[发明专利]一种无人机辅助的AGV自引导系统及其方法

说明书

本发明涉及一种无人机辅助的AGV自引导系统及其方法，包括AGV运输车、自引导控制器、无线通信模块和多旋翼无人机，对应的自引导方法包含多旋翼无人机状态切换，通过判断条件完成状态间的切换，所述多旋翼无人机的状态包括自动跟踪、主动探测、携带、充电四种状态，切换过程具体包括如下步骤：步骤S1：获取AGV运输车的环境信息并判断外界环境状态和自身运动状态；步骤S2：根据外界环境状态和自身运动状态，得出所述多旋翼无人机的理论状态，生成相应的状态切换指令；步骤S3：无线通信模块发送状态切换指令；步骤S4：多旋翼无人机接收并处理状态切换指令，进入相应的状态。与现有技术相比，本发明具有覆盖范围更广，安全性更高、可长时间运行等优点。

技术领域

本发明涉及无人机辅助运输领域，尤其是涉及一种无人机辅助的AGV自引导系统及其方法。

背景技术

AGV是一种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，应用越来越广泛。为了确保AGV行驶安全性，设计AGV自引导系统及其方法至关重要。

要实现预定的搬运计划、发挥无人搬运车的优势，关键取决于导向系统。电磁导向方式是最先开发的AGV导向方式，目前应用的范围最为广泛。但由于电磁导向方式的缺点，相继出现了光学导向方式、磁石导向方式、激光导向、标记追踪导向及图像传感器导向方式等。多种导向方式充分体现了无人搬运系统高柔性、高效率、高可靠性、低成本的发展特点，并正向智能化方向发展，使AGV技术达到新水平。

现有AGV自引导系统及其方法基本都是基于AGV本身感知系统，这样的感知范围受限，难以寻得全局最优的路径。为了克服这一困难，本发明设计一种无人机辅助的AGV自引导系统及其方法，利用多旋翼无人机辅助AGV引导。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无人机辅助的AGV自引导系统及其方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种无人机辅助的AGV自引导系统，包括AGV运输车、自引导控制器、无线通信模块和多旋翼无人机，所述自引导控制器和无线通信模块位于AGV运输车上，所述自引导控制器通过CAN总线与AGV运输车的感知系统和控制系统相连接，实时获取AGV运输车当前状态，并通过无线通信模块与多旋翼无人机保持实时通信，发送无人机控制信号，接收无人机感知信息。

所述自引导方法包含多旋翼无人机状态切换，通过判断条件完成状态间的切换，所述多旋翼无人机的状态包括自动跟踪、主动探测、携带、充电四种状态，切换过程具体包括如下步骤：

步骤S1：自引导控制器获取AGV运输车感知系统的信息，判断AGV运输车的外界环境状态；自引导控制器获取AGV运输车控制系统的信息，判断AGV运输车的自身运动状态；

步骤S2：根据AGV运输车的外界环境状态和自身运动状态，比对所述自引导方法的判断条件得出所述多旋翼无人机的理论状态，生成相应的状态切换指令；

步骤S3：自引导控制器通过无线通信模块发送状态切换指令；

步骤S4：多旋翼无人机通过无线通信模块接收并处理状态切换指令，进入相应的状态。

所述自动跟踪状态是指多旋翼无人机自动跟踪在AGV运输车的后上方位置，监控AGV运输车的实际行驶路线，判断是否偏离目标行驶路线，当AGV运输车发生行驶偏离时，通过无线通信模块发送纠偏指令至自引导控制器。

优选的，所述多旋翼无人机处于自动跟踪状态时，多旋翼无人机与AGV运输车的直线距离不超过50米。

所述行驶偏离分为航向角偏离和行驶区域偏离，所述航向角偏离是指AGV运输车的航向角偏离可行驶区域中心线一定程度，所述行驶区域偏离是指AGV运输车的车身任意部分超出可行驶区域边界。