[发明专利]一种AGV室内仓储物流导航定位系统和定位方法

说明书

本发明公开了一种AGV室内仓储物流导航定位系统和定位方法，该系统包括设置在AGV上的激光雷达、UWB定位标签模块、RFID识别器模块、主控模块和工控机，固定在室内环境中的微型天线、若干个UWB定位基站和设置在货架上的若干个RFID标签，以及与工控机通信连接的上位机；用该系统进行定位，UWB测距精度高，工作稳定可靠，具有优异的抗多径性能，对环境适应性好，可以有效地弥补激光技术的不足，在激光雷达迷航的时候为采用激光雷达进行导航的AGV提供辅助定位导航服务。RFID在实际应用中具有成本低、精度高等优势，可以作为系统规划路径导航定位的最终修正。

技术领域

本发明涉及自动导引运输车（Automated Guided Vehicle，AGV）室内导航定位技术领域，具体是一种AGV室内仓储物流导航定位系统和定位方法。

背景技术

采用激光雷达为AGV 提供导航服务通常有两种模式：反光板模式和无反光板模式。前者需要在导航路径周围的基础机构上部署大量的反光板，会耗费大量的时间和人力。后者为了有效解决前者的这个问题采用SLAM 算法进行即时地图构建和定位。严格地说，SLAM 在工程应用上还不算特别成熟的技术，有时会存在自动车辆“迷路”的情况，这对于各个工序紧密结合、有条不紊高速运转的现代化自动工厂而言，无疑是难以接受的。无论是哪种模式的激光雷达工作方式，由于激光的物理特性的限制，激光传感器受环境因素影响较大，在室内复杂环境、强光、干扰性较强的场景中均无法稳定可靠地工作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种AGV室内仓储物流导航定位系统和定位方法，该定位系统和定位方法定位精度高，环境适应性好，成本低。

实现本发明目的的技术方案是：

一种AGV室内仓储物流导航定位系统，包括设置在AGV上的激光雷达、UWB定位标签模块、RFID识别器模块、主控模块和工控机，固定在室内环境中的微型天线、若干个UWB定位基站和设置在货架上的若干个RFID标签，以及与工控机通信连接的上位机；

所述UWB定位标签模块，用于向室内的UWB定位基站发射无线电信号和接收UWB定位基站发出的信号进行定位数据交互；并将接收到的信号传输至工控机；

所述RFID识别器模块，通过微型天线发射的一定频率的射频信号获取进入磁场的RFID标签上的编码信息；

所述激光雷达，用于系统的定位，扫描室内场景建图，获得AGV导航定位信息，将导航定位信息发送给工控机；

所述工控机分别与激光雷达、UWB定位标签模块、RFID识别器模块和主控模块通信连接，用于处理激光雷达与UWB采集的导航定位数据，并将控制信息发送给主控模块；

所述主控模块，接收工控机发送的控制信息，控制电机实现AGV的导航。

所述的激光雷达，采用16线固态激光雷达。

所述的UWB定位标签模块，是基于收发芯片为DWM1000芯片的UWB模块，UWB定位标签模块包括UWB定位标签和固定基站。

所述的微型天线，为8DBI内置天线。

所述的主控模块，是基于STM32F407VET6芯片的主控模块。

所述的RFID识别器，通过USB接口与主控模块连接。

用上述AGV室内仓储物流导航定位系统的定位方法，包括如下步骤：

1）激光雷达提前扫描室内环境，得到的室内仓储地图，存储至工控机的数据库中；

2）AGV上的UWB定位标签模块向室内的UWB定位基站发射无线电信号，并接收UWB定位基站发出的信号，获取到AGV初始机身位置坐标，将获取到的AGV初始机身位置坐标传输指工控机；