一种智能物料搬运系统及搬运方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能物料搬运系统，包括至少一个搬运车、中控主机及操控终端，所述搬运车包括车体、电机控制模块、工控机、激光发射单元、双目相机及无线网络通信模块，所述车体的底部安装有车轮和驱动电机，所述车轮受所述驱动电机驱动，所述激光发射单元和双目相机安装在所述车体的前端，所述中控主机上装载有数据库，数据库存储有地图包和导航包，所述中控主机与工控机进行网络通信，向工控机发布工作指令，所述操控终端与中控主机进行网络通信，用于向中控主机发送调度请求。本发明专利技术还提供了一种智能物料搬运方法。本发明专利技术能够实现厂区内不同区域或建筑之间物料转运的有效衔接，无需铺设轨道，节省了空间，搬运作业的灵活性和适应能力强。

Intelligent material handling system and method

The invention discloses an intelligent material handling system, including at least one truck, in the control of the host and control terminal, the transportation vehicle comprises a vehicle body, a motor control module, industrial computer, laser emission unit, binocular camera and wireless network communication module, a wheel and a drive motor is mounted at the bottom of the vehicle body. The wheel driven by the driving motor, the front end of the laser emission unit and a binocular camera mounted on the vehicle body, the control host is loaded on the database, the database stores map pack and the navigation package, the host computer and the computer network communications, release the work instructions to the computer, the control terminal and host computer communication network is used to control the host sends a scheduling request. The invention also provides an intelligent material handling method. The invention can realize the effective connection of the material transfer between different areas or buildings in the factory area, no need to lay track, save space, and has the advantages of flexibility and strong adaptability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物料搬运
，特别涉及一种智能物料搬运系统及搬运方法。
技术介绍
目前，工厂大多借助推车、叉车等运输工具来进行物料搬运，物料搬运过程需要人工参与，智能化程度低，浪费了人力和时间。鉴于此，市场上出现了搬运车系统，其具有环形轨道、设在环形轨道的路径上的多个中转站、以及沿着环形轨道单向行驶并搬运物品的多台搬运车。上述搬运车系统存在的主要问题是，由于需要专门铺设轨道，占用空间大，只能实现工厂内同一区域内的智能搬运，搬运车无法跨越不同区域或工厂建筑来实现搬运作业，不同区域或工厂建筑之间的物料转运衔接不理想，搬运作业灵活性和适应能力差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能物料搬运系统，其能够实现厂区内不同区域或建筑之间物料转运的有效衔接，无需铺设轨道，节省了空间，搬运作业的灵活性和适应能力强。本专利技术还提供了一种智能物料搬运方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种智能物料搬运系统，包括：至少一个搬运车，所述搬运车包括车体、电机控制模块、工控机、激光发射单元、双目相机及无线网络通信模块，所述车体的底部安装有车轮和驱动电机，所述车轮受所述驱动电机驱动，所述激光发射单元和双目相机安装在所述车体的前端，所述激光发射单元用于向车体前方的路面投射激光标线，所述双目相机用于采集包含激光标线的路面图像，并发送给工控机，所述工控机对包含激光标线的路面图像进行分析处理，并通过所述电机控制模块对所述驱动电机进行控制；中控主机，所述中控主机上装载有数据库，数据库存储有地图包和导航包，所述中控主机与工控机进行网络通信，向工控机发布工作指令；操控终端，所述操控终端与中控主机进行网络通信，用于向中控主机发送调度请求。优选地，所述工控机上安装有路面障碍检测分析系统，所述路面障碍检测分析系统包括激光标线提取模块、激光标线分析模块及行进策略调整模块，所述激光标线提取模块用于在路面图像中提取激光标线，所述激光标线分析模块用于根据激光标线的线型和亮度信息分析障碍物的尺寸，所述行进策略调整模块用于根据障碍物的尺寸制定车体行进策略。优选地，所述激光发射单元包括两个第一激光器、第二激光器及两个第三激光器，两个第一激光器的投射的激光标线分别朝向车体内侧，第二激光器用于投射横向激光标线，所述横向激光标线与所述车体行进方向垂直，两个第三激光器投射的激光标线分别朝向所述车体的外侧。优选地，所述搬运车还包括倒车雷达，所述倒车雷达安装在车体的前端，并连接所述工控机。优选地，所述操控终端采用智能手机。一种智能物料搬运方法，基于上述的智能物料搬运系统实现，该方法包括以下步骤：S1、操作人员通过操控终端向中控主机发送调度请求，所述调度请求包含起始位置信息和目标位置信息；S2、中控主机根据操控终端发送的调度请求，选择搬运车并下发工作指令，所述工作指令包含起始位置信息、目标位置信息以及规划路径信息；S3、搬运车根据收到工作指令，进行自动行驶。优选地，所述步骤S3具体为：搬运车自动行驶至物料的起始位置，物料装载完成后，装载有物料的搬运车自动行驶到物料的目标位置，进行物料卸运。优选地，在步骤S3中，所述的自动行驶具体通过以下步骤实现：S31、搬运车利用其激光发射单元向车体前方的路面投射激光标线，同时利用双目相机用于采集包含激光标线的路面图像并发送给工控机；S32、工控机对包含激光标线的路面图像进行分析处理，判断车体前方是否存在障碍物，并生成车体行进策略；S33、基于车体行进策略，工控机通过电机控制模块对驱动电机进行控制，调整车轮和车体的行进轨迹。优选地，所述步骤S32具体包括以下分步骤：S321、工控机将包含激光标线的路面图像提供给路面障碍检测分析系统；S322、路面障碍检测分析系统的激光标线提取模块在路面图像中提取激光标线，生成激光标线图像；S323、路面障碍检测分析系统的激光标线分析模块根据激光标线图像中激光标线的线型和亮度信息检测是否有障碍物存在，若有障碍存在，则分析障碍物的尺寸，路面障碍检测分析系统的行进策略调整模块根据障碍物的尺寸制定车体行进策略。优选地，在步骤S31中，所述的利用激光发射单元向车体前方的路面投射激光标线具体通过以下方法实现：激光发射单元的两个第一激光器分别朝向车体内侧倾斜设置，并分别向车体前方的路面投射一条主激光标线；激光发射单元的第二激光器用于投射横向激光标线，所述横向激光标线与所述车体行进方向垂直；激光发射单元的两个第三激光器分别朝向车体外侧倾斜设置，并分别向车体前方的路面投射一条副激光标线。所述步骤S323包括以下子步骤：S3231、对激光标线图像中相应的横向激光标线进行分析，若横向激光标线出现中断或变亮，则判定车体前方的路面有障碍物；S3232、对激光标线图像中相应的主激光标线进行分析，若出现主激光标线弯折或变亮，则判定车体前方的路面有障碍物，并计算主激光标线上弯折点或亮度畸变点的坐标，根据主激光标线上弯折点或亮度畸变点的坐标计算障碍物的尺寸，判断障碍物的尺寸是否超过预先设定的障碍物尺寸阈值，若未超过，则车体按原行进方向行驶，若超过，则执行步骤S233；S3233、对激光标线图像中相应的副激光标线进行分析，若出现副激光标线弯折或变亮，则判定该副激光标线对应的车体前方的路面一侧有放置物，并计算副激光标线上弯折点或亮度畸变点的坐标，根据副激光标线上弯折点或亮度畸变点的坐标以及主激光标线上弯折点或亮度畸变点的坐标，计算障碍物与放置物之间的间距；S3234、根据障碍物与放置物之间的间距，判断车体是否能够通过，若能够通过，则制定车体行进策略，使车体从障碍物与放置物之间通过，若不能通过，则停止车体行进，工控机报警提醒相关人员清除障碍物。采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：本专利技术能够实现厂区内不同区域或建筑之间物料转运的有效衔接，无需铺设轨道，节省了空间，搬运作业的灵活性和适应能力强；采用激光标记与双目视觉相结合的方式，来感知路面障碍，能够自动调整搬运车的行进轨迹以绕开障碍物；利用双目相机拍摄到路面图像后，通过提取激光标线来反映路面状况，无需对整个路面图像进行分析处理，需要进行的数据处理量小，数据处理效率高；通过设置倒车雷达，能够进一步避免搬运车撞到障碍物情况的发生。附图说明图1为本专利技术实施例一的结构示意图；图2为本专利技术实施例一搬运车的结构示意图；图3为本专利技术实施例一激光发射单元投射激光标线的示意图；图4为本专利技术实施例二搬运方法的流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一配合图1和图2所示，本专利技术公开了一种智能物料搬运系统，包括至少一个搬运车1、中控主机2及操控终端3，其中：搬运车1包括车体11、电机控制模块12、工控机13、激光发射单元14、双目相机15、倒车雷达16及无线网络通信模块17，车体11的底部安装有车轮和驱动电机111，车轮受驱动电机111驱动，激光发射单元14和双目相机15安装在车体11的前端，激光发射单元14用于向车体11前方的路面投射激光标线，双目相机15用于采集包含激光标线的路面图像，并发送给工控机13，工控机13对包含激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能物料搬运系统，其特征在于，包括：至少一个搬运车，所述搬运车包括车体、电机控制模块、工控机、激光发射单元、双目相机及无线网络通信模块，所述车体的底部安装有车轮和驱动电机，所述车轮受所述驱动电机驱动，所述激光发射单元和双目相机安装在所述车体的前端，所述激光发射单元用于向车体前方的路面投射激光标线，所述双目相机用于采集包含激光标线的路面图像，并发送给工控机，所述工控机对包含激光标线的路面图像进行分析处理，并通过所述电机控制模块对所述驱动电机进行控制；中控主机，所述中控主机上装载有数据库，数据库存储有地图包和导航包，所述中控主机与工控机进行网络通信，向工控机发布工作指令；操控终端，所述操控终端与中控主机进行网络通信，用于向中控主机发送调度请求。

【技术特征摘要】
1.一种智能物料搬运系统，其特征在于，包括：至少一个搬运车，所述搬运车包括车体、电机控制模块、工控机、激光发射单元、双目相机及无线网络通信模块，所述车体的底部安装有车轮和驱动电机，所述车轮受所述驱动电机驱动，所述激光发射单元和双目相机安装在所述车体的前端，所述激光发射单元用于向车体前方的路面投射激光标线，所述双目相机用于采集包含激光标线的路面图像，并发送给工控机，所述工控机对包含激光标线的路面图像进行分析处理，并通过所述电机控制模块对所述驱动电机进行控制；中控主机，所述中控主机上装载有数据库，数据库存储有地图包和导航包，所述中控主机与工控机进行网络通信，向工控机发布工作指令；操控终端，所述操控终端与中控主机进行网络通信，用于向中控主机发送调度请求。2.如权利要求1所述的一种智能物料搬运系统，其特征在于：所述工控机上安装有路面障碍检测分析系统，所述路面障碍检测分析系统包括激光标线提取模块、激光标线分析模块及行进策略调整模块，所述激光标线提取模块用于在路面图像中提取激光标线，所述激光标线分析模块用于根据激光标线的线型和亮度信息分析障碍物的尺寸，所述行进策略调整模块用于根据障碍物的尺寸制定车体行进策略。3.如权利要求1或2所述的一种智能物料搬运系统，其特征在于：所述激光发射单元包括两个第一激光器、第二激光器及两个第三激光器，两个第一激光器的投射的激光标线分别朝向车体内侧，第二激光器用于投射横向激光标线，所述横向激光标线与所述车体行进方向垂直，两个第三激光器投射的激光标线分别朝向所述车体的外侧。4.如权利要求1所述的一种智能物料搬运系统，其特征在于：所述搬运车还包括倒车雷达，所述倒车雷达安装在车体的前端，并连接所述工控机。5.如权利要求1所述的一种智能物料搬运系统，其特征在于：所述操控终端采用智能手机。6.一种智能物料搬运方法，基于权利要求1-5任一项所述的智能物料搬运系统实现，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、操作人员通过操控终端向中控主机发送调度请求，所述调度请求包含起始位置信息和目标位置信息；S2、中控主机根据操控终端发送的调度请求，选择搬运车并下发工作指令，所述工作指令包含起始位置信息、目标位置信息以及规划路径信息；S3、搬运车根据收到工作指令，进行自动行驶。7.如权利要求6所述的一种智能物料搬运方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：搬运车自动行驶至物料的起始位置，物料装载完成后，装载有物料的搬运车自动行驶到物料的目标位置，进行物料卸运。8.如权利要求6或7所述的一种智能物料搬运方法，其特征在于，在步骤S3中，所述的自动行驶具体通过以...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁锦祥，
申请(专利权)人：翁锦祥，
类型：发明
国别省市：福建;35