[發明專利]一種智能化避障AGV小車系統及避障方法

有效

• 申請號: 201710148647.2
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN106843223B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 張家亮;劉新華;馬小林;鄧嘉偉;周峰
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;B62D63/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李丹

1.一種智能化避障AGV小車系統的避障方法，所述智能化避障AGV小車系統，其特征在于，包括AGV小車、霍爾電磁傳感器、激光掃描雷達、激光掃描全局定位傳感器、藍牙模塊和上位機；所述霍爾電磁傳感器設置在AGV小車車體的正面前端下部，所述激光掃描雷達和激光掃描全局定位傳感器設置AGV小車車體的上部，所述AGV小車的MCU主控模塊通過藍牙模塊上位機通信；

其特征在于，包括以下步驟：

1)接收上位機的設置信息，設置AGV小車的目的地、速度、安全距離，并對行駛路程和時間清零；

2)通過激光掃描全局定位傳感器系統對AGV小車進行定位，通過霍爾電磁傳感器自動導航，并且用激光掃描雷達對周圍物體進行實時掃描，將掃描結果發送給上位機；

3)當掃描發現有物體會進入小車的安全區域內，對掃描物體的運動速度進行判斷，并根據判斷的結果進行避障；

若物體的運動速度大于設置上限，則上位機控制AGV小車報錯鳴笛并且停車，直至物體離開安全區域，

若物體的運動速度小于等于設置上限，則對AGV小車車速進行調控，使得物體或小車到達交匯處時相距等于設定距離，然后繞過物體；

當物體的運動速度小于等于設置上限時，所述小車的工作方法如下：對移動物體的速度正交分解，分為小車運動方向的速度V_x和垂直于小車運動方向的速度V_y，根據這兩個速度規劃一個最優路徑進行繞行，具體如下：計算障礙物垂直于小車的速度V_y,設障礙物距離小車的路徑距離為S₂，到達時間為t₃＝S₂/V_y,小車與障礙物要相撞的距離為S₃，小車的最大速度為V,到達時間為t₄＝S₃/V,比較t4與t3；若t4t3,則小車加速到最大速度，否則判斷小車的運動方向與運動速度，來選擇小車的繞行方向與繞行速度，繞過運動的障礙物，偏離小車的運動路徑，當繞過物體后，將小車坐標與目的地坐標的連線作為新的規劃路徑；

若物體為靜止的障礙物擋小車的行駛路線上，并且在繞行范圍內沒有其他障礙物，則小車進入繞行模式，此時，通過上位機的控制系統記錄離開磁軌道時的小車偏離軌道的方向，當此傳感器再次檢測到磁軌道時，進入正常模式，繞行時，通過激光掃描雷達，使得物體一直在小車的安全距離外；

所述物體為靜止時，小車繞行模式的工作方法如下：小車的安全區域內尋找到障礙物的邊界，若小車找到障礙物的邊界，則往距離小車近的邊界平行行駛，以躲避障礙物；如沒有找到過障礙物的邊界，則小車繼續行駛，一直到小車與障礙物相距1m，若仍沒有找到障礙物的邊界，則根據激光掃描雷達判斷小車行駛路徑與障礙物的角度，小車往路徑與障礙物成大角度的方向轉向；如果小車與障礙物成90度，則交替方向拐彎，即與上一次的方向相反，當繞開了障礙物后，將小車坐標與目的地坐標的連線作為新的規劃路徑。

2.根據權利要求1所述的智能化避障AGV小車系統的避障方法，其特征在于，所述小車的安全區域是以小車為中心，作用半徑為設定長度的圓形區域。

3.根據權利要求1所述的智能化避障AGV小車系統的避障方法，其特征在于，所述小車的安全區域作用半徑為6m。

4.根據權利要求1所述的智能化避障AGV小車系統的避障方法，其特征在于，所述小車的安全距離為6m。

5.根據權利要求1所述的智能化避障AGV小車系統的避障方法，其特征在于，所述設定距離為1m。

6.根據權利要求1所述的智能化避障AGV小車系統的避障方法，其特征在于，所述智能化避障AGV小車系統還設有警示燈模塊和聲音報警模塊，所述警示燈模塊和聲音報警模塊通過藍牙模塊與上位機通信。