本发明专利技术公开了一种基于悬挂轨道的障碍物检测方法、装置及系统，属于轨道交通检修技术领域。所述障碍物检测方法包括：配置传感装置，所述传感装置安装在AGV小车上，所述AGV小车倒挂于位于待检列车上方的悬挂轨道上；基于所述传感装置采集待检列车车顶的3D雷达点云数据和相机数据；基于所述相机数据拟合出轨道区域；滤除所述3D雷达点云数据中的轨道区域；对滤除轨道区域后的3D雷达点云数据进行聚类，若聚合出目标物，则检测到障碍物。本发明专利技术的方法可准确检测列车车顶的障碍物。可准确检测列车车顶的障碍物。可准确检测列车车顶的障碍物。
【技术实现步骤摘要】
基于悬挂轨道的障碍物检测方法、装置及系统
[0001]本专利技术属于轨道交通检修
，特别是涉及一种基于悬挂轨道的障碍物检测方法、装置及系统。
技术介绍
[0002]近年来，随着我国轨道交通行业的快速发展，列车的运行安全愈发受到重视，而列车车顶的清洁与检修是保证列车安全运行的关键所在。列车车顶的作业包括车顶异物检测、受电弓受损检测和绝缘子清洗等，但由于检修位置过高，并且车顶零件过多，伴随着高压电，不易于行走，如果使用人工检修，容易出现意外，危险性高。若采用智能检修与智能清洁设备辅助作业，由于无法预测的障碍物入侵等因素，会导致AGV小车作业安全的问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于悬挂轨道的障碍物检测方法、装置及系统。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：根据本专利技术的第一方面，基于悬挂轨道的障碍物检测方法，包括：配置传感装置，所述传感装置安装在AGV小车上，所述AGV小车倒挂于位于待检列车上方的悬挂轨道上；基于所述传感装置采集待检列车车顶的3D雷达点云数据和相机数据；基于所述相机数据拟合出轨道区域；滤除所述3D雷达点云数据中的轨道区域；对滤除轨道区域后的3D雷达点云数据进行聚类，若聚合出目标物，则检测到障碍物。
[0005]进一步地，配置传感装置，包括：配置传感装置的探测区域，所述传感装置包括3D激光雷达和工业相机；标定传感装置中3D激光雷达和工业相机的外参，以使3D激光雷达采集的3D雷达点云数据和工业相机采集的相机数据的坐标系统一；将3D激光雷达和工业相机的数据采集频率配置为同一频率。
[0006]进一步地，所述探测区域为：x(0，D1+D2)，y(
‑
(W /2+D2)，W /2+D2)，z(
‑
(R+D2)，( H
ꢀ‑
R))；其中，D1为AGV小车的刹车距离，D2为预设的冗余范围，W为AGV小车的宽，R为传感装置到轮毂与轨道接触面的距离，H为AGV小车的高。
[0007]进一步地，标定传感装置中3D激光雷达和工业相机的外参，包括：以3D激光雷达的原点为坐标基准，同时采集3D雷达点云数据和相机数据；使用autoware工具中的Calibration Tool Kit工具包标定3D激光雷达和工业相机的外参，得到4*4外参矩阵；
将4*4外参矩阵配置到3D激光雷达的坐标参数中。
[0008]进一步地，基于所述相机数据拟合出轨道区域，包括：在所述相机数据中选取RIO区域；利用sobel算子在RIO区域进行边缘检测，得到图像的轮廓数据；对所述图像的轮廓数据进行多次函数拟合得到铁轨走向；对拟合出的铁轨走向上色，得到拟合出的轨道区域。
[0009]进一步地，滤除所述3D雷达点云数据中的轨道区域，包括：利用直通滤波算法滤除所述3D雷达点云数据中的轨道区域。
[0010]进一步地，对滤除轨道区域后的3D雷达点云数据进行聚类，包括：基于欧式聚类算法，对滤除轨道区域后的3D雷达点云数据进行聚类。
[0011]进一步地，所述悬挂轨道为环形轨道或直线轨道。
[0012]根据本专利技术的第二方面，基于悬挂轨道的障碍物检测装置，包括：数据获取模块，用于获取由传感装置采集的待检列车车顶的3D雷达点云数据和相机数据，所述传感装置安装在AGV小车上，所述AGV小车倒挂于位于待检列车上方的悬挂轨道上；轨道拟合模块，用于基于所述相机数据拟合出轨道区域；障碍物检测模块，用于滤除所述3D雷达点云数据中的轨道区域，并对滤除轨道区域后的3D雷达点云数据进行聚类，若聚合出目标物，则检测到障碍物。
[0013]根据本专利技术的第三方面，基于悬挂轨道的障碍物检测系统，包括：悬挂轨道，位于待检列车上方；AGV小车，倒挂于所述悬挂轨道上；传感装置，安装在所述AGV小车上，用于采集待检列车车顶的3D雷达点云数据和相机数据；障碍物检测装置，用于获取所述传感装置采集的3D雷达点云数据和相机数据，基于所述相机数据拟合出轨道区域，滤除所述3D雷达点云数据中的轨道区域，并对滤除轨道区域后的3D雷达点云数据进行聚类，若聚合出目标物，则检测到障碍物。
[0014]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术的方法可准确检测列车车顶的障碍物，从而解决了在轨道交通领域的车辆段、机务段等特定场景下，采用智能检修与智能清洁设备辅助作业时，由于无法预测的障碍物入侵等因素导致AGV小车作业安全的问题；（2）本专利技术将3D激光雷达和工业相机实时采集的数据作为避障数据源，图像算法对于轨道线拟合的更为成熟和稳定，3D激光雷达传感器的抗干扰能力更强，对目标的识别精度更高，采用多传感器融合的方式能够使障碍物检测功能更加可靠。
附图说明
[0015]图1为本专利技术中障碍物检测方法的一种实施例的流程图；图2为本专利技术中悬挂轨道的一种实施例的示意图；图3为本专利技术中传感装置在AGV小车上位置的一种实施例的示意图；图4为本专利技术中障碍物检测装置的一种实施例的组成框图；
图中，1
‑
悬挂轨道，2
‑
AGV小车，21
‑
传感装置，3
‑
待检列车。
具体实施方式
[0016]下面将结合实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]参阅图1
‑
图4，本实施例提供了一种基于悬挂轨道的障碍物检测方法、装置及系统：本专利技术的第一方面提供了一种基于悬挂轨道的障碍物检测方法，如图1所示，包括步骤S100～步骤S500。以下详细说明。
[0018]步骤S100. 配置传感装置21，所述传感装置21安装在AGV小车2上，所述AGV小车2倒挂于位于待检列车3上方的悬挂轨道1上。
[0019]具体的，所述AGV小车2用于带动传感装置21在悬挂轨道1上运动。
[0020]所述悬挂轨道1为环形轨道或直线轨道，当悬挂轨道1为环形轨道时，可以在不移动待检列车3的情况下实现对两辆列车的检测。如图2所示，环形轨道下方有两辆并行排列的待检列车3，AGC小车2在环形轨道上运动一圈，即可实现对这两辆列车的检测。
[0021]在一些实施例中，配置传感装置21，包括：步骤S110.配置传感装置21的探测区域，所述传感装置21包括3D激光雷达和工业相机。
[0022]具体的，根据AGV小车2外形尺寸设置3D激光雷达和工业相机需要探测的区域（即探测区域），所述3D激光雷达和工业相机的探测区域相同。例如，如图3所示，AGV小车2的尺寸为长宽高=L*W*H，传感装置21到轮毂与轨道接触面的距离为R，AGV小车2的刹车距离为D1，探测区域的冗余范围为D2，则探测区域为：x(0，D1+D2)，y(
‑
(W /2+D2)，W /2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于悬挂轨道的障碍物检测方法，其特征在于，包括：配置传感装置，所述传感装置安装在AGV小车上，所述AGV小车倒挂于位于待检列车上方的悬挂轨道上；基于所述传感装置采集待检列车车顶的3D雷达点云数据和相机数据；基于所述相机数据拟合出轨道区域；滤除所述3D雷达点云数据中的轨道区域；对滤除轨道区域后的3D雷达点云数据进行聚类，若聚合出目标物，则检测到障碍物。2.根据权利要求1所述的基于悬挂轨道的障碍物检测方法，其特征在于，配置传感装置，包括：配置传感装置的探测区域，所述传感装置包括3D激光雷达和工业相机；标定传感装置中3D激光雷达和工业相机的外参，以使3D激光雷达采集的3D雷达点云数据和工业相机采集的相机数据的坐标系统一；将3D激光雷达和工业相机的数据采集频率配置为同一频率。3.根据权利要求2所述的基于悬挂轨道的障碍物检测方法，其特征在于，所述探测区域为：x(0，D1+D2)，y(
‑
(W /2+D2)，W /2+D2)，z(
‑
(R+D2)，( H
ꢀ‑
R))；其中，D1为AGV小车的刹车距离，D2为预设的冗余范围，W为AGV小车的宽，R为传感装置到轮毂与轨道接触面的距离，H为AGV小车的高。4.根据权利要求2所述的基于悬挂轨道的障碍物检测方法，其特征在于，标定传感装置中3D激光雷达和工业相机的外参，包括：以3D激光雷达的原点为坐标基准，同时采集3D雷达点云数据和相机数据；使用autoware工具中的Calibration Tool Kit工具包标定3D激光雷达和工业相机的外参，得到4*4外参矩阵；将4*4外参矩阵配置到3D激光雷达的坐标参数中。5.根据权利要求1所述的基于悬挂轨道的障碍物检测方法，其特征在于，基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓雪，张楠，吴双，
申请(专利权)人：成都运达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。