[发明专利]一种集装箱装货用AGV导航定位方法

说明书

本发明公开了一种集装箱装货用AGV导航定位方法，属于智能物流技术领域，该方法包括以下步骤：在AGV上安装激光雷达；自动导引运输车沿集装箱内中轴线行走，行走过程中由激光雷达采集集装箱内部点云数据；从原始点云数据中自主提取集装箱两侧直线特征，从而计算激光雷达到集装箱左侧面和右侧面的距离，得到自动导引运输车偏离集装箱中轴线的距离偏差，通过两直线特征的斜率可以得到自动导引运输车航向角与集装箱中轴线的角度偏差；根据距离偏差和角度偏差，使AGV的运动可以跟踪预定路线。仅用一个2D激光雷达即可实现车体导航定位，无需添加额外辅助导航传感器及地标，大大节省了AGV在集装箱内自动装车的成本。

技术领域

本发明涉及智能物流技术领域，特别涉及一种集装箱装货用AGV导航定位方法。

背景技术

随着科技的发展物流行业已经逐渐走向了智能化时代，在智能物流行业中，AGV意即“自动导引运输车”具有广泛的应用，AGV是指装备有电磁或光学等自动导引装置，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，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道黏贴於地板上，无人搬运车则依循电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作，AGV以轮式移动为特征，较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比，AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。因此，在自动化物流系统中，最能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。

物流仓储行业发展迅猛，在集装箱装卸的时候一般使用AGV进行自动装卸，而AGV的导航技术较难选取一种稳定可靠的方案，传统的导航方式需要在场景中增加定位标志物，均不适用于集装箱装货案例，激光/视觉SLAM导航技术因场景不固定或环境特征不稳定或突变以及成本高昂等因素不适用。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述集装箱装货用AGV的导航定位方法存在成本高、不方便增加定位标志物以及易受到环境影响的问题提出一种集装箱装货用AGV导航定位方法，具有导航定位成本低，不受环境影响以及精确度高的优点。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种集装箱装货用AGV导航定位方法，该方法包括以下步骤：

在AGV的正上方安装一个激光雷达，其中激光雷达的物理坐标系X轴与车体中心对称轴线重合；

自动导引运输车沿集装箱内中轴线行走，行走过程中由激光雷达采集集装箱内部点云数据；

从原始点云数据中自主提取集装箱两侧直线特征，从而计算激光雷达到集装箱左侧面和右侧面的距离，得到自动导引运输车偏离集装箱中轴线的距离偏差，通过两直线特征的斜率可以得到自动导引运输车航向角与集装箱中轴线的角度偏差；

根据距离偏差和角度偏差，使AGV的运动可以跟踪预定路线。

优选的，所述激光雷达的安装高度低于集装箱高度。

优选的，所述集装箱两侧直线特征分别是集装箱的左侧和右侧箱体特征。

优选的，所述集装箱两侧直线特征通过最小二乘法拟合得到两直线方程分别为：

A_L*x+B_L*y+C_L＝0

A_R*x+B_R*y+C_R＝0

其中，A_L,B_L,C_L,A_R,B_R,C_R分别是直线方程的系数，L为自动导引运输车识别到的集装箱左侧面直线特征，R为自动导引运输车识别到的集装箱右侧面直线特征；