[发明专利]一种无轨智能导引装置、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化领域，尤其涉及一种无轨智能导引装置、系统及方法。

背景技术

当生产车间有多条流水生产线时，为了提高生产效率，一般都采用AGV作为物料运输的工具，传统的AGV一般采用光电导航、二维码导航或者视觉导航等方法实现AGV运行轨迹的约束。这些导航技术必须要依赖外部的引导物，比如光电导航，需要外部采用黑白线；二维码导航需要外部采用二维码带或者等距离放置二维码的方式实现引导；视觉导航需要外部提供视觉的参照物。这些引导物的放置量比较大，而且为了配合AGV的运动，引导物必须要根据生产工位非常有规律的放置，同时避免引导物被破坏，放置引导物的区域不能被其他应用所占用，这就导致引导物将占用大量的地面空间，造成生产车间地面利用率低的状况。

现有技术中，对于移动体依赖外部有形导引在大型生产车间的多流水线之间运动时地面利用率低的问题，为了提高地面利用率，业内一般采用基于激光导引的室内定位技术，通过激光的发射与反射以及一定的算法处理，实现移动体的无轨引导运行。但仍存在以下问题：

(1)、算法复杂，成本较高。激光导引通过激光头不断的发射激光和接收反射的激光，对接收到的数据进行处理，算法较为复杂；激光器属于精密仪器，购买和维护成本较高；

(2)、场景适应有限。有的材料对激光的反射能力较弱，可能会导致系统产生误判，定位不准确。

发明内容

本发明提供一种无轨智能导引装置、系统及方法，用以解决用于解决移动体在运动时，依赖外部有形导引，导致地面利用率低的问题。且本发明相对于现有的解决办法，成本低，算法简单，适应广，可操作性强。

一方面，本发明公开了一种无轨智能导引装置，包括：信息获取单元，用于获取电子地图及移动命令；定位传感单元，用于采集移动体的定位传感数据；避障传感单元，用于采集障碍物信息，进行障碍物检测、距离检测，实现自动避障功能；视觉传感单元，用于采集所述移动体周边图像，实现所述电子地图的更新；控制单元，用于当所述信息获取模块获取到移动命令后，根据所述定位传感单元、避障传感单元采集的传感数据，控制所述移动体的移动，并通过所述视觉传感单元采集的图像，实现所述电子地图的更新。

进一步地，所述控制单元包括：算法模块，用于将所述定位传感单元采集的传感数据进行数据融合，获取所述移动体在电子地图中的位置信息；路径规划模块，用于根据所述信息获取模块获取的电子地图及移动命令、所述算法模块获取的移动体的位置信息，规划所述移动体的移动路径；地图更新模块，用于根据所述视觉传感单元采集的移动体周边图像，通过图像拼接，实现所述电子地图的更新；判断处理模块，用于根据所述路径规划模块规划的路径，控制所述移动体移动，且所述移动体移动过程中，通过所述算法模块不断更新所述移动体在所述电子地图中的位置信息，并通过所述避障传感单元实现自动避障。

进一步地，所述定位传感单元包括：惯性导航传感器、编码器。

进一步地，所述惯性导航传感器包括加速度计、电子罗盘、陀螺仪；所述编码器为增量式编码器。

进一步地，所述视觉传感单元包括若干CCD摄像头。

进一步地，所述避障传感单元包括超声波传感器和/或红外传感器。

进一步地，所述算法模块将所述定位传感单元采集的传感数据通过卡尔曼滤波算法进行数据融合，获取所述移动体在电子地图中的位置信息。

另一方面，本发明公开了一种无轨智能导引系统，包括至少一AGV自动导引车、一中央控制器，所述AGV自动导引车包括移动体，所述移动体上设置有本发明任一项所述的无轨智能导引装置；其中：所述中央控制器，用于对生产区域中的各生产工位进行地址编码，并将所述地址编码信息融入电子地图中；及向各AGV自动导引车下发移动命令；所述AGV自动导引车，与所述中央控制器通过无线网络实现信息交互；其中，所述无轨智能导引装置用于接收所述中央控制器的移动命令，并根据采集的所述移动体的定位传感数据及移动过程中的障碍物信息控制所述移动体移动；所述无轨智能导引装置在控制移动体移动过程中采集周边图片信息实现电子地图的更新，并将更新后的电子地图反馈给所述中央控制器。

AGV是(Automated Guided Vehicle)的缩写，意即“自动导引运输车”，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。

此外，第三方面，本发明还公开了一种基于本发明所述的无轨智能导引系统的导引方法，包括：