[發明專利]一種基于多傳感器的室外自動避障AGV導航方法

有效

• 申請號: 201611108784.5
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106774313B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 朱靜;黃文愷;江卓燊;冼潤鋮;韓曉英;伍馮潔;吳羽
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G01C21/00;G01C21/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

本發明公開了一種基于多傳感器的室外自動避障AGV導航方法，包括以下步驟：根據當地路線規劃圖以及目標起點、終點計算得到最短路線；利用激光雷達模塊對周圍環境進行檢測，對障礙物進行避讓；將道路正確行駛方向與電子羅盤得到的當前車頭所指的方向角度比較得到小車行駛方向修正角度θ₁；利用攝像頭模塊對道路標志線進行識別，分析得到小車行駛方向修正角度θ₂；對θ₁和θ₂進行處理得到不同環境下的最優角度θ；工控機對相關參數進行處理，并通過無線模塊、驅動模塊讓小車前進，同時通過協調器進行協調規劃和檢測。本發明能夠在復雜的情況下實現室外精準自動避障導航。

技術領域

本發明屬于AGV導航領域，特別涉及一種基于多傳感器的室外自動避障AGV導航方法。

背景技術

隨著勞動力成本的不斷攀升，越來越多的領域開始引入AGV系統，而且AGV系統已經發展成為現代化生產物流系統中不可缺少的重要組成部分。而現有的AGV導航方式一般有以下幾種：

磁導航：在地面鋪設磁性軌道，利用磁力計對磁性軌道強度大小進行檢測以用于引導小車巡跡導航，但不適用于室外導航。

激光雷達導航：激光雷達導航系統具有精確定位優點，測距裝置根據反射板返回信號的距離與角度關系計算出所處位置坐標與偏航角度，在周圍都是障礙物時可以很容易避障，但是卻很難有效引導。

GPS結合電子羅盤定位導航：根據衛星返回的信號結合電子羅盤進行導航。

圖像識別的視覺導航：通過對獲取的圖像進行處理，實現避開障礙物、尋找正確行駛方向來自動導航行駛，雖然精度較高，但是在比較復雜的環境使用時具有致命缺陷，因此不適合在多變的環境中僅靠攝像頭模塊進行準確導航。

以上的導航方式都存在各自的優缺點。其中，利用磁導航時，在地面鋪設的磁條很容易損壞，而且不適宜在室外布置線路。而激光雷達導航，雖然能準確識別障礙物的具體位置，若周圍都是障礙物而且非常接近車子時，無法判斷在道路上的行駛方向是否正確。而GPS結合電子羅盤定位導航時，由于馬路上干擾大，會影響定位的準確性，而且，稍有錯誤會引發安全問題。圖像識別和激光雷達一樣具有一定局限性，當障礙物十分靠近攝像頭時或者由于光線等原因，不能更好自動識別進行導引。

因此，提供一種適用于多種復雜情況下的AGV導航方法具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于多傳感器的室外自動避障AGV導航方法，能夠在復雜的情況下實現室外精準自動避障導航。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：

一種基于多傳感器的室外自動避障AGV導航方法，包括以下步驟：

S1、從上位機獲得當地路線規劃圖，根據當地路線規劃圖以及目標起點、終點計算得到最短路線；

步驟S1中，從車體上的上位機獲得當地路線規劃圖，將當地路線規劃圖中的每個交通燈設置為一個節點，節點總數為n個，計算兩兩交通燈之間的距離，根據距離值構建一個n×n的矩陣N，在矩陣N的基礎上，進行最短路徑求解；S2、利用激光雷達模塊對周圍環境進行檢測，并根據獲得的數據建立模型；當在小車行駛的前方檢測到障礙物，判斷是否可以一定的轉彎角度行駛通過，如果可以，則通過轉彎繞過；否則進行左右移動避讓；

S3、利用GPS定位結合路線規劃圖中的道路行駛方向圖得到道路正確行駛方向，通過電子羅盤模塊獲得的參數分析得出小車當前車頭所指的方向，將道路正確行駛方向與電子羅盤模塊得到的當前車頭所指的方向之間的角度進行比較得到小車行駛方向修正角度θ₁；

S4、利用攝像頭模塊對道路標志線進行識別，分析得到小車行駛方向修正角度θ₂；