[发明专利]组合点-线激光雷达的四向穿梭车主动防撞系统和方法

说明书

组合点‑线激光雷达的四向穿梭车主动防撞系统，包括有车载单元、组合点‑线激光雷达装置、横向通道、纵向通道、四向穿梭车；车载计算单元中的车载控制器的数据接收端均与4个单点激光雷达、2个单线激光雷达相连接；其方法包括以下步骤：安装在四向穿梭车上的单点激光雷达分别获取四向穿梭车的前后左右四个方向上的高位障碍物信息，单线激光雷达获取四向穿梭车周围的低位障碍物点云信息，并传给车载控制器，车载控制器通过识别高位和低位障碍物与本车之间的距离和速度信息，运用四向穿梭车的制动控制策略，计算出当前四向穿梭车应该采取的制动加速度并输出；具有测距精度高、测速稳定、360°全覆盖、快速平顺的特点。

技术领域

本发明属于仓储物流技术领域，具体涉及组合点-线激光雷达的四向穿梭车主动防撞系统和方法。

背景技术

在飞速发展的物流仓储行业中，为了提高仓储效率，节省仓储成本，无人化仓储是物流行业发展的必然趋势。在货架式立体仓储系统中，四向穿梭车是一个集前后左右四个方向行驶、原地换轨、自动搬运、智能监控和交通动态管理等功能于一体的智能搬运设备。四向穿梭车仓储系统通过在传统货架上加装高精度导轨，使智能四向穿梭车可以在货架中自由穿行，部分导轨兼具货物输送及货物存储功能，极大提高仓储空间利用率。四向穿梭车可在交叉轨道上沿纵向或横向轨道方向行驶，可到达仓库中连通轨道上的任意一个指定货位，适应多种工作环境，终端自由调度，实现全自动无人值守。智能四向穿梭车是重要的仓储物流输送设备，它是连接作业区、生产现场与储存区之间的通道和桥梁，具有自动化程度高、节省人力和时间、作业方便快捷、提高作业效率等优点。

四向穿梭车的核心功能是仓库托盘货物的自动搬运和输送，包括自动存取货、自动换道换层、智能调平及自动爬坡。四向穿梭车的行驶动作的主要要求有：1）四向穿梭车在做直线运动时，能够在直线轨道上平稳启动和停止。2）四向穿梭车在到达指定位置（各十字交叉轨道口和各货位）时，能够精准定位，确保四向穿梭车不超出或者未到达指定位置。3）为了确保四向穿梭车的作业安全，需要对四向车的行驶区域进行障碍物检测，并采取制动措施，进行主动防撞。四向穿梭车的主动防撞系统不仅能够提升异常情况的作业效率，而且能够确保生命财产安全，因此四向穿梭车的主动防撞系统是四向穿梭车的仓储系统中的重要问题。

目前，仓储穿梭车的主动防撞方法主要采用毫米波雷达、激光、声纳、红外线、摄像头等技术设备自动获取本车与障碍物之间的距离和速度，然后通过执行机构进行制动。但由于毫米波雷达、声纳、红外线、摄像头检测障碍物的精度不高，导致主动防撞效果不佳。结合四向穿梭车仓储系统的特点，开发一种既能够主动防撞静止的（正在存储或跌落的）货物，又要能够防撞其它正在行驶中的四向穿梭车的主动防撞系统具有重要的现实意义。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供组合点-线激光雷达的四向穿梭车主动防撞系统与方法，安装在四向穿梭车上的4个单点激光雷达分别获取四向穿梭车的前后左右四个方向上的高位障碍物信息，2个单线激光雷达获取四向穿梭车周围的低位障碍物点云信息，并传给车载控制器，车载控制器通过识别高位和低位障碍物与本车之间的距离和速度信息，运用四向穿梭车的制动控制策略，计算出当前四向穿梭车应该采取的制动加速度并输出；在解决行驶过程中的异常碰撞问题时，具有测距精度高、测速稳定、360°全覆盖、快速平顺的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：组合点-线激光雷达的四向穿梭车主动防撞系统，包括有车载单元、组合点-线激光雷达装置、横向通道、纵向通道、四向穿梭车；车载计算单元中的车载控制器的数据接收端均与4个单点激光雷达、2个单线激光雷达相连接。

所述的4个单点激光雷达包括单点激光雷达一、单点激光雷达二、单点激光雷达三和单点激光雷达四；2个单线激光雷达包括单线激光雷达一、单线激光雷达二。

所述的四向穿梭车在横向通道上横向行驶，四向穿梭车在纵向通道上纵向行驶。