一种基于线阵CCD与地面图像的AGV定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于线阵CCD与地面图像的AGV定位系统，属于AGV定位技术领域，包括AGV车和图形单元，AGV车中设有图像分析单元，图像分析单元包括电源、控制器、线阵CCD1和线阵CCD2，解决了AGV车在高速运动中的长时间长距离定位的技术问题，本实用新型专利技术弥补面阵摄像头与二维码定位系统不能在高速行走中定位的缺陷；弥补惯性导航方式误差随时间增大的缺陷；本实用新型专利技术使AGV能够以较高速度长时间长距离沿直线行走。

【技术实现步骤摘要】
一种基于线阵CCD与地面图像的AGV定位系统
本技术属于AGV定位
，特别涉及一种基于线阵CCD与地面图像的AGV定位系统。
技术介绍
目前的AGV定位系统有以下几种：磁钉定位：在地面埋入磁钉，AGV上安装磁场传感器，当磁钉处于传感器感应范围时，传感器可以输出AGV相对于磁钉位置信息，而磁钉定位只能得到车身位置信息，没有姿态信息，而且埋入磁钉时需要破坏地面；激光定位，在AGV顶端安装旋转激光测距装置，行走路线上安装反光板，激光测距装置根据反光板返回信号的距离与角度关系计算出AGV所处位置坐标与偏航角度，AGV根据与内存地图比较来定位，而激光定位的反光板不能被遮挡，激光传感器安装位置周围不能有遮挡物，且激光传感器成本较高；惯性定位，在AGV车体内部安装陀螺仪与编码器，根据陀螺仪输出转动角速度积分出偏航角，根据编码器值得出行走距离，根据与AGV内存路线比较来定位，而惯性定位所得到车身位置与姿态信息误差随时间累积，越来越不可信；二维码定位，在地面粘贴二维码图像，AGV车身朝向地面安装摄像头，通过图像处理识别二维码并得到位置与车身姿态信息，而二维码定位，摄像头图像处理需要较大计算量，计算延迟较大，不适合于AGV在行进中进行定位，而且地面二维码图像容易污损，会影响定位成功率；GPS定位，根据GPS卫星信号进行定位，而GPS定位需要在室外空旷环境下才能够搜索到卫星信号进行定位。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于线阵CCD与地面图像的AGV定位系统，解决了面阵摄像头与二维码定位系统不能在高速行走中定位的缺陷的技术问题。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种基于线阵CCD与地面图像的AGV定位系统，包括AGV车和图形单元，AGV车中设有图像分析单元，图像分析单元包括电源、控制器、线阵CCD1和线阵CCD2，线阵CCD1和线阵CCD2均与控制器电连接，电源为控制器、线阵CCD1和线阵CCD2供电；AGV车设有车体，车体设有底盘，在底盘的下侧、沿底盘的纵向中心线的方向从前至后依次间隔设置所述线阵CCD1和所述线阵CCD2；图形单元包括矩形图案，在矩形图案的三个角点处分别设置三个圆点图案；所述图形单元设置在地面上，在地面上沿AGV车的预设行进方向依次间隔设置数个所述图形单元，所有图形单元均沿同一条直线排列。所述线阵CCD1和所述线阵CCD2之间的间隔距离为200毫米。所述线阵CCD1和所述线阵CCD2与地面之间的距离为100毫米，所述线阵CCD1和所述线阵CCD2均拍摄地面的图像或图形单元图像。本技术所述的一种基于线阵CCD与地面图像的AGV定位系统，解决了AGV车在高速运动中的长时间长距离定位的技术问题，本技术弥补面阵摄像头与二维码定位系统不能在高速行走中定位的缺陷；弥补惯性导航方式误差随时间增大的缺陷；本技术使AGV能够以较高速度长时间长距离沿直线行走。附图说明图1是本技术的图像分析单元的原理图方框图；图2是本技术的图形单元的示意图。具体实施方式如图1和图2所示的一种基于线阵CCD与地面图像的AGV定位系统，包括AGV车和图形单元，AGV车中设有图像分析单元，图像分析单元包括电源、控制器、线阵CCD1和线阵CCD2，线阵CCD1和线阵CCD2均与控制器电连接，电源为控制器、线阵CCD1和线阵CCD2供电；AGV车设有车体，车体设有底盘，在底盘的下侧、沿底盘的纵向中心线的方向从前至后依次间隔设置所述线阵CCD1和所述线阵CCD2；图形单元包括矩形图案，在矩形图案的三个角点处分别设置三个圆点图案；所述图形单元设置在地面上，在地面上沿AGV车的预设行进方向依次间隔设置数个所述图形单元，所有图形单元均沿同一条直线排列。所述线阵CCD1和所述线阵CCD2之间的间隔距离为200毫米。所述线阵CCD1和所述线阵CCD2与地面之间的距离为100毫米，所述线阵CCD1和所述线阵CCD2均拍摄地面的图像或图形单元图像。使用时，通过一种基于线阵CCD与地面图像的AGV定位系统采用以下步骤进行定位：步骤1：AGV车的预设行进方向行进，设定AGV车的预设行进方向为前后方向，线阵CCD1和线阵CCD2实时采集地面图像，并将地面图像发送给控制器进行分析处理，分辨出图形单元的图像；所述预设行进方向为底盘的纵向；步骤2：当AGV车经过任意一个图形单元的上方后，线阵CCD1和线阵CCD2分别将各自采集到的图形单元的图像发送给控制器，设定线阵CCD1采集到的图像为图像A，线阵CCD2采集到的图像为图像B；步骤3：控制器接收图像A和图像B，并对图像A和图像B进行辨别，当确定图像A和图像B均为图形单元的图像后，控制器分析图像A和图像B在左右方向上的偏移量；步骤4：控制器根据图像A和图像B在左右方向上的偏移量计算出偏移角度；步骤5：控制器根据偏移角度来修正AGV的运动方向，使其沿预设行进方向行进。所述控制器为FPGA控制器，所述电源为稳压模块(所述稳压模块为现有技术故不详细叙述)；所述AGV车设有运动机构(所述AGV车的运动机构为现有技术，故不详细叙述)，运动机构设有驱动电机，所述控制器通过控制驱动电机的转动来控制AGV车的运动。以设置10个图形单元为例，设定AGV车的预设行进方向为前后方向，在地面每隔1米铺设一个图形单元，一共铺设10个，图形单元沿前后方向呈一条直线排列，行进过程中，线阵CCD1和线阵CCD2均将依次经过每一个图形单元的正上方100毫米处。首先将AGV车放置在最后端的图形单元的正上方，并使其朝向正前方，AGV车行进中每经过一个图形单元，图像分析单元将能得到线阵CCD1和线阵CCD2所上报的图像A和图像B，分析图像A和图像B之间的偏移量，得到AGV位置在左右方向的偏差角度以及AGV姿态朝向的偏差，从而实现对AGV车的姿态的调整。本技术提高了AGV长距离行走能力，减小了误差，节约了时间，由于线阵CCD采样速度可达到每秒1000次以上，可以支持AGV车以更高速度行驶而不丢失定位，AGV车在行走中也可以快速定位到自身位置与姿态，不需要频繁停止并采样地面图形，本技术行在进过程中对AGV姿态进行调整可增加AGV定位精度，减小行进偏差。本技术将传统的摄像头定位替换成线阵CCD进行定位，不需要较大计算量，计算延迟较小，适合于AGV在高速行进中进行定位。本技术所述的一种基于线阵CCD与地面图像的AGV定位系统，解决了AGV车在高速运动中的长时间长距离定位的技术问题，本技术弥补面阵摄像头与二维码定位系统不能在高速行走中定位的缺陷；弥补惯性导航方式误差随时间增大的缺陷；本技术使AGV能够以较高速度长时间长距离沿直线行走。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于线阵CCD与地面图像的AGV定位系统，其特征在于：包括AGV车和图形单元，AGV车中设有图像分析单元，图像分析单元包括电源、控制器、线阵CCD1和线阵CCD2，线阵CCD1和线阵CCD2均与控制器电连接，电源为控制器、线阵CCD1和线阵CCD2供电；AGV车设有车体，车体设有底盘，在底盘的下侧、沿底盘的纵向中心线的方向从前至后依次间隔设置所述线阵CCD1和所述线阵CCD2；图形单元包括矩形图案，在矩形图案的三个角点处分别设置三个圆点图案；所述图形单元设置在地面上，在地面上沿AGV车的预设行进方向依次间隔设置数个所述图形单元，所有图形单元均沿同一条直线排列。

【技术特征摘要】
1.一种基于线阵CCD与地面图像的AGV定位系统，其特征在于：包括AGV车和图形单元，AGV车中设有图像分析单元，图像分析单元包括电源、控制器、线阵CCD1和线阵CCD2，线阵CCD1和线阵CCD2均与控制器电连接，电源为控制器、线阵CCD1和线阵CCD2供电；AGV车设有车体，车体设有底盘，在底盘的下侧、沿底盘的纵向中心线的方向从前至后依次间隔设置所述线阵CCD1和所述线阵CCD2；图形单元包括矩形图案，在矩形图案的三个角点处分别设置三个圆点图案；所述图形...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈海华，曹运，黄浩，李江帆，李靖，任亚辉，
申请(专利权)人：南京苏立机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32