一种物流小火车的避障方法技术

本发明专利技术公开了一种物流小火车的避障方法，包括以下步骤：S1.建立世界坐标系，在物流小火车行驶的场地上建立世界坐标系；S2.计算在行驶过程中基于当前时刻下安全扫描传感器的置信区域，S3.在物流小火车周围划定避障区域，当安全扫描传感器扫描检测到有障碍物进入避障区域，则将数据传送至中控台，中控台判定是否属于位于置信区域内的误判，若不属于误判，则中控台进行避障控制。本发明专利技术通过在每一节拖车上安装安全扫描传感器，设定避障区域，实现实时自动警报或控制，避免撞上障碍物，提升安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种物流小火车的避障方法


[0001]本专利技术涉及物流配送
，具体为一种物流小火车的避障方法。

技术介绍

[0002]物流小火车是一种工厂使用的物料搬运设备，物流小火车包括牵引车、若干拖车、连接轴及中控台，牵引车与拖车，以及拖车之间通过连接轴连接。牵引车及拖车上安装车载传感器用于检测牵引车及拖车的转向轮角度值、驱动轮速度值及驱动轮的行走距离，中控台安装在牵引车上。
[0003]由于工厂物料多，占用空间大，人员复杂，物流小火车由最前面的牵引车控制，拖车在行驶的过程中常常容易碰到障碍物而产生安全隐患。现有的物流小火车通过最前面的牵引车来控制避障，驾驶员通过观察后视镜来查看后面拖车的情况，由于后面的拖车长度长，行驶的过程中存在较大的安全隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种物流小火车的避障方法，智能识别障碍物，提升安全性。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]本专利技术公开了一种物流小火车的避障方法，所述的物流小火车包括牵引车、若干拖车、连接轴及中控台，所述的牵引车与拖车，以及拖车之间通过连接轴连接，牵引车及拖车上安装车载传感器用于检测牵引车及拖车的转向轮角度值、驱动轮速度值及驱动轮的行走距离；中控台安装在牵引车上，包括以下步骤：
[0006]S1.建立世界坐标系
[0007]在物流小火车行驶的场地上建立世界坐标系；
[0008]S2.计算在行驶过程中基于当前时刻下安全扫描传感器的置信区域
[0009]车载传感器检测得到牵引车车轴与牵引车驱动轮行进方向的夹角为α，牵引车驱动轮的行进速度为v，将安全扫描传感器安装于第i节车的两侧中部，基于世界坐标系计算安全扫描传感器扫描到第i+1节车的边缘与第i节车车轴的夹角δ
i
，将夹角δ
i
在系统误差范围内的夹角区域作为安全扫描传感器的置信区域；
[0010]S3.避障控制
[0011]在物流小火车周围划定避障区域，当安全扫描传感器扫描检测到有障碍物进入避障区域，则将数据传送至中控台，中控台判定是否属于位于置信区域内的误判，若不属于误判，则中控台进行避障控制。
[0012]其中，步骤S1中设定物流小火车未转弯状态，拖车平行设置于牵引车后做为初始位置，以物流小火车初始位置平行于车轴的方向为X轴，垂直于X轴方向为Y轴。
[0013]优选地，步骤S2中夹角δ
i
的计算过程如下：
[0014]S21.以坐标(x1,y1,β1)记录牵引车的形体位置，其中(x1,y1,)为牵引车的后轮中点的位置坐标，β1为牵引车的车轴与X轴的夹角，牵引车的位置坐标满足下式：
[0015][0016]其中，为x1的导数，为y1的导数。
[0017]S22.以坐标(x
i
,y
i
,β
i
)记录每节车的形体位置，其中(x
i
,y
i
,)为第i节车后轮中点的位置坐标，β
i
为第i节车的车轴与X轴的夹角，得到如下递推关系：
[0018][0019][0020][0021]其中，为β1的导数，为β1的导数，为β
i
的导数；L
i
为第i节车的车头到后轮中点的距离，H
i
为第i节车的后轮中点到第i+1节车的车头距离；
[0022]S23.通过下式计算第i+1节车的边缘与第i节车车轴的夹角δ
i
：
[0023][0024]其中，L
Bi
为第i节车的安全扫描传感器与车尾的距离，L
ab
为连接轴的长度，L
Ci
为第i节车的安全扫描传感器与车轴的距离，L
Di+1
为第i+1节整车的长度。
[0025]其中，设定f(a)为系统误差函数，则置信区域ω＝δ
i
×
f(a)。
[0026]一实施方式中，所述的牵引车由驾驶员驾驶，步骤S3中当安全扫描传感器扫描检测到有障碍物进入避障区域，则将数据传送至中控台，所述的中控台将检测到的数据显示于屏幕上进行警报提示。
[0027]步骤S3中避障区域包括在安全区域和警告区域，所述的安全区域设于置信区域外侧，所述的警告区域设于安全区域外侧。
[0028]另一实施方式中，所述的牵引车为无人自动驾驶，步骤S3中当安全扫描传感器扫描检测到有障碍物进入警告区域，则中控台控制牵引车降低行驶速度并发出警报，当障碍物离开警告区域，则警报解除，恢复原始行驶速度；当安全扫描传感器扫描检测到有障碍物进入安全区域，则中控台控制牵引车自动停止。
[0029]其中，所述的连接轴包括轴主体、Y型旋转关节及球型旋转关节，所述的轴主体前端通过Y型旋转关节与前部的牵引车或拖车连接，所述的轴主体后端通过球型旋转关节与后部的拖车连接。
[0030]优选地，所述的安全扫描传感器为激光传感器。
[0031]由于采用了上述结构，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术通过在每一节拖车上安装安全扫描传感器，设定避障区域，通过本专利技术方法实现实时自动警报或控制，避免拖车撞上障碍物，提升安全性。
附图说明
[0032]图1是本专利技术的结构示意图。
[0033]图2是图1的主视示意图。
[0034]图3是图2的俯视示意图。
[0035]图4是本专利技术连接轴的结构示意图。
[0036]图5是物流小火车转弯状态示意图。
[0037]图6是本专利技术避障流程示意图。
[0038]图7是第4节车与第5节车的连接示意图。
[0039]主要组件符号说明：
[0040]1：牵引车，2：拖车，3：连接轴，4：中控台，5：安全扫描传感器，6：轴主体，7：Y型旋转关节，8：球型旋转关节。
具体实施方式
[0041]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的描述。
[0042]如图1～图3所示，本专利技术公开了一种物流小火车的避障方法。物流小火车包括牵引车1、若干拖车2、连接轴3及中控台4，本实施例中设有四节拖车2。牵引车1与拖车2，以及拖车2之间通过连接轴3连接。牵引车1及拖车2上安装车载传感器(图中未示出)用于检测牵引车1及拖车2的转向轮角度值、驱动轮速度值及驱动轮的行走距离等。中控台4安装在牵引车1上。安全扫描传感器5安装于牵引车1及拖车2的两侧中部用于扫描获取在牵引车1及拖车2附近的障碍物，并及时传送至中控台4，进行报警及相应的操作。本实施例中安全扫描传感器5为激光传感器。
[0043]如图4所示，本专利技术物流小火车的连接轴3包括轴主体6、Y型旋转关节7及球型旋转关节8，轴主体6前端通过Y型旋转关节7与前部的牵引车1或拖车2连接，轴主体6后端通过球型旋转关节8与后部的拖车2连接。前端通过Y型旋转关节7与前部的牵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物流小火车的避障方法，所述的物流小火车包括牵引车、若干拖车、连接轴及中控台，所述的牵引车与拖车，以及拖车之间通过连接轴连接，牵引车及拖车上安装车载传感器用于检测牵引车及拖车的转向轮角度值、驱动轮速度值及驱动轮的行走距离；中控台安装在牵引车上，其特征在于，包括以下步骤：S1.建立世界坐标系在物流小火车行驶的场地上建立世界坐标系；S2.计算在行驶过程中基于当前时刻下安全扫描传感器的置信区域车载传感器检测得到牵引车车轴与牵引车驱动轮行进方向的夹角为α，牵引车驱动轮的行进速度为v，将安全扫描传感器安装于第i节车的两侧中部，基于世界坐标系计算安全扫描传感器扫描到第i+1节车的边缘与第i节车车轴的夹角δ
i
，将夹角δ
i
在系统误差范围内的夹角区域作为安全扫描传感器的置信区域；S3.避障控制在物流小火车周围划定避障区域，当安全扫描传感器扫描检测到有障碍物进入避障区域，则将数据传送至中控台，中控台判定是否属于位于置信区域内的误判，若不属于误判，则中控台进行避障控制。2.如权利要求1所述的物流小火车的避障方法，其特征在于，步骤S1中设定物流小火车未转弯状态，拖车平行设置于牵引车后做为初始位置，以物流小火车初始位置平行于车轴的方向为X轴，垂直于X轴方向为Y轴。3.如权利要求2所述的物流小火车的避障方法，其特征在于，步骤S2中夹角δ
i
的计算过程如下：S21.以坐标(x1,y1,β1)记录牵引车的形体位置，其中(x1,y1,)为牵引车的后轮中点的位置坐标，β1为牵引车的车轴与X轴的夹角，牵引车的位置坐标满足下式：其中，为x1的导数，为y1的导数；S22.以坐标(x
i
,y
i
,β
i
)记录每节车的形体位置，其中(x
i
,y
i
,)为第i节车后轮中点的位置坐标，β
i
为第i节车的车轴与X轴的夹角，得到如下递推关系：为第i节车的车轴与X轴的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瀚懿，黄磊，葛斌，林进峰，刘端缘，
申请(专利权)人：北京翰宁智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：