一种仓储搬运AGV多层货盘识别及避障装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种仓储搬运AGV多层货盘识别及避障装置，包括嵌入式AI计算设备、双目视觉模块、定位导航模块、驱动控制模块和管理监控调度模块，其中，双目视觉模块用于对货盘叉孔、人员、车辆、空闲装卸货区域、障碍物进行实时分类识别和测距，并判断入叉方向是否准确；定位导航模块用于实现AGV的自主导航和避障功能；驱动控制模块用于控制驱动电机驱动AGV行驶以及叉杆移动；管理监控调度模块用于实现任务的获取与发布，路径规划，车辆、货物及人员的监控与管理；嵌入式AI计算设备用于确认货盘所在货架层数。本发明专利技术能够对多层货架上的货盘进行准确识别和精准叉取，对人员、车辆等障碍物和非工作区域进行及时避障。

【技术实现步骤摘要】
一种仓储搬运AGV多层货盘识别及避障装置和方法
本专利技术属于仓储搬运AGV技术，具体为一种仓储搬运AVG多层货盘识别及避障装置和方法。
技术介绍
在现代工厂仓储物流中，叉车担当着大件物料搬运和小件货物运输主力军的重要角色。目前，具有智能识别、自主定位导航、高速信息传输等技术的仓储搬运AGV正在蓬勃发展。通常在货盘上装载需要运输的货物，货盘侧面有两个方形叉孔，在仓储搬运AGV搬运货物时，通过识别出货盘的叉孔位置，来进行AGV搬运货物的工作。但是，在实际工厂仓储环境中，不同工厂使用的不同型号货盘，其叉孔外观、形状不同，货盘不位置准确摆放，周围众多货盘密集摆放等情况，导致在仓储搬运AGV无法准确识别货盘叉孔，同时工厂环境复杂，人员随意行走，车辆随意行驶，大大加剧了安全隐患，使得仓储搬运AGV无法准确且安全对货物进行搬运。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出了一种仓储搬运AVG多层货盘识别及避障装置。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种仓储搬运AGV多层货盘识别及避障装置，包括嵌入式AI计算设备、双目视觉模块、定位导航模块、驱动控制模块和管理监控调度模块，其中，所述双目视觉模块用于对货盘叉孔、人员、车辆、空闲装卸货区域、障碍物进行实时分类识别和测距，并判断入叉方向是否准确；所述定位导航模块用于实现AGV的自主导航和避障功能；所述驱动控制模块用于控制驱动电机驱动AGV行驶以及叉杆移动；所述管理监控调度模块用于实现任务的获取与发布，路径规划，车辆、货物及人员的监控与管理；嵌入式AI计算设备用于确认货盘所在货架层数。一种仓储搬运AGV多层货盘识别及避障方法，包括以下步骤：步骤1、根据管理监控调度模块发布的任务信息，驱动控制模块控制仓储搬运AGV停靠在装卸货区域前5m处；步骤2、通过双目视觉模块对装卸货区域进行识别和测距，对货盘叉孔进行识别和测距；步骤3、根据货盘叉孔识别和测距信息，通过驱动控制模块实时调整车身姿态进行入叉；步骤4、在入叉过程中，通过双目视觉模块和定位导航模块实时检测人员、车辆、障碍物目标信息并进行避障；步骤5、当仓储搬运AGV行进到距离货盘2m时，嵌入式AI计算设备确认货盘所在货架层数，驱动控制模块控制抬升叉杆完成入叉。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：1)本专利技术提高了仓储搬运AGV在入叉过程中对多层货货架上的货盘插孔入叉的精确度；2)本专利技术实现AGV叉车的智能化工作，提高工厂运行效率和安全性；3)本专利技术在工厂、仓库等复杂环境下同样具有良好的工作能力，能适应全天候工作。下面结合附图对本专利技术做进一步详细的描述。附图说明图1为仓储搬运AGV货盘识别及避障装置结构示意图。图2为仓储搬运AGV货盘识别及避障方法流程图。具体实施方式如图1所示，一种仓储搬运AGV多层货盘识别及避障装置，包括嵌入式AI计算设备10、双目视觉模块11、定位导航模块12、驱动控制模块13和管理监控调度模块14；所述嵌入式AI计算设备10设置有双核Denver264位CPU和四核ARMA57Complex，256个NVIDIACUDA核心的GPU，硬盘，WIFI模块，千兆以太网模块，蓝牙模块，视频输入输出HDMI接口模块，数个数据总线I2C接口模块，数个数据总线CAN接口模块，数个数据总线SPI接口模块，数个数据总线UART接口模块，数个USB3.0接口模块，数个音响模块，数个高亮LED警示灯，液晶显示屏。其中设备硬盘上搭载有控制程序，实现仓储搬运AGV的自动化运作和人工智能。所述双目视觉模块11设置有分辨率为2560*960(双目)的双目摄像头，3.9mm无畸变镜头，环境光检测器，高亮LED灯，视频输出MJPG格式，帧速90fps，USB3.0接口，工作电压DV5V，工作电流160mA，配合Caffe-SSD深度学习网络程序进行识别和SGBM双目匹配测距算法程序进行测距，用于货盘叉孔、人员、车辆、空闲装卸货区域、障碍物等的实时分类识别和测距。所述定位导航模块12包括布置于厂区的数个UWB定位基站，仓储搬运AGV车载的UWB定位标签模块，工作人员随身携带的UWB定位标签模块，其它工作车辆车载的UWB定位标签模块。用于对仓储搬运AGV、工作人员和其它工作车辆实时定位，通过定位信息对AGV进行导航和对人员、其它工作车辆和非工作区域避障。所述驱动控制模块13包括控制仓储搬运AGV行驶的和控制叉杆移动的驱动电机，实现仓储搬运AGV的行驶和对货盘的叉取功能。所述管理监控调度模块14安装于远程计算机上，包括信息采集系统，车辆调度系统，视频监控系统，路径规划系统等，实现任务的获取与发布，路径规划，车辆、货物及人员的监控与管理等功能。因此，本专利技术解决了仓储搬运AGV货盘识别率低，叉杆不能准确插入货盘，存在巨大安全隐患等问题，能够精准对多层货架上的货盘进行准确识别和精准叉取，对人员、车辆、障碍物进行及时避障，实现仓储搬运AGV的智能化工作，提高工厂运行效率和安全性。结合图1-2，基于上述仓储搬运AGV多层货盘识别及避障方法，包括以下步骤：步骤1、根据管理监控调度模块14发布的任务信息，驱动控制模块13控制仓储搬运AGV停靠在装卸货区域前5m处；步骤2、通过双目视觉模块11对装卸货区域进行识别和测距，对货盘叉孔进行识别和测距；步骤3、根据货盘叉孔识别和测距信息，通过驱动控制模块13实时调整车身姿态进行入叉；步骤4、在入叉过程中，通过双目视觉模块11和定位导航模块12实时检测人员、车辆、障碍物目标信息并进行避障；步骤5、当仓储搬运AGV行进到距离货盘2m时，嵌入式AI计算设备10确认货盘所在货架层数，驱动控制模块13控制抬升叉杆完成入叉。进一步地，步骤1所述根据管理监控调度模块14发布的任务信息，驱动控制模块13控制仓储搬运AGV停靠在装卸货区域前5m处，如图1-2所示具体为：步骤1-1、仓储搬运AGV获取到管理监控模块14发布的任务信息，包括装卸货区域坐标信息、路径规划信息、货盘所在层数信息、货物信息等，并向管理监控模块14回复AGV编号，当前状态，执行情况；步骤1-2、定位导航模块12根据路径规划信息确定AGV行驶路线，驱动控制模块13控制AGV行驶至装卸货区域前5m处；步骤1-3、定位导航模块12和双目视觉模块11在行驶过程中实时检测有无人员、车辆在装卸货区域与AGV之间，如有则进行避障并进行声光报警，并将报警信息传送至管理监控调度模块。进一步地，步骤2所述仓储搬运AGV通过双目视觉模块11对装卸货区域进行识别和测距，对货盘叉孔进行识别和测距，如图1-2所示具体为：步骤2-1、双目视觉模块11上的环境光检测器检测当前环境光强度，如环境光亮度过低，打开高亮LED灯；步骤2-2、仓储搬运AGV通过双目视觉模块11对装卸货区域进行识别和测距，如检测到装卸货区域没本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仓储搬运AGV多层货盘识别及避障装置，其特征在于，包括嵌入式AI计算设备、双目视觉模块、定位导航模块、驱动控制模块和管理监控调度模块，其中，/n所述双目视觉模块用于对货盘叉孔、人员、车辆、空闲装卸货区域、障碍物进行实时分类识别和测距，并判断入叉方向是否准确；/n所述定位导航模块用于实现AGV的自主导航和避障功能；/n所述驱动控制模块用于控制驱动电机驱动AGV行驶以及叉杆移动；/n所述管理监控调度模块用于实现任务的获取与发布，路径规划，车辆、货物及人员的监控与管理；/n嵌入式AI计算设备用于确认货盘所在货架层数。/n

【技术特征摘要】
1.一种仓储搬运AGV多层货盘识别及避障装置，其特征在于，包括嵌入式AI计算设备、双目视觉模块、定位导航模块、驱动控制模块和管理监控调度模块，其中，
所述双目视觉模块用于对货盘叉孔、人员、车辆、空闲装卸货区域、障碍物进行实时分类识别和测距，并判断入叉方向是否准确；
所述定位导航模块用于实现AGV的自主导航和避障功能；
所述驱动控制模块用于控制驱动电机驱动AGV行驶以及叉杆移动；
所述管理监控调度模块用于实现任务的获取与发布，路径规划，车辆、货物及人员的监控与管理；
嵌入式AI计算设备用于确认货盘所在货架层数。


2.一种仓储搬运AGV多层货盘识别及避障方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、根据管理监控调度模块发布的任务信息，驱动控制模块控制仓储搬运AGV停靠在装卸货区域前5m处；
步骤2、通过双目视觉模块对装卸货区域进行识别和测距，对货盘叉孔进行识别和测距；
步骤3、根据货盘叉孔识别和测距信息，通过驱动控制模块实时调整车身姿态进行入叉；
步骤4、在入叉过程中，通过双目视觉模块和定位导航模块实时检测人员、车辆、障碍物目标信息并进行避障；
步骤5、当仓储搬运AGV行进到距离货盘2m时，嵌入式AI计算设备确认货盘所在货架层数，驱动控制模块控制抬升叉杆完成入叉。


3.根据权利要求2所述的仓储搬运AGV多层货盘识别及避障方法，其特征在于，步骤1根据管理监控调度模块发布的任务信息，驱动控制模块控制停靠在装卸货区域前5m处的具体方法为：
步骤1-1、仓储搬运AGV获取到管理监控模块发布的任务信息，包括装卸货区域坐标信息、路径规划信息、货盘所在层数信息、货物信息等，并向管理监控模块回复AGV编号，当前状态，执行情况；
步骤1-2、定位导航模块根据路径规划信息确定AGV行驶路线，驱动控制模块控制AGV行驶至装卸货区域前5m处；
步骤1-3、定位导航模块和双目视觉模块在行驶过程中实时检测有无人员、车辆在装卸货区域与AGV之间，如有则进行避障并进行声光报警，并将报警信息传送至管理监控调度模块。


4.根据权利要求2所述的仓储搬运AGV多层货盘识别及避障方法，其特征在于，步骤2仓储搬运AGV通过双目视觉模块对装卸货区域进行识别和测距，对货盘叉孔进行识别和测距的具体方法为：
步骤2-1、双目视觉模块上的环境光检测器检测当前环境光强度，当环境光亮度低于亮度阈值，打开高亮LED灯；
步骤2-2、仓储搬运AGV通过双目视觉模块对装卸货区域进行识别和测距，当检测到装卸货区域没有货盘，则进行声光报警，并将报警信息传送至管理监控调度模块；
步骤2-3、仓储搬运AGV通过双目视觉模块对货盘叉...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭树生，黄锐，吴礼，刘钧，高辉，盛俊铭，毕业昆，卞亨通，彭立尧，肖芸，李玉年，张宁，戈尧，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32