[发明专利]一种叉车自主避障系统及方法

说明书

本发明涉及一种叉车自主避障系统及其方法，系统包括控制模块、传感器模块、避障模块、无线通信模块、急停模块、路径规划模块以及移动执行模块；其中，控制模块和避障模块连接，二者均通过无线通信模块与传感器模块无线连接；急停模块、路径规划模块以及移动执行模块均与控制模块连接。本发明包括避障系统触发条件、传感器滤波、出口决策功能，具有成本低廉、实时性高、自动化程度高、没有盲区、可靠性高等优点。

技术领域

本发明涉及控制自动化的技术领域，尤其涉及到一种叉车自主避障系统及其方法。

背景技术

物流成本在企业运营成本里，占据很大一部分比例。我国现阶段仓储范围内物流仍以人工操作为主。人工成本高、信息管理困难、难以标准化。近些年，自动化技术呈现加速发展的趋势，智能叉车已开始普及到各个行业里。但目前智能叉车对于突发障碍物的处理方案是急停，还没有自主绕行功能。这对于以存放货为任务的叉车来说是十分不便的，会延长任务时间，降低工作效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实时性强、可靠性高、自动化程度高的叉车自主避障系统。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：包括控制模块、传感器模块、避障模块、无线通信模块、急停模块、路径规划模块以及移动执行模块；其中，控制模块和避障模块连接，二者均通过无线通信模块与传感器模块无线连接；急停模块、路径规划模块以及移动执行模块均与控制模块连接；

所述控制模块，接收传感器模块返回的信息，对信息进行滤波处理，并根据消除噪声干扰后的信息进行综合处理，最后根据处理结果发送相应指令给移动执行模块；

所述避障模块，处理传感器模块的数据后实现叉车的急停、寻找出口功能；

所述无线通信模块，实时传输传感器模块所测到的参数信息给控制模块；

所述急停模块，当叉车在自动模式下失去通讯或者失去控制时强制停止当前的所有运动；

所述路径规划模块，结合出口决策模型，实现叉车当前位置到目标点位置的路径规划功能；

所述移动执行模块，接收控制模块发出的指令并进行相应的执行动作。

进一步地，所述传感器模块包括激光扫描传感器、车速传感器、角度转向传感器以及定位传感器；所述避障模块分别与激光扫描传感器和定位传感器连接；其中，

所述激光扫描传感器，获取叉车前方180度环境感知信息；

所述车速传感器，获取叉车的车速信息；

所述角度转向传感器，获取叉车前轮的转向角度；

所述定位传感器，通过识别周围仓储环境内预先设置好的路标来推算叉车当前的位置及位姿信息。

进一步地，所述车速传感器为增量式编码器，所述角度转向传感器为绝对式编码器。

为实现上述目的，本发明另外提供一种叉车自主避障方法，其包括以下步骤：

(1激光扫描传感器对叉车前方180度障碍物信息进行扫描，获取障碍物信息；

(2控制模块通过无线通信模块接收传感器模块反馈的信息，对信息进行滤波处理，并根据消除噪声干扰后的信息进行综合处理，根据处理结果发送相应指令给移动执行模块；

(3移动执行模块接收控制模块发出的指令并进行相应的执行动作。

进一步地，所述步骤(2综合处理步骤如下：若传感器模块反馈信息显示有数据点进入第一滚动矩形区域，急停模块启动，使叉车急停；若无数据点进入第一滚动矩形区域，则遍历所有数据点，检查是否有数据点进入第二滚动矩形区域，若有，则触发避障模块；若无，则不触发避障模块，处理服从全局路径规划。