[發(fā)明專(zhuān)利]一種AGV自主避障的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810142276.1
• 申請(qǐng)日: 2018-02-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108363395A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張龍;林蓮芳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 智久（廈門(mén)）機(jī)器人科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05D1/02
• 分類(lèi)號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 廈門(mén)南強(qiáng)之路專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

一種AGV自主避障的方法，涉及AGV。設(shè)置1個(gè)激光傳感器，結(jié)合短期記憶的方法，通過(guò)激光傳感器實(shí)時(shí)采集AGV周邊場(chǎng)景的障礙物分布情況，根據(jù)采集到的障礙物分布情況，設(shè)計(jì)避障算法，制定避障策略，控制AGV找到可行通道，繞過(guò)障礙物，到達(dá)目標(biāo)地點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)自主避障。可以在較復(fù)雜的環(huán)境下AGV自動(dòng)避障進(jìn)行無(wú)障礙行駛，降低了出現(xiàn)事故的可能性，選取最優(yōu)通道，AGV工作效率大大的提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及AGV，尤其是涉及一種AGV自主避障的方法。

背景技術(shù)

第一輛AGV誕生于1953年，AGV作為物流智能機(jī)器人已經(jīng)60多年了，AGV的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。AGV在裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，它能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，極大地滿(mǎn)足了搬運(yùn)生產(chǎn)的自動(dòng)化需求，降低了人力成本，提高了生產(chǎn)的效率。但是，小車(chē)在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)發(fā)生遇到前面有障礙物影響行駛甚至發(fā)生碰撞等可能性，所以，提供一種可以自動(dòng)避障的方法，可以提高生產(chǎn)效率，減少因?yàn)檎系K物而停留的時(shí)間。

中國(guó)專(zhuān)利CN106774313A公開(kāi)一種基于多傳感器的室外自動(dòng)避障AGV導(dǎo)航方法，包括以下步驟：根據(jù)當(dāng)?shù)芈肪€(xiàn)規(guī)劃圖以及目標(biāo)起點(diǎn)、終點(diǎn)計(jì)算得到最短路線(xiàn)；利用激光雷達(dá)模塊對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)障礙物進(jìn)行避讓?zhuān)粚⒌缆氛_行駛方向與電子羅盤(pán)得到的當(dāng)前車(chē)頭所指的方向角度比較得到小車(chē)行駛方向修正角度θ₁；利用攝像頭模塊對(duì)道路標(biāo)志線(xiàn)進(jìn)行識(shí)別，分析得到小車(chē)行駛方向修正角度θ₂；對(duì)θ₁和θ₂進(jìn)行處理得到不同環(huán)境下的最優(yōu)角度θ；工控機(jī)對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行處理，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊讓小車(chē)前進(jìn)，同時(shí)通過(guò)協(xié)調(diào)器進(jìn)行協(xié)調(diào)規(guī)劃和檢測(cè)。該發(fā)明能夠在復(fù)雜的情況下實(shí)現(xiàn)室外精準(zhǔn)自動(dòng)避障導(dǎo)航。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)AGV在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生遇到前面有障礙物影響行駛甚至發(fā)生碰撞等缺點(diǎn)，提供能夠在有障礙物的情況下精確避開(kāi)，繞過(guò)障礙物正常行駛的一種AGV自主避障的方法。

本發(fā)明包括以下步驟：

設(shè)置1個(gè)激光傳感器，結(jié)合短期記憶的方法，通過(guò)激光傳感器實(shí)時(shí)采集AGV周邊場(chǎng)景的障礙物分布情況，根據(jù)采集到的障礙物分布情況，設(shè)計(jì)避障算法，制定避障策略，控制AGV找到可行通道，繞過(guò)障礙物，到達(dá)目標(biāo)地點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)自主避障。

所述激光傳感器發(fā)射激光束，獲取周?chē)系K物的分布信息，以激光傳感器正前方180°、半徑5m的扇形區(qū)域作為探測(cè)范圍，把扇形區(qū)域簡(jiǎn)化為矩形區(qū)域縮小計(jì)算量。

所述激光傳感器采集的數(shù)據(jù)不斷發(fā)生變化，可以將矩形區(qū)域擴(kuò)大，在更新一幀數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)當(dāng)前坐標(biāo)偏移量選擇性刪除柵格數(shù)據(jù)，并將新的數(shù)據(jù)加入柵格，在運(yùn)動(dòng)中一直更新柵格數(shù)據(jù)，獲取AGV周邊的障礙物分布情況。

所述激光傳感器得到周邊場(chǎng)景障礙物分布的極坐標(biāo)，根據(jù)極坐標(biāo)得到笛卡爾坐標(biāo)(x,y)，接著計(jì)算出矩形區(qū)域的障礙物分布，若沒(méi)有障礙物，則寫(xiě)入0；若有障礙物，則寫(xiě)入1。

所述設(shè)計(jì)避障算法，制定避障策略，首先確定邊界場(chǎng)景，錄入等比例的現(xiàn)場(chǎng)道路地圖，保證AGV在邊界墻內(nèi)運(yùn)行；然后根據(jù)導(dǎo)航傳感器和避障激光更新柵格，導(dǎo)航激光傳感器通過(guò)反射板和三角定位原理獲取當(dāng)前AGV坐標(biāo)，進(jìn)行坐標(biāo)變換，更新柵格，將新的障礙物加入柵格中；再尋找備選通道，考慮到車(chē)身半徑R1和障礙物與車(chē)身的最小距離d1，將障礙物尺寸往外擴(kuò)大到R1+d1，將360度范圍內(nèi)的柵格以固定角度α為單位扇區(qū)，劃分為360/α個(gè)扇區(qū)，遍歷所有扇區(qū)，沒(méi)有障礙遮擋的扇區(qū)都是備選通道；最后尋找最優(yōu)通道，備選通道中去除不可行通道，在剩余可行通道中構(gòu)造1個(gè)代價(jià)函數(shù)，進(jìn)行最優(yōu)通道的甄選。