[发明专利]一种基于2D-SLAM导航的智能AGV叉车

说明书

本发明公开了一种基于2D‑SLAM导航的智能AGV叉车，属于AGV领域，包括车体和货叉，车体上安装有方向陀螺仪和里程计；车体顶部安装有定位导航装置，定位导航装置包括转动连接在车体上的底座、固定安装在底座上的支架以及转动连接在支架上的俯仰转轴，俯仰转轴上安装有单线激光雷达；车体上还安装有用于驱动底座转动的旋转驱动装置，支架上安装有用于驱动俯仰转轴转动的俯仰驱动装置；定位导航装置还包括用于检测底座旋转角度的第一角度检测装置、用于检测俯仰转轴转动角度的第二角度检测装置、用于存储单线激光雷达扫描数据的存储器和用于对扫描数据进行处理的处理器。本发明设计合理，结构巧妙，具有保证AGV叉车在陌生环境下自行工作的功能。

技术领域

本发明涉及AGV领域，特别涉及一种基于2D-SLAM导航的智能AGV叉车。

背景技术

随着工厂自动化、计算机集成制造系统技术的逐步发展以及柔性制造系统、自动化立体仓库的广泛应用，移动机器人设备如AGV(AutomaticGuidedVehicle)自动导引车，其作为联系和调节离散型物流系统以使其作业连续化的必要的自动化搬运装卸手段，其应用范围和应用规模越来越大；叉车是工业搬运车辆，是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆。将AGV与叉车结合形成的无人驾驶AGV叉车也随着工业生产的需要出现。

目前，对于无人驾驶的AGV叉车的引导通常是采用磁性导航或者激光导航技术。但是，磁性导航存在易受电磁环境影响的缺点，而且路径难以扩展，不适于复杂路径上使用，这对于AGV叉车的性能最大化发挥影响较大。尤其是在室外环境中，AGV叉车的行走路线通常既远又多变，因此在地面上铺设磁条则既浪费又耗时。

激光导航则相对更加实用一些，只需要在环境中设置一些激光反射板即可，AGV叉车通过识别激光反射板反射的激光束确定自身位置和周围环境，进而做出正确的相应。

但是，这两种导航方式均需要事先在环境中设置能够被AGV叉车识别的“路径”或者“路标”；因此，当在陌生环境下，“路径”和“路标”均不存在时，现有的AGV叉车则难以继续进行自主工作。

基于此，目前出现了一种技术，SLAM(simultaneous localization andmapping),也称为CML(Concurrent Mapping and Localization),即时定位与地图构建，或并发建图与定位。问题可以描述为：将一个机器人放入未知环境中的未知位置，是否有办法让机器人一边移动一边逐步描绘出此环境完全的地图，所谓完全的地图(a consistentmap)是指不受障碍行进到房间可进入的每个角落。

目前，SLAM主要分为激光SLAM和视觉SLAM，其中，激光SLAM又分为激光2D-SLAM和激光3D-SLAM。由于激光3D-SLAM在获取环境信息以及构建地图过程的复杂性，因此，在实际应用中，激光2D-SLAM的应用更加广泛。

在实际使用中，由于激光3D-SLAM的数据计算量大、计算过程更加复杂，因此通常采用的是激光2D-SLAM技术，通过单线激光逐次扫描环境中的各个平面，再以扫描到的信息建立3维地图并定位自身在3维地图中的位置，从而实现导航的基础。

发明内容

针对现有技术存在的AGV叉车难以在陌生环境下自主工作的问题，本发明的目的在于提供一种基于2D-SLAM导航的智能AGV叉车。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：