摘要】
1.一种基于AGV的货架识别的装置，其特征在于，包括：AGV以及安装在所述AGV上的激光器和照相机；所述激光器向所述AGV前的预设空间发射激光；所述照相机获取所述激光器在所述预设空间内形成的成像点图像；所述AGV根据所述成像点图像计算所述AGV前进的第一方向相对于由所述预设空间内的货架中心线和所述AGV中心线确定的第一平面之间的夹角，根据所述夹角将所述第一方向调整为第二方向，以使所述AGV沿着所述第二方向前进；其中，所述第二方向与所述第一平面之间的夹角为零。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光器和照相机安装在所述AGV的车体前端。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：固定支架、激光固定块和固定立板；所述固定立板设置在所述车体前端，所述激光固定块通过所述固定支架固定在所述固定立板上；所述激光器安装在所述激光固定块上的激光器安装孔内，并通过所述固定立板上的固定套固定；所述照相机通过所述固定立板上的相机安装孔固定，所述相机安装孔上设置有相机安装套。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：安装外壳；所述安装外壳固定在所述车体前端；所述固定立板安装在所述安装外壳上，且固定在所述固定立板上的激光器和照相机位于所述安装外壳内。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述安装外壳通过螺栓固定在所述车体前端，所述固定立板通过螺栓固定在所述安装外壳上。6.一种使用权利要求1中所述的基于AGV的货架识别装置进行货架识别的方法，其特征在于，包括：S1：获取所述成像点图像中亮度最亮点在所述成像点图像中的第一坐标，根据所述第一坐标，计算所述AGV与所述货架所在的第二平面之间的第一距离；S2：根据所述照相机的参数和所述第一距离，确定所述货架的中心线，并计算由所述AGV中心线在所述第二平面上投影所得的直线与所述货架的中心线之间的第二距离；S3：根据所述第一距离和所述第二距离计算所述夹角，并按照所述夹角将所述AGV前进的第一方向调整为所述第二方向。7.根据权利要求6中所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S11：根据公式 R m a x = Σ l > T ( R × l ) Σ l > T l ]]>计算所述成像点图像中亮度最亮点的亮度值Rmax，根据所述亮度值在所述成像点图像中获取亮度最亮点的第一坐标；S12：获取所述第一坐标所在位置处的光斑中，最大的纵坐标坐标值和最小的纵坐标坐标值之间的差值Δyimage；S13：根据公式 z ′ = s f cΔy i m a g e + μ ]]>计算所述AGV与所述货架所在的第二平面之间的第一距离z'；其中，l为所述成像点图像中的像素点的列数，R为每一列的像素点的亮度平均值，T为预设的列数的阈值，f为所述照相机的光学焦距，s为所述激光器和所述照相机之间的距离，μ为计算过程中的误差校正参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁培江，高雷，史震云，纪小男，曹双倩，苏峰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11