本发明专利技术涉及汽车机器人智能控制技术领域，具体涉及一种AGV洗车机器人智能控制方法及系统，该方法包括：获取待清洗栅格候选集中的待清洗栅格，获取AGV洗车机器人可移动集中的可移动栅格；获取喷枪中的水流从各可移动栅格到其他各待清洗栅格的速度；获取喷枪中的水流从各可移动栅格到其他各待清洗栅格时与水平面的夹角；获取单栅格清洗适宜指数；获取各可移动栅格的多栅格清洗效能指数；获取多栅格清洗平滑指数；获取多栅格清洗适宜指数；获取待清洗栅格候选集中喷枪位置的栅格数量；获取经过所有最佳喷枪位置的栅格路线，完成清洗汽车底部作业的最佳移动轨迹。本发明专利技术对喷枪位置进行优化，更能准确、低能耗的完成清洗作业。
1、近年来，随着社会和经济的快速进步和发展，汽车的保有量也随即增多，洗车产品行业也得到了强有力的推广和发展，考虑到传统的洗车服务方式可能会浪费大量的饮用水资源，且耗时耗力，而agv机器人（automated guided vehicle）是一种能够自动化引导和移动的机器人，利用视觉或磁导航跟踪磁带，实现机器人的引导和移动，进而提高智能化洗车效率，实现机器人智能化的洗车。
2、在实际洗车的过程中，需要注意清洗汽车底部，否则可能会导致车辆轮腔侧和底盘部位有污泥积存，这样容易使湿气藏匿其中导致生锈，轮腔处甚至还可能松动穿孔，因此要保证清洗过后的汽车底部是清洁的。而汽车底部结构复杂，具有各种复杂几何形状的结构，如悬挂系统、排气管、控制臂等，使用传统的路径规划算法如a*算法对喷枪路径进行规划时，可能会出现路径规划不合理的情况，容易导致对汽车底部的清洗不够彻底、干净，进而造成汽车底部零部件出现松动，可能会使汽车在行驶过程中出现风险。
>4、步骤s20，根据汽车底部轮廓三维点云数据对汽车底部空间进行划分获取各待清洗栅格和各可移动栅格；5、步骤s30，根据洗车机器人的喷枪头方向、喷枪口水流流速数据和喷枪直径数据，计算各可移动栅格到各待清洗栅格的水流到达速度；
6、根据各栅格之间的空间位置数据，计算喷枪中的水流从各可移动栅格中心到各清洗栅格中心时与水平面的夹角；
7、根据汽车底部轮廓三维点云数据，结合微分几何法获取各栅格的栅格曲面的面积和各栅格曲面在喷枪中的水流从各可移动栅格中心到各清洗栅格中心时与水平面的夹角方向上的投影面积；
8、步骤s40，根据水流到达速度和栅格曲面的面积和投影面积计算喷枪在各可移动栅格处向各待清洗栅格喷水时的单栅格清洗适宜指数；根据单栅格清洗适宜指数获取各可移动栅格的多栅格清洗能效指数；根据各可移动栅格到各待清洗栅格的中心点之间的欧氏距离和高斯曲率获取各可移动栅格的多栅格清洗平滑指数；根据各可移动栅格的多栅格清洗能效指数和多栅格清洗平滑指数计算各可移动栅格的多栅格清洗适宜指数；
9、步骤s50，将多栅格清洗适宜指数作为优化算法的目标函数值确定洗车机器人的各最佳喷枪位置，通过路径规划算法对所有最佳喷枪位置进行路径规划。
10、进一步，所述根据汽车底部轮廓三维点云数据对汽车底部空间进行划分获取各待清洗栅格和各可移动栅格，包括：
11、使用栅格法将汽车底部轮廓三维点云数据划分为相同大小的栅格，每个栅格均为体积相等的正方体，每个栅格的边长为预设边长，将内部存在汽车底部轮廓点云的栅格作为汽车底部轮廓栅格，将机器人已经清洗经过的汽车底部轮廓栅格所构成的集合记为智能清洗栅格筛选集，将机器人尚未清洗经过的汽车底部轮廓栅格所构成的集合记为待清洗栅格候选集，将待清洗栅格候选集中的栅格记为待清洗栅格；
12、针对将洗车室内汽车底部到地面之间的空间，采用与汽车底部轮廓三维点云数据同样的划分方法获取相同大小的栅格组成agv洗车机器人可移动集，将agv洗车机器人可移动集中的各栅格记为可移动栅格。
13、进一步，根据洗车机器人的喷枪头方向、喷枪口水流流速数据和喷枪直径数据，计算各可移动栅格到各待清洗栅格的水流到达速度，包括：
14、对于各采样时刻，计算上一采样时刻喷枪中的水流从各可移动栅格喷向各待清洗栅格时的初速度与喷枪直径的乘积，计算各可移动栅格中心点与各待清洗栅格中心点之间的连线与竖直方向上的夹角的正弦值，计算所述正弦值与预设协调因子的和值，将所述乘积与所述和值的比值作为喷枪中的水流从各可移动栅格到各待清洗栅格时的冲击阻碍系数；
15、喷枪中的水流从各可移动栅格到其他待清洗栅格的水流到达速度的表达式为：
16、
17、
18、式中，表示水流从栅格a到栅格b时的冲击阻碍系数，为栅格a中心点与栅格b中心点之间的连线与竖直方向上的夹角，取值范围为[0,90]；为预设协调因子；为水流从栅格a到栅格b所需要的时间；表示水流从栅格a出发、到达栅格b时在竖直方向上的速度分量；表示水流从栅格a出发、到达栅格b时的水流到达速度；sin()为正弦函数，cos()为余弦函数，g为重力加速度，表示水流从栅格a喷向栅格b时的初速度。
19、进一步，所述计算喷枪中的水流从各可移动栅格中心到各清洗栅格中心时与水平面的夹角，包括：
20、计算喷枪中的水流从各可移动栅格喷向各待清洗栅格时的初速度与所述正弦值的乘积作为第一乘积，计算第一乘积与预设协调因子的和值作为第一和值，将喷枪中的水流从各可移动栅格到各待清洗栅格时在竖直方向上的速度分量与所述第一和值的比值的反正切值作为喷枪中的水流从各可移动栅格到达各待清洗栅格时与水平面的夹角。
21、进一步，所述获取各栅格的栅格曲面的面积和各栅格曲面在喷枪中的水流从各可移动栅格中心到各清洗栅格中心时与水平面的夹角方向上的投影面积，包括：
22、将各栅格内的汽车底部轮廓点云作为贝塞尔曲面拟合算法的输入，输出为各栅格内汽车底部轮廓点云拟合后的曲面，记为栅格曲面；
23、使用微分几何方法分别计算各待清洗栅格的栅格曲面的面积和各待清洗栅格的栅格曲面在喷枪中的水流从各可移动栅格到达各待清洗栅格时与水平面的夹角方向上的投影面积。
24、进一步，所述根据单栅格清洗适宜指数获取各可移动栅格的多栅格清洗能效指数，包括：
25、对于各可移动栅格，计算喷枪中的水流从可移动栅格到其他各待清洗栅格喷水时的单栅格清洗适宜指数的均值作为各可移动栅格的多栅格清洗效能指数。
26、进一步，所述根据各可移动栅格到各待清洗栅格的中心点之间的欧氏距离和高斯曲率获取各可移动栅格的多栅格清洗平滑指数，包括：
27、对于各待清洗栅格，将待清洗栅格与距离待清洗栅格最近的预设个数的待清洗栅格所组成的区域作为各待清洗栅格的近邻区域；
28、通过贝塞尔曲面拟合算法对所述近邻区域进行拟合，得到各待清洗栅格的近邻区域拟合曲面，计算各待清洗栅格的近邻区域所在位置的高斯曲率；
29、计算各可移动栅格到各待清洗栅格的中心点之间的欧氏距离，计算所述欧氏距离与待清洗栅格的高斯曲率的乘积，计算所述乘积与预设协调因子的和值的倒数，将各可移动栅格的所有所述倒数的均值作为各可移动栅格的多栅格清洗平滑指数。
30、进一步，所述单栅格清洗适宜指数和所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种AGV洗车机器人智能控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种AGV洗车机器人智能控制方法，其特征在于，所述根据汽车底部轮廓三维点云数据对汽车底部空间进行划分获取各待清洗栅格和各可移动栅格，包括：
3.如权利要求1所述的一种AGV洗车机器人智能控制方法，其特征在于，根据洗车机器人的喷枪头方向、喷枪口水流流速数据和喷枪直径数据，计算各可移动栅格到各待清洗栅格的水流到达速度，包括：
4.如权利要求3所述的一种AGV洗车机器人智能控制方法，其特征在于，所述计算喷枪中的水流从各可移动栅格中心到各清洗栅格中心时与水平面的夹角，包括：
5.如权利要求4所述的一种AGV洗车机器人智能控制方法，其特征在于，所述获取各栅格的栅格曲面的面积和各栅格曲面在喷枪中的水流从各可移动栅格中心到各清洗栅格中心时与水平面的夹角方向上的投影面积，包括：
6.如权利要求1所述的一种AGV洗车机器人智能控制方法，其特征在于，所述根据单栅格清洗适宜指数获取各可移动栅格的多栅格清洗能效指数，包括：
7.如权利要求1所述的一种AGV洗车机器人智能控制方法，其特征在于，所述根据各可移动栅格到各待清洗栅格的中心点之间的欧氏距离和高斯曲率获取各可移动栅格的多栅格清洗平滑指数，包括：
8.如权利要求1所述的一种AGV洗车机器人智能控制方法，其特征在于，所述单栅格清洗适宜指数和所述多栅格清洗适宜指数的计算公式为：
9.如权利要求1所述的一种AGV洗车机器人智能控制方法，其特征在于，所述通过路径规划算法对所有最佳喷枪位置进行路径规划，包括：
10.一种AGV洗车机器人智能控制系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9任意一项所述方法的步骤。
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【技术特征摘要】
1.一种agv洗车机器人智能控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种agv洗车机器人智能控制方法，其特征在于，所述根据汽车底部轮廓三维点云数据对汽车底部空间进行划分获取各待清洗栅格和各可移动栅格，包括：
3.如权利要求1所述的一种agv洗车机器人智能控制方法，其特征在于，根据洗车机器人的喷枪头方向、喷枪口水流流速数据和喷枪直径数据，计算各可移动栅格到各待清洗栅格的水流到达速度，包括：
4.如权利要求3所述的一种agv洗车机器人智能控制方法，其特征在于，所述计算喷枪中的水流从各可移动栅格中心到各清洗栅格中心时与水平面的夹角，包括：
5.如权利要求4所述的一种agv洗车机器人智能控制方法，其特征在于，所述获取各栅格的栅格曲面的面积和各栅格曲面在喷枪中的水流从各可移动栅格中心到各清洗栅格中心时与水平面的夹角方向上的投影面积，包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷炜，虞冬平，
申请(专利权)人：湖南蓝天机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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