一种AGV集群的导航控制方法、设备及介质技术

本发明专利技术提供一种AGV集群的导航控制方法、设备及介质，涉及AGV技术领域，该方法包括：获取AGV集群所在的环境地图并转换为栅格地图，采用领航跟随者控制策略确定AGV集群中的领航者和跟随者，采用A*算法确定AGV集群从起始栅格到目的地栅格的规划路径，控制AGV集群按编队构型沿规划路径行驶，基于AGV集群周围运动物体的位置信息和位移速度确定避障路径，以使AGV集群在避开周围障碍物后，继续沿规划路径行驶，直至到达目的地栅格；本发明专利技术通过将AGV集群进行合理构型，从而减少信息收集的数量和处理的复杂度，以最小计算代价确定AGV集群的行驶路径，能够在避障的前提下，提高AGV集群的导航效率。航效率。航效率。

【技术实现步骤摘要】
一种AGV集群的导航控制方法、设备及介质


[0001]本专利技术涉及但不限于AGV
，尤其涉及一种AGV集群的导航控制方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]随着同时定位与建图技术的发展，激光雷达定位、图像定位等方式在AGV领域日趋成熟。在处理复杂任务时，由于单一AGV效率低、处理量小，不能满足实际需求，AGV逐步呈现集群化发展趋势。
[0003]AGV集群在复杂环境中执行任务时，需要持续进行环境识别和路径规划，现有技术中，也有采用AGV集群协同执行任务的方式，然而，在进行避障和导航过程中，依然存在协同效率不够的问题，AGV集群的整体导航效率不高。
[0004]因此，有必要提高现有的AGV集群的协同效率，能够在避障的前提下，提高AGV集群的导航效率。

技术实现思路

[0005]以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0006]本专利技术实施例提供了一种AGV集群的导航控制方法、设备及介质，能够在避障的前提下，提高AGV集群的导航效率。
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种AGV集群的导航控制方法，包括：
[0008]步骤S100、获取AGV集群所在的环境地图；其中，所述AGV集群包含多个AGV，所述AGV集群中的各个AGV之间通信连接；
[0009]步骤S200、将所述环境地图转换为栅格地图，确定所述AGV集群的起始栅格和目的地栅格；其中，所述起始栅格为所述AGV集群的起始点所在的栅格，所述目的地栅格为所述AGV集群的终点所在的栅格；
[0010]步骤S300、采用领航跟随者控制策略确定所述AGV集群中的领航者和跟随者，并将所述AGV集群按菱形进行编队构型后，按顺序对所述AGV集群中的每个AGV进行编号；
[0011]步骤S400、采用A*算法确定所述AGV集群从起始栅格到目的地栅格的规划路径，控制所述AGV集群按所述编队构型沿所述规划路径行驶，并实时确定所述AGV集群中的角点AGV；其中，所述角点AGV为所述AGV集群前行方向上处于角点位置的三个AGV；
[0012]步骤S500、获取每个所述角点AGV对周围环境采集得到的距离信息和图像信息，基于所述距离信息和图像信息确定所述AGV集群周围运动物体的位置信息和位移速度；
[0013]步骤S600、基于所述AGV集群周围运动物体的位置信息和位移速度确定所述AGV集群的避障路径，以使所述AGV集群在避开所述周围障碍物后，继续沿所述规划路径行驶，直至到达目的地栅格。
[0014]本专利技术的有益效果包括：本专利技术通过将AGV集群进行合理构型，通过角点位置的
AGV获取AGV集群周边的障碍物信息，从而减少信息收集的数量和处理的复杂度，以最小计算代价确定AGV集群的行驶路径，能够在避障的前提下，提高AGV集群的导航效率。
[0015]在一些实施例中，步骤S500中，所述获取每个所述角点AGV对周围环境采集得到的距离信息和图像信息，基于所述距离信息和图像信息确定所述AGV集群周围运动物体的位置信息和位移速度，包括：
[0016]步骤S510、获取每个所述角点AGV采集的距离信息和图像信息；
[0017]步骤S520、基于SLAM算法对每个所述角点AGV采集的距离信息和图像信息进行三维点云重建，得到所述AGV集群周围环境的三维点云图；
[0018]步骤S530、将所述三维点云图与所述栅格地图进行匹配，得到三维栅格图；
[0019]步骤S540、实时确定所述三维栅格图中是否存在运动物体，若所述三维栅格图中存在运动物体，则获取所述运动物体的位置信息和位移速度。
[0020]在一些实施例中，步骤S540中，实时确定所述三维栅格图中是否存在运动物体，若所述三维栅格图中存在运动物体，则获取所述运动物体的位置信息和位移速度，包括：
[0021]步骤S541、获取初始帧的三维栅格图；
[0022]步骤S542、对初始帧的三维栅格图中的点云进行滤波，以过滤掉位于墙体上的点云；
[0023]步骤S543、通过随机一致性算法对初始帧的三维栅格图中剩下的点云进行平面检测，以去除位于地面上的点云，将初始帧的三维栅格图中剩余的点云作为背景点云图；
[0024]步骤S544、通过光流法估计背景点云图的光流运动向量，基于背景点云图的光流运动向量确定当前帧的三维栅格图中的背景点云图；
[0025]步骤S545、将当前帧的三维栅格图中背景点云图以外的点云数据作为特征点云；
[0026]步骤S546、采用欧氏聚类点云分割算法从特征点云中提取出运动物体的特征点；
[0027]步骤S547、通过光流法估计所述特征点的光流运动向量，将所述特征点的光流运动向量转换为运动物体在世界坐标系中的理论位移量；
[0028]步骤S548、基于当前帧的三维栅格图确定运动物体的位置信息，基于运动物体在世界坐标系中的理论位移量确定运动物体的位移速度。
[0029]在一些实施例中，步骤S600中，所述基于所述AGV集群周围运动物体的位置信息和位移速度确定所述AGV集群的避障路径，以使所述AGV集群在避开所述周围障碍物后，继续沿所述规划路径行驶，直至到达目的地栅格，包括：
[0030]步骤S610、获取所述AGV集群中每个所述角点AGV的运动方向；
[0031]步骤S620、基于每个所述角点AGV的运动方向和所述运动物体的位移速度分别确定所述运动物体与每个所述角点AGV之间的夹角，将夹角值最小的夹角作为特征夹角；
[0032]步骤S630、确定所述特征夹角的取值范围，若所述特征夹角的取值范围为0
°
至90
°
，则执行步骤S640；若所述特征夹角的取值范围为90
°
至180
°
，则执行步骤S680；
[0033]步骤S640、确定所述AGV集群到所述运动物体的最短距离是否大于安全距离，若否，则执行步骤S650；若是，则执行步骤S670；
[0034]步骤S650、获取所述AGV集群的位移速度，比较所述AGV集群的位移速度和所述运动物体的位移速度的大小，若所述AGV集群的位移速度大于所述运动物体的位移速度，则执行步骤S660；否则执行步骤S670；
[0035]步骤S660、控制所述AGV集群的位移速度减少到小于所述运动物体的位移速度，实时确定所述规划路径对应的栅格与所述运动物体的距离最远的栅格，将该栅格作为该AGV集群的规避栅格；
[0036]步骤S670、采用动态窗口法确定所述AGV集群从当前所处栅格到规避栅格的规划路径，控制所述AGV集群按所述规划路径行驶至所述规避栅格后，执行步骤S680；
[0037]步骤S680、控制所述AGV集群按规划路径继续行驶，直至到达目的地栅格。
[0038]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AGV集群的导航控制方法，其特征在于，包括：步骤S100、获取AGV集群所在的环境地图；其中，所述AGV集群包含多个AGV，所述AGV集群中的各个AGV之间通信连接；步骤S200、将所述环境地图转换为栅格地图，确定所述AGV集群的起始栅格和目的地栅格；其中，所述起始栅格为所述AGV集群的起始点所在的栅格，所述目的地栅格为所述AGV集群的终点所在的栅格；步骤S300、采用领航跟随者控制策略确定所述AGV集群中的领航者和跟随者，并将所述AGV集群按菱形进行编队构型后，按顺序对所述AGV集群中的每个AGV进行编号；步骤S400、采用A*算法确定所述AGV集群从起始栅格到目的地栅格的规划路径，控制所述AGV集群按所述编队构型沿所述规划路径行驶，并实时确定所述AGV集群中的角点AGV；其中，所述角点AGV为所述AGV集群前行方向上处于角点位置的三个AGV；步骤S500、获取每个所述角点AGV对周围环境采集得到的距离信息和图像信息，基于所述距离信息和图像信息确定所述AGV集群周围运动物体的位置信息和位移速度；步骤S600、基于所述AGV集群周围运动物体的位置信息和位移速度确定所述AGV集群的避障路径，以使所述AGV集群在避开所述周围障碍物后，继续沿所述规划路径行驶，直至到达目的地栅格。2.根据权利要求1所述的AGV集群的导航控制方法，其特征在于，步骤S500中，所述获取每个所述角点AGV对周围环境采集得到的距离信息和图像信息，基于所述距离信息和图像信息确定所述AGV集群周围运动物体的位置信息和位移速度，包括：步骤S510、获取每个所述角点AGV采集的距离信息和图像信息；步骤S520、基于SLAM算法对每个所述角点AGV采集的距离信息和图像信息进行三维点云重建，得到所述AGV集群周围环境的三维点云图；步骤S530、将所述三维点云图与所述栅格地图进行匹配，得到三维栅格图；步骤S540、实时确定所述三维栅格图中是否存在运动物体，若所述三维栅格图中存在运动物体，则获取所述运动物体的位置信息和位移速度。3.根据权利要求2所述的AGV集群的导航控制方法，其特征在于，步骤S540中，实时确定所述三维栅格图中是否存在运动物体，若所述三维栅格图中存在运动物体，则获取所述运动物体的位置信息和位移速度，包括：步骤S541、获取初始帧的三维栅格图；步骤S542、对初始帧的三维栅格图中的点云进行滤波，以过滤掉位于墙体上的点云；步骤S543、通过随机一致性算法对初始帧的三维栅格图中剩下的点云进行平面检测，以去除位于地面上的点云，将初始帧的三维栅格图中剩余的点云作为背景点云图；步骤S544、通过光流法估计背景点云图的光流运动向量，基于背景点云图的光流运动向量确定当前帧...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凌云，何志雄，陈志满，石东明，
申请(专利权)人：广东天太机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：