障碍物探测系统和自动导航车技术方案

本实用新型专利技术提供了一种障碍物探测系统和自动导航车，该系统包括：多个单点TOF测距传感器、深度相机和/或激光雷达，第一预设数量个单点TOF测距传感器采用向地面倾斜第一预设角度的方式设置在自动导航车本体的前端第一高度处；深度相机采用向地面倾斜第二预设角度的方式设置在自动导航车本体的前端第二高度处；第一预设角度大于第二预设角度，且第一高度小于第二高度；激光雷达水平设置在自动导航车本体的前端第三高度处；第一高度小于第三高度。该系统能够对自动导航车本体前端各个方向的低矮障碍物进行准确感知，在AGV与人类交互时，能够大大减小压脚风险。

Obstacle detection system and automatic navigation vehicle

【技术实现步骤摘要】
障碍物探测系统和自动导航车
本技术涉及探测系统的
，尤其是涉及一种障碍物探测系统和自动导航车。
技术介绍
AGV(AutomatedGuidedVehicle)是一种装有自动导引装置，能够沿规定的路径行驶，具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功能的自动导航车。对于复杂的工厂环境而言，AGV的避障系统将直接关系到AGV在运行过程中的安全。AGV避障通常使用的障碍物探测传感器包括：单线激光雷达、超声波雷达、红外、可见光相机、深度相机。每一种障碍物探测传感器都有其独特性及优缺点。而现有的AGV避障方案所采用的障碍物探测传感器普遍对于近处低矮障碍物感知能力不足，对于常用的超声波方案或者激光雷达方案来讲，其无法感知5cm-10cm的低矮障碍物。而人类的脚也属于低矮障碍物的范畴，现有技术对防压脚的障碍物探测系统往往是用单线激光或者超声波寻找人腿。如果使用超声波，人腿出现在超声波范围外而脚出现在AGV行进路线上时，会存在很大的压脚风险；另外，超声波对于人腿的检测率有限，当人是光腿时，超声波对人腿的检测率也会降低很多。而单线激光方案为了防止压脚，在探测到人腿后，需要留有超过脚长的安全距离，约25cm-35cm，这可能会影响AGV的正常工作；此外，单线激光价格昂贵，在没有激光时，对于低矮障碍物及人脚的探测难度较大。综上，现有的障碍物探测设备对于低矮障碍物感知能力不足，且在AGV与人类交互时，具有较大的压脚风险。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的包括：提供一种障碍物探测系统和自动导航车，该障碍物探测系统能够准确的感知低矮障碍物，在AGV与人类交互时，大大减少了压脚风险。第一方面，本技术实施例提供了一种障碍物探测系统，所述系统包括：深度相机和多个单点TOF测距传感器；或所述系统包括：激光雷达和多个单点TOF测距传感器，或所述系统包括深度相机、激光雷达和多个单点TOF测距传感器；其中，第一预设数量个所述单点TOF测距传感器采用向地面倾斜第一预设角度的方式设置在自动导航车本体的前端第一高度处；所述深度相机采用向地面倾斜第二预设角度的方式设置在所述自动导航车本体的前端第二高度处；所述第一预设角度大于所述第二预设角度，且所述第一高度小于所述第二高度；所述激光雷达水平设置在所述自动导航车本体的前端第三高度处；所述第一高度小于所述第三高度。进一步的，第二预设数量个所述单点TOF测距传感器采用向地面倾斜第三预设角度且对射的方式分别设置在所述自动导航车本体的两侧第四高度处。进一步的，多个超声波传感器水平设置在所述自动导航车本体的后端第五高度处；或者，第一预设数量个所述单点TOF测距传感器采用向地面倾斜第一预设角度的方式设置在自动导航车本体的后端第一高度处。进一步的，第三预设数量个所述单点TOF测距传感器采用向地面倾斜第四预设角度的方式分别设置在所述自动导航车本体的侧后端第六高度处。进一步的，所述第一预设数量个包括：6个；所述第一预设角度的角度范围为：6度-8度；所述第一高度的高度范围为：7cm-14cm；所述第二预设角度的角度范围为：2度-4度；所述第二高度的高度范围为：20cm-30cm；所述第三高度的高度范围为：10cm-20cm。进一步的，所述第二预设数量个包括：2个；所述第三预设角度的角度范围为：8度-10度；所述对射为2个所述单点TOF测距传感器向靠近对方的方向倾斜第五预设角度；所述第四高度的高度范围为：8cm-12cm。进一步的，所述第五预设角度的角度范围为：23度-26度。进一步的，多个所述超声波传感器的数量包括4个；所述第五高度等于所述超声波传感器的最大覆盖半径；所述第一预设数量个包括：6个；所述第一预设角度的角度范围为：6度-8度；所述第一高度的高度范围为：7cm-14cm。进一步的，所述第三预设数量个包括：1个；所述第四预设角度的角度范围为：1度-13度；所述第六高度的高度范围为：7cm-9cm。进一步的，所述单点TOF测距传感器、所述超声波传感器、所述深度相机和/或所述激光雷达内嵌在所述自动导航车本体的外壳上。进一步的，每个所述单点TOF测距传感器对应一个板卡。第二方面，本技术实施例还提供了一种自动导航车，所述自动导航车包括：上述第一方面中所述的障碍物探测系统和自动导航车本体，所述自动导航车本体内设置有处理器和控制器；所述障碍物探测系统设置于所述自动导航车本体上，用于探测所述自动导航车本体周围各个角度的障碍物信息，并将所述障碍物信息发送至所述处理器；所述处理器用于对所述障碍物信息进行处理，得到所述自动导航车本体周围各个角度的障碍物距离，并将所述障碍物距离发送至所述控制器；所述控制器，用于根据所述障碍物距离控制所述自动导航车进行自动避障。本实施例提供了一种障碍物探测系统和自动导航车，该系统包括：深度相机和多个单点TOF测距传感器；或该系统包括：激光雷达和多个单点TOF测距传感器；或该系统包括：深度相机、激光雷达和多个单点TOF测距传感器；其中，第一预设数量个单点TOF测距传感器采用向地面倾斜第一预设角度的方式设置在自动导航车本体的前端第一高度处；深度相机采用向地面倾斜第二预设角度的方式设置在自动导航车本体的前端第二高度处；第一预设角度大于第二预设角度，且第一高度小于第二高度；激光雷达水平设置在自动导航车本体的前端第三高度处；第一高度小于第三高度。通过上述描述可知，在本技术实施例中，单点TOF测距传感器采用向地面倾斜第一预设角度的方式设置在自动导航车本体的前端第一高度处，深度相机采用向地面倾斜第二预设角度的方式设置在自动导航车本体的前端第二高度处，且第一预设角度大于第二预设角度，第一高度小于第二高度，激光雷达水平设置在自动导航车本体的前端第三高度处，且第一高度小于第三高度。上述单点TOF测距传感器的设置方式能够准确感知自动导航车本体前端近距离的低矮障碍物，上述深度相机和/或激光雷达的设置方式能够准确感知自动导航车本体前端中远距离的低矮障碍物，也就是上述自动导航车本体前端的障碍物探测器将合适的高度、角度的单点TOF测距传感器与合适高度、角度的深度相机/激光雷达配合设置，能够实现对自动导航车本体前端低矮障碍物的准确感知，这样，在AGV与人类交互时，能够大大减小压脚风险，缓解了现有的障碍物探测设备对于低矮障碍物感知能力不足，在AGV与人类交互时，具有较大的压脚风险的技术问题。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种障碍物探测系统，其特征在于，所述系统包括：深度相机和多个单点TOF测距传感器；或所述系统包括：激光雷达和多个单点TOF测距传感器；或所述系统包括深度相机、激光雷达和多个单点TOF测距传感器；/n其中，第一预设数量个所述单点TOF测距传感器采用向地面倾斜第一预设角度的方式设置在自动导航车本体的前端第一高度处；/n所述深度相机采用向地面倾斜第二预设角度的方式设置在所述自动导航车本体的前端第二高度处；所述第一预设角度大于所述第二预设角度，且所述第一高度小于所述第二高度；/n所述激光雷达水平设置在所述自动导航车本体的前端第三高度处；所述第一高度小于所述第三高度。/n

【技术特征摘要】
1.一种障碍物探测系统，其特征在于，所述系统包括：深度相机和多个单点TOF测距传感器；或所述系统包括：激光雷达和多个单点TOF测距传感器；或所述系统包括深度相机、激光雷达和多个单点TOF测距传感器；
其中，第一预设数量个所述单点TOF测距传感器采用向地面倾斜第一预设角度的方式设置在自动导航车本体的前端第一高度处；
所述深度相机采用向地面倾斜第二预设角度的方式设置在所述自动导航车本体的前端第二高度处；所述第一预设角度大于所述第二预设角度，且所述第一高度小于所述第二高度；
所述激光雷达水平设置在所述自动导航车本体的前端第三高度处；所述第一高度小于所述第三高度。


2.根据权利要求1所述的障碍物探测系统，其特征在于，第二预设数量个所述单点TOF测距传感器采用向地面倾斜第三预设角度且对射的方式分别设置在所述自动导航车本体的两侧第四高度处。


3.根据权利要求1所述的障碍物探测系统，其特征在于，
多个超声波传感器水平设置在所述自动导航车本体的后端第五高度处；
或者，
第一预设数量个所述单点TOF测距传感器采用向地面倾斜第一预设角度的方式设置在自动导航车本体的后端第一高度处。


4.根据权利要求1所述的障碍物探测系统，其特征在于，第三预设数量个所述单点TOF测距传感器采用向地面倾斜第四预设角度的方式分别设置在所述自动导航车本体的侧后端第六高度处。


5.根据权利要求1所述的障碍物探测系统，其特征在于，所述第一预设数量个包括：6个；所述第一预设角度的角度范围为：6度-8度；所述第一高度的高度范围为：7cm-14cm；
所述第二预设角度的角度范围为：2度-4度；所述第二高度的高度范围为：20cm-30cm；
所述第三高度的高度范围为：10cm-20cm。


6.根据权利要求2所述的障碍物探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：周航宁，
申请(专利权)人：北京迈格威科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11