一种基于叉车的货物插取方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于叉车的货物插取方法，包括如下步骤：S1、形成包含行驶路径末端的末端区域，标定末端区域的四个顶点在世界坐标系中的坐标；S2、叉车沿规划的行驶路径行驶时，检测叉车距目标位置的距离，若该距离小于等于设定的末端减速距离时，控制叉车进行减速；S3、自适应的计算减速过程的加速度，以使叉车进入末端区域时的速度即为期望的末端速度，叉车在末端区域内以末端速度匀速行驶；S4、依次检测到两个触发开关的有效触发信号后，认定货物插取成功；通过在同一插齿上设置两个触发开关，通过触发开关实现货物在插齿上的重复性位姿，进而提高了卸货时货物的定位精度，能够更好的适用于高精度货物定位的场景需求。用于高精度货物定位的场景需求。用于高精度货物定位的场景需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于叉车的货物插取方法及系统


[0001]本专利技术属于叉车行驶
，更具体地，本专利技术涉及一种基于叉车的货物插取方法及系统。

技术介绍

[0002]移动机器人多用于危险恶劣环境下进行无人勘测或作业，包括：排险、矿井勘探、辐射物处理等。随着移动机器人技术及相关自动化、机器人学、计算机技术等方面不断发展，移动机器人逐渐应用于智能制造、医疗服务、物流配送等诸多领域。
[0003]对于移动机器人而言，在接收到上位机系统或调度系统下发任务后，基于路径规划算法规划出起始位置到目标位置的全局路径，机器人根据规划的全局路径行驶，当行驶到目标位置后以设定的位姿进行货物的插取，插取完成后，再基于规划好的全局路径行驶至放货位置，叉车以设定的位姿进行卸货，由于每次插取过程中货物在叉车插齿上的位姿不固定，进而影响叉车卸货后货物位姿的重复性，但对于高精度要求应用场合，出于对行驶安全性、上装稳定性等性能考虑，移动机器人重复性精度可能无法达到现场要求。申请公布号：CN 111950756 A，申请公布日：2020.11.17，专利名称：一种无人叉车路由规划的方法和装置，该技术方案也无法解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于叉车的货物插取方法，旨在改善上述问题。
[0005]本专利技术是这样实现的，一种基于叉车的货物插取方法，所述方法具体包括如下步骤：
[0006]S1、形成包含行驶路径末端的末端区域，标定末端区域的四个顶点在世界坐标系中的坐标；
[0007]S2、叉车沿规划的行驶路径行驶时，检测叉车距目标位置的距离S，若该距离S小于等于设定的末端减速距离时，控制叉车进行减速；
[0008]S3、自适应的计算减速过程的加速度，以使叉车进入末端区域时的速度即为期望的末端速度v
end
，叉车在末端区域内以末端速度v
end
匀速行驶；
[0009]S4、依次检测到两个触发开关的有效触发信号后，认定货物插取成功；
[0010]其中，两个触发开关沿叉车行驶方向依次布置在同一插齿上。
[0011]进一步的，末端区域为矩形，其两侧边与行驶路径保持平行，两侧边距行驶路径的距离为允许的行驶偏差距离，两侧边的长度为当前叉车的插齿长度。
[0012]进一步的，减速过程的加速度值的计算公式具体如下：
[0013]叉车距目标位置的距离S与末端区域长度的差值即为减速距离L，则加速度值a的计算公式具体如下：
[0014][0015]其中，v
t
为叉车开始减速时的叉车速度值，v
end
为期望的末端速度。
[0016]进一步的，两个触发开关沿叉车行驶方向依次为触发开关1和触发开关2，则货物成功插取的判定方法具体如下：
[0017]当前行驶过程中，若第一次接收到有效触碰信息为触发开关1发送，第二次接收到的触发信号为有效触发开关2发送的，则认定获取插取完毕。
[0018]进一步的，触发信号的有效性检测方法具体如下：
[0019]检测叉车当前是否处于末端区域，若检测结果为是，则认定当前触发信号为有效触发信号。
[0020]进一步的，叉车当前是否处于末端区域的判定方法具体如下：
[0021](1)从叉车当前位置(x
c
,y
c
)为起点，向世界坐标系的x轴引出一条射线；
[0022](2)计算该射线与末端区域四条边的交点；
[0023](3)记录该射线与末端区域所有边的交点数目，若交点数目为奇数，则表示叉车当前位于末端区域内部，若交点数目为偶数，则表示叉车当前不位于末端区域内。
[0024]本专利技术是这样实现的，一种基于叉车的货物插取系统，，所述系统包括：
[0025]激光叉车，在激光叉车的同一插齿上设置两个触发开关，两个触发开关沿叉车的前进方向依次布置，与两个触发开关通讯连接的车载控制器；
[0026]车载控制器基于上述基于叉车的货物插取方法来插取货物。
[0027]进一步的，两个触发开关间的距离等于插取位姿下货物在叉车行驶方向上的长度。
[0028]进一步的，触发开关为非接触式的光电开关。
[0029]本专利技术通过在同一插齿上设置两个触发开关，通过触发开关实现货物在插齿上的重复性位姿，进而提高了卸货时货物的定位精度，能够更好的适用于高精度货物定位的场景需求。
附图说明
[0030]图1为本专利技术实施例提供的基于叉车的货物插取系统结构示意图；
[0031]图2为专利技术实施例提供的基于叉车的货物插取方法流程图。
具体实施方式
[0032]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0033]图1为本专利技术实施例提供的基于叉车的货物插取系统结构示意图，为了便于说明，仅示出与本专利技术实施例相关的部分。该系统包括：
[0034]激光叉车，在激光叉车的同一插齿上设置两个触发开关，两个触发开关沿叉车的前进方向依次布置，且两者之间的距离等于两个触发开关间的距离等于插取位姿下货物在叉车行驶方向上的长度，与两个触发开关通讯连接的车载控制器，车载控制器基于下面基于叉车的货物插取方法来实现货物的插取。上述叉车可以为单插齿叉车或双插齿叉车，若为双插齿叉车，在两个触发开关设于同一个插齿上。
[0035]在本专利技术实施例中，触发开关为非接触式的光电开关；此外，为了实现叉车的定
位，在叉车上装配有激光雷达、GPS、IMU等，实时获取移动机器人在世界坐标系中姿态。
[0036]图2为专利技术实施例提供的基于叉车的货物插取方法流程图，该方法具体包括如下步骤：
[0037]S1、形成包含行驶路径末端的末端区域，标定末端区域的四个顶点在世界坐标系中的坐标；
[0038]基于待插取货物的位姿来规划行驶至目标位置的行驶路径，叉车基于行驶路径进行行驶，叉车运动至目标位置时，叉车与当前待插取货物的位姿是相匹配的，叉车在目标位置处进行货物的插取操作。
[0039]末端区域一般为矩形，其两侧边与行驶路径保持平行，两侧边距行驶路径的距离为允许的行驶偏差距离，两侧边的长度为当前叉车的插齿长度。
[0040]S2、叉车沿规划的行驶路径行驶时，检测叉车距目标位置的距离，若该距离小于等于设定的末端减速距离时，控制叉车进行减速；
[0041]S3、自适应的计算减速过程的加速度，以使叉车进入末端区域时的速度即为期望的末端速度v
end
，叉车在末端区域内以末端速度v
end
匀速行驶；
[0042]减速过程的加速度值(即为负值)的计算公式具体如下：
[0043]叉车距目标位置的距离S与末端区域长度的差值即为减速距离L，则加速度值a的计算公式具体如下：
[0044][0045]其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于叉车的货物插取方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：S1、形成包含行驶路径末端的末端区域，标定末端区域的四个顶点在世界坐标系中的坐标；S2、叉车沿规划的行驶路径行驶时，检测叉车距目标位置的距离S，若该距离S小于等于设定的末端减速距离时，控制叉车进行减速；S3、自适应的计算减速过程的加速度，以使叉车进入末端区域时的速度即为期望的末端速度v
end
，叉车在末端区域内以末端速度v
end
匀速行驶；S4、依次检测到两个触发开关的有效触发信号后，认定货物插取成功；其中，两个触发开关沿叉车行驶方向依次布置在同一插齿上。2.如权利要求1所述基于叉车的货物插取方法，其特征在于，末端区域为矩形，其两侧边与行驶路径保持平行，两侧边距行驶路径的距离为允许的行驶偏差距离，两侧边的长度为当前叉车的插齿长度。3.如权利要求1所述基于叉车的货物插取方法，其特征在于，减速过程的加速度值的计算公式具体如下：叉车距目标位置的距离S与末端区域长度的差值即为减速距离L，则加速度值a的计算公式具体如下：其中，v
t
为叉车开始减速时的叉车速度值，v
end
为期望的末端速度。4.如权利要求2所述基于叉车的货物插取方法，其特征在于，两个触发开关沿叉车行驶方向依次为触发开关1和触发开关2，则货物成功插取的判定方法具体...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙龙龙，陈双，郑亮，曹雏清，赵立军，
申请(专利权)人：芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：