[发明专利]一种用于物流运输平台的位置传感装置及其自动跟随方法

说明书

本发明适用于物流运输领域，提供了一种用于物流运输平台的位置传感装置和自动跟随方法，包括：绕线机构和所述相对角度读取机构。用线与跟随的目标建立联系后，不受天气、光照、磁场变化等环境因素的影响，更稳定。在实现相同跟随目标位置反馈的的功能下，该发明的硬件、制造成本相对较低。不会出现如基于视觉跟随方案的误识别以及UWB的跟随方案的引遮挡以及环境磁场干扰造成目标丢失。采用电机作为绕线的动力源，可以使得线的拉力恒定，也可以通过改变输出扭矩改变出线的拉力，通过拉力变化做直观的反馈，收线时更加平稳，可以恒定、低速回收，以免撞击到使用者或者环境中的其他东西。

技术领域

本发明属于物流运输领域，尤其涉及一种用于物流运输平台的位置传感装置及其自动跟随方法。

背景技术

自动跟随目标行驶是一种移动机器人的典型功能，可以广泛应用在货物搬运、物资保障、农业采摘运输、人机协作等场景。移动平台实现自动跟随目标行驶需要获取的关键信息有目标的相对位置，甚至速度和加速度等信息。目前获取目标位置等信息的手段主要有基于视觉、雷达、UWB等方案。但基于视觉和雷达的识别跟随目标受周围环境影响较大，视觉识别实时性较差且受光线条件限制较大，无法在黑暗环境中工作。雷达也存在造价较高的问题。

自动跟随技术目前普遍采用视觉定位技术和超声波技术存在受光线、障碍物的影响跟随效果不佳，侧面乱撞、遇障碍物不绕行等现象。定位技术有GPS定位技术、蓝牙定位技术、红外线定位技术、RFID定位技术、WIFI定位技术、视觉定位技术、超声波定位技术、UWB定位技术等，但运用在自动跟随(系统)里，各自却存在不同的优劣势。具体如下：

1、GPS定位技术：GPS定位技术是目前应用最广泛的室外定位技术，其优势是卫星有效覆盖范围大，且定位导航信号免费，但GPS接收机在室内工作时，信号受建筑物的影响而大大衰减，定位精度较低，所以不适用于室内定位。

2、蓝牙、RFID定位技术：虽然受环境干扰较小，但作用距离短，通信能力不强，不便于整合到其它系统中。

3、红外线定位技术：功耗较大，且常常受到室内墙体或物体的阻隔，实用性较差。

4、WIFI定位技术：成本较低，但无论是用于室内还是室外定位，WiFi收发器都只能覆盖较小范围，而且易受环境中其它信号的干扰，从而降低了精度，定位器能耗也较高。

5、视觉定位技术：借助视觉传感器完成，机器人借助单目、双目摄像头、深度摄像机、视频信号数字化设备或基于DSP的快速信号处理器等其他外部设备获取图像，其缺点：图像处理量巨大，对运算平台算力要求较高，实时性较差且受光线条件限制较大，无法在黑暗环境中工作。

6、超声波定位技术：精度可达厘米级，精度比较高，成本低，容易受天气、周围环境等以及障碍物阴影，表面粗糙等外界环境的影响，在空气中的传播距离比较短，适用范围较小，测距距离较短，采集速度慢，导航精度差；在传输过程中衰减明显，从而影响其定位有效范围。

7、超宽带uwb无线电定位技术：不使用载波，使用短的能量脉冲序列，并通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内。它的主要特点由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等。但是会受到遮挡物的影响。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用于物流运输平台的位置传感装置及其自动跟随方法，用于实现运输设备的自动跟随功能。其中，位置传感设备是与跟踪目标通过线材连接来获得物流运输平台相对于跟随目标的准确位置，距离通过计算线轮转动圈数来获取，相对角度通过线的偏转角度获取。根据该位置传感设备获得跟随目标的相对位置数据，从而通过控制器得出物流运输平台的运动参数，使得运输平台可以自动跟随目标。

本发明实施例是这样实现的，一种用于物流运输平台的位置传感装置，所述用于物流运输平台的位置传感装置包括：

绕线机构，所述绕线机构用于测得物流运输平台相对于跟随目标的准确位置