[發明專利]利用二維碼地標定位AGV工作點位置的方法及系統

有效

• 申請號: 201710748607.1
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107490379B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 胡斌;李球球;梁旭;封華
• 申請（專利權）人: 山東非凡智能科技有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G06K19/06
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;王娟

本發明公開了一種利用二維碼地標定位AGV工作點位置的方法及系統，首先利用AGV上安裝的攝像頭獲取包含二維碼地標的圖片，利用視覺技術對圖片進行分析，識別出二維碼地標中三個角落上最外圍正方形的質心點，分析出位于對角線上的兩個質心點，并根據兩個對角線上的質心點的中心點來判斷二維碼地標的所處位置，再根據這三個質心點的關系來獲取二維碼地標的旋轉方向；同時可以利用zbar算法來獲取二維碼地標1所代表的內容信息，不同的信息可以區分不同的工作。本發明通過二維碼地標精確計算出AGV的位置坐標和修正角度，計算過程簡單可靠，容易實現，便于機器臂調整以進行高精度工作。

技術領域

本發明AGV定位領域，特別是一種利用二維碼地標定位AGV工作點位置的方法及系統。

背景技術

隨著高科技的發展，物料的運輸方式已經由人工助力運輸轉換為采用自動導航小車AGV(Automatic Guided Vehicle)進行全自動的運輸，AGV是運用了一些導航方式進行移動的，主要有電磁導航、超聲波導航、激光導航和視覺導航等方式。隨著工業4.0時代的到來，AGV不僅僅被用來作為物料運輸工具，而且還需搭載機器臂進行工作站的更換，從而執行不同的高精度的工作。而AGV搭載機器臂通過某種導航方式到達工作站時，往往是個大致的位置，位置和方向都不太精確，使機器臂無法正常進行高精度的工作。

發明內容

本發明旨在提供一種利用二維碼地標定位AGV工作點位置的方法及系統，精確計算出AGV的位置坐標和修正角度，便于機器臂調整以進行高精度工作。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種利用二維碼地標定位AGV工作點位置的方法，包括以下步驟：

1)獲取包含二維碼地標的圖像，將獲取到的圖像轉換為灰度圖，并對所述灰度圖進行預處理，去除所述灰度圖的噪聲，然后分割出只包含二維碼地標的二值圖像；

2)獲取所述二值圖像中與二維碼地標三個角落上最外圍正方形的面積匹配的所有輪廓，依次判斷所述所有輪廓中是否有夾角為直角的正方形輪廓，刪除夾角不是直角的輪廓，保存夾角為直角的正方形輪廓；

3)計算所保存的正方形輪廓的質心點，得到三個質心點的坐標分別為A(A.x,A.y)，B(B.x,B.y)，C(C.x,C.y)；

4)求取A、B；B、C；A、C之間的平方距離，得到三個距離值dxy1,dxy2,dxy3，判斷dxy1,dxy2,dxy3的大小，最大的值對應的兩質心點即為對角線上的兩質心點；

5)計算步驟4)得到的對角線上兩質心點連線的中點Q的坐標，判斷Q點是否在圖像的中心，若正好在圖像中心，則Q點就是工位精準點的位置；若不在圖像中心，則計算Q點與二值圖像中心的X方向和Y方向的間距，并將上述間距發送給AGV進行調整，以使圖像中的Q點靠近圖像中心，即AGV向工位精準點位置趨近，直至重合；

6)利用對角線上的兩質心點確定傾斜弧度，利用另外一個質心點和Q點的方位以及所述傾斜弧度確定修正角度，將所述修正角度發送給AGV并進行相應的調整，以達到AGV的工作點精準方向；

7)識別出二維碼地標的內容信息。

步驟1)中，利用高斯濾波算法對所述灰度圖進行預處理，濾除所述灰度圖的噪聲；用固定閾值分割法獲取只包含二維碼地標的二值圖像。實現過程簡單可靠。

步驟4)中，A點和B點之間的平方距離dxy1的計算公式為：

dxy1＝(A.x-B.x)×(A.x-B.x)+(A.y-B.y)×(A.y-B.y)。

B點與C點的平方距離dxy2及A點與C點之間的平方距離dxy3也采用同樣的原理計算，即：

B點與C點的平方距離dxy2的計算公式為：