[发明专利]基于射频识别标签和视觉的自动导引系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及物流装备技术领域，尤其涉及一种基于射频识别标签和视觉的自动导引系统及其方法。

背景技术

AGV(自动导引车)技术是生产物流自动化先进性的一个重要体现，目前AGV的引导方式决定了其组成物流系统的柔性，是决定AGV能否进一步应用到更复杂、恶劣工作环境的关键因素，进而也影响着物流系统运行的可靠性和运行成本。目前，在已经被研究开发和应用的导引方法中，主要有：电磁感应式、光学导引式、化学导引式、磁感应式、位置推断法、参考标志法、惯性导航法和图像识别法等。其中，视觉引导技术具有信息容量大、路径设置变更简单方便、导引柔性好、技术先进、更高性能价格比等优点，具有广阔的应用前景，是当前AGV引导技术的主流方向和发展的必然趋势。然而，我国市场上，现有生产基于视觉引导的AGVS的厂家由于应用对象偏重大型仓储，更多考虑通用性，功能显得过于繁多，加上技术路线等原因，价格依然昂贵，性能价格比依然缺少市场竞争力。价格并不能为一般的企业所接受，从而限制了AGV在国内市场的推广，尤其是很难被中小型企业所接受并应用。

开发以经济性AGV为基础的生产物流智能配送系统，满足中小型制造型企业物流改造的需要，这既符合我国工业企业的现状，也是建设先进制造业基地过程中迫切需要解决的现实问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于射频识别标签和视觉的自动导引系统及其方法。

基于射频识别标签和视觉的自动导引系统包括车体，车体底部设有第一转向轮、第二转向轮、第一驱动轮、第二驱动轮、中轴杆，车体内设有驱动电机，驱动电机与无极变速箱、驱动电机控制器、第一蓄电池、第二蓄电池相连接，其特征在于包括地面标识和车载系统两部分，地面标识为：在地面设有黑白两条平行的导引带、导引带两侧设有红色工位字符、导引带下设有RFID(射频识别标签)，车载系统为：在车体后端设有第一避障传感器、第二避障传感器，在车体前端设有第三避障传感器、第四避障传感器、CCD摄像头、可变光源、光源亮度调节模块、无线收发模块的天线，在车体内设有步进电机，在步进电机和中轴杆上设有齿盘付、在中轴杆上车轮转角传感器、车轮转向驱动机构，在车体内设有工业控制计算机、逆变电源、射频识别标签读写器，工业控制计算机与CCD摄像头、无线收发模块、射频识别标签读写器、第一变压器、自动导引车控制器相连接，导引车控制器与步进电机驱动器、启动控制模块、第二变压器相连接，逆变电源与第一变压器、第二变压器、第三变压器、第一蓄电池、第二蓄电池相连接，射频识别标签读写器与接收天线相连接，在车体外侧设有控制器外接手动操作按钮、状态显示模块、在车体后侧设有转向灯、报警灯。

所述的车轮转角传感器包括电位器固定部分、电位器转动部分，电位器转动部分通过固定U型插槽、锁紧旋钮、固定在中轴杆上端，电位器转动部分上设有电位器第一引脚、电位器第二引脚、电位器第三引脚，电位器固定部分与连接杆、支架相连接，支架与车体相连接。

所述的车轮转向驱动机构包括摆臂，摆臂通过销轴与车架相连接，摆臂通过内六角连接螺栓、固定螺栓与第一转向轮、第二转向轮的传动轴相连接，传动轴与减震器相连接，减震器与车架相连接。

所述的自动导引车控制器包括PIC18F452单片机，PIC18F452单片机与车轮转角AD转换电路、液晶显示电路模块、API8108A语音报警芯片、按键输入、避障传感器信号转换模块、可变光源调节模块、步进电机驱动模块、驱动电机控制模块和MAX232芯片相连接，MAX232芯片与串口相连接，车轮转角AD转换电路与电位器第一引脚、电位器第二引脚、电位器第三引脚相连接，避障传感器信号转换模块与避障传感器输入引脚相连接。

所述的可变光源调节模块包括继电器组控制电路，继电器组与可变光源、自动导引车控制器相连接，导引车控制器与工控机相连接，工控机与采集卡、CCD摄像头相连接。