一种基于二维码定位的惯性引导车制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于二维码定位的惯性引导车，通过在场地上设置二维码标签，并能在自动引导车运行过程中对其轨迹实现实时在线校准，避免了脱轨的可能，通过反馈调整目标点处抓取机械手的位置实现更加准确的抓取惯性引导车上的物品。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于自动车辆导航技术，主要涉及一种基于二维码定位的惯性引导车。
技术介绍
随着工业自动化技术的发展，自动引导车（AGV）被广泛的采用，自动导引车能够按照指令的路线自动运行，不需要人为干涉，因此能够有效提高工业自动化，提高运输效率。现有的自动引导车导航方法主要是磁条引导、激光引导等方法，但是这些方法都有自身的局限性，近年来，随着科技的发展，也出现了一些新的定位导航技术，如中国专利号CN201410296320.6所公布的基于二维码定位的自动引导车导航方法，该视觉导引方法能够有效的提高自动引导车的路径设计的柔性，但是其需要等间距的安放大量二维码标签，且自动引导车在长时间运行后会产生累积误差，这部分误差如果不加以修正会影响后续机械手抓取自动引导车上的物品甚至脱轨。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种基于二维码定位的惯性引导车，更加快捷高效的为自动引导车导航，并且在自动引导车运行过程中对其轨迹实现实时在线校准。为实现上述技术目的，本技术的技术方案是：一种基于二维码定位导航方法的惯性引导车，包括惯性引导车车体1，车体1上安装有微型工控机，微型工控机通过运动控制模块控制电机驱动车体1运动，车体1上还安装有无线发射接收器、摄像头2以及陀螺仪，还包括一地面坐标系，所述地面坐标系为惯性引导车的应用场所，应用场所的地面上设置多张二维码标签，使二维码标签成网格状，每张二维码标签上均印制有储存该标签位置坐标信息及与相邻二维码标签之间的距离信息；其中，所述的二维码标签为等距规则设置，或者所述的二维码标签也可以采用不等距无规则设置。还包括一设置在惯性引导车的应用场所的终端控制器，所述的终端控制器向惯性引导车发送目标点的坐标值，由惯性导引车自主规划路径，惯性引导车接收到指令后开始运动，并利用摄像机2采集含有二维码标签的图像5；所述的惯性引导车上的陀螺仪实时的反馈出惯性引导车的运动状态，根据惯性引导车的运动状态及已经路径，规划惯性引导车的下一步动作，微型工控机读取到二维码标签的二维码时，微型工控机取出惯性引导车下一步动作需要的与前后左右四个二维码标签中的距离信息；所述的惯性引导车扫描到目标点的二维码标签时，惯性引导车上的微型工控机控制惯性引导车停止运动，并将得到的偏心量和偏差量通过无线发射接收器反馈给终端控制器，终端控制器通过反馈的数据精确控制抓取目标点处惯性引导车上物品；或者，所述的惯性引导车根据偏心量和偏差量对惯性引导车做出位置微调，使得终端控制器精确控制抓取目标点处惯性引导车上物品。其中，所述的偏心量和偏差量为在采集到的图像中，二维码标签中心与所采集的图像中心的两个差值，偏心量是惯性引导车偏离惯性引导车轨道的距离，偏差量是惯性引导车距离目标工位的偏差，偏航角是惯性引导车的车体与惯性引导车轨道之间的夹角。本技术的有益效果是：本技术的一种基于二维码定位的惯性引导车，通过在场地上设置二维码标签，并能在自动引导车运行过程中对其轨迹实现实时在线校准，避免了脱轨的可能，通过反馈调整目标点处抓取机械手的位置实现更加准确的抓取惯性引导车上的物品。附图说明当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定，其中：图1是本技术的电路示意图；图2是本技术的导航方法原理图；图3是技术实现在线轨迹校准的原理图。具体实施方式下面将结合附图对本技术，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。结合图1、图2、图3对本技术说明如下：本技术的一种基于二维码定位导航方法的惯性引导车，包括惯性引导车车体1，车体1上安装有微型工控机，微型工控机通过运动控制模块控制电机驱动车体1运动，车体1上还安装有无线发射接收器、摄像头2以及陀螺仪，还包括一地面坐标系，所述地面坐标系为惯性引导车的应用场所，应用场所的地面4上设置多张二维码标签3，使二维码标签3成网格状，每张二维码标签3上均印制有储存该标签3位置坐标信息及与相邻二维码标签3之间的距离信息；其中，所述的二维码标签3为等距规则设置，或者所述的二维码标签也可以采用不等距无规则设置。本实施例采用不等距无规则设置。还包括一设置在惯性引导车的应用场所的终端控制器，所述的终端控制器向惯性引导车发送目标点的坐标值，由惯性导引车自主规划路径，惯性引导车接收到指令后开始运动，并利用摄像机2采集含有二维码标签的图像5；惯性引导车上的陀螺仪通过速度及里程计实时的反馈出惯性引导车的运动状态，根据惯性引导车的运动状态及已经路径，规划惯性引导车的下一步动作，微型工控机读取到二维码时，微型工控机取出惯性引导车下一步动作需要的与前后左右四个二维码标签中的距离信息；惯性引导车扫描到目标点的二维码标签时，惯性引导车上的微型工控机控制惯性引导车停止运动，并将得到的偏心量X和偏差量Y通过无线发射接收器反馈给终端控制器，终端控制器通过反馈的数据精确控制抓取目标点处惯性引导车上物品；或者，所述的惯性引导车根据偏心量X和偏差量Y对惯性引导车做出位置微调，使得终端控制器精确控制抓取目标点处惯性引导车上物品。其中，所述的偏心量X和偏差量Y为在采集到的图像5中，二维码标签3中心O2与所采集的图像5中心O1的两个差值，偏心量X是惯性引导车偏离惯性引导车轨道的距离，偏差量Y是惯性引导车距离目标工位的偏差，偏航角β是惯性引导车的车体与惯性引导车轨道之间的夹角。本技术一种基于二维码定位的惯性引导车的导航方法，包括以下步骤：步骤A），为惯性引导车的应用场所的地面4设定一个地面坐标系，在应用场所的地面4上设置多张二维码标签3，使二维码标签3成网格状，每张二维码标签3上均印制有储存二维码标签3位置坐标信息及与相邻二维码标签3之间的距离信息；其中，所述的二维码标签3为等距规则设置，或者所述的二维码标签也可以采用不等距无规则设置，本实施例采用的是不等距无规则设置。步骤B），在惯性引导车的车体1的应用场所设置有终端控制器，所述的终端控制器向惯性引导车发送目标点的坐标值，由惯性导引车自主规划路径，惯性引导车接收到指令后开始运动，并利用工业摄像机2采集含有二维码标签3的图像；步骤C），在采集到的图像5中，二维码标签3中心O2与所采集的图像5中心O1的两个差值分别是偏心量X和偏差量Y，偏心量X是惯性引导车偏离惯性引导车轨道的距离，偏差量Y是惯性引导车距离目标工位的偏差，偏航角β是惯性引导车的车体与惯性引导车轨道之间的夹角；步骤D），惯性引导车上的陀螺仪通过和速度及里程计数据融合实时的反馈出惯性引导车的运动状态，此运动状态包含偏航角信息，根据此偏航角信息通过运动控制模块，对惯性导引车实时纠偏，防止出现脱轨的可能，根据惯性引导车的运动状态及已经路径，规划惯性引导车的下一步动作，微型工控机读取到二维码时，微型工控机取出惯性引导车下一步动作需要的与前后左右四个二维码标签中的距离信息；步骤E），当惯性引导车扫描到目标点的二维码标签时，惯性引导车上的微型工控机控制惯性引导车停止运动，并将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于二维码定位的惯性引导车，其特征在于，包括惯性引导车车体(1)，车体(1)上安装有微型工控机，微型工控机通过运动控制模块控制电机驱动车体(1)运动，车体(1)上还安装有无线发射接收器、摄像头(2)以及陀螺仪，还包括一地面坐标系，所述地面坐标系为惯性引导车的应用场所，应用场所的地面(4)上设置多张二维码标签(3)，使二维码标签(3)成网格状，每张上均印制有储存该二维码标签(3)位置坐标信息及与相邻二维码标签(3)之间的距离信息；还包括一设置在惯性引导车的应用场所的终端控制器；所述的惯性引导车上的陀螺仪实时的反馈出惯性引导车的运动状态，根据惯性引导车的运动状态及已经路径，规划惯性引导车的下一步动作，微型工控机读取到二维码标签的二维码时，微型工控机取出惯性引导车下一步动作需要的与前后左右四个二维码标签中的距离信息；所述的惯性引导车扫描到目标点的二维码标签时，惯性引导车上的微型工控机控制惯性引导车停止运动，并将得到的偏心量和偏差量通过无线发射接收器反馈给终端控制器，终端控制器通过反馈的数据精确控制抓取目标点处惯性引导车上物品；其中，所述的偏心量和偏差量为在采集到的图像中，二维码标签中心与所采集的图像中心的两个差值，偏心量是惯性引导车偏离惯性引导车轨道的距离，偏差量是惯性引导车距离目标工位的偏差，偏航角是惯性引导车的车体与惯性引导车轨道之间的夹角。...

【技术特征摘要】
1.一种基于二维码定位的惯性引导车，其特征在于，包括惯性引导车车体(1)，车体(1)上安装有微型工控机，微型工控机通过运动控制模块控制电机驱动车体(1)运动，车体(1)上还安装有无线发射接收器、摄像头(2)以及陀螺仪，还包括一地面坐标系，所述地面坐标系为惯性引导车的应用场所，应用场所的地面(4)上设置多张二维码标签(3)，使二维码标签(3)成网格状，每张上均印制有储存该二维码标签(3)位置坐标信息及与相邻二维码标签(3)之间的距离信息；还包括一设置在惯性引导车的应用场所的终端控制器；所述的惯性引导车上的陀螺仪实时的反馈出惯性引导车的运动状态，根据惯性引导车的运动状态及已经路径，规划惯性引导车的下一步动作，微型工控机读取到二维码标签的二维码时，微型工控机取出惯性引导车下一步动作需要的与前后左右四个二维码标签中的距离信息；所述的惯性引导车扫描到目标点的二维码标签时，惯...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗哉，唐颖奇，郭斌，胡晓峰，范伟军，李冬，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33