[發明專利]一種室外型AGV導航定位技術與裝置

在審

• 申請號: 201810370915.X
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108827274A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 孫魯兵
• 申請（專利權）人: 驍越科技（青島）有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/16;G01S19/45;G01S19/47
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明公開一種適用于室外環境應用的AGV導航定位技術，并公開相應的實現裝置。該導航技術針對于環境復雜多變的室外場景，具體包括：(1)將慣性導航技術與GPS粗定位相結合，實現系統的初始定位；(2)將慣性導航技術與視覺檢測校準相結合，保證高速運行的精確度和穩定性；(3)通過4G通訊將所有AGV組成一個網絡，接受調度系統的集中控制。本發明針對于AGV慣性導航技術在室外環境下高速運行時的不穩定性和初始定位困難等問題，添加了GPS定位技術和視覺檢測校準技術，增加了AGV的靈活性和高速運行時的運行精度。

技術領域

本發明涉及一種導航方法和裝置，具體地說是一種適用于室外環境的AGV導航定位技術和實現裝置。

技術背景

AGV(Automated Guided Vehicle)是一種可在復雜環境下工作的，具有自規劃、自組織、自適應能力的移動機器人，具有行動快捷、工作效率高、結構簡單、可控性強、安全性好等優勢，目前在國內外正在被廣泛的應用于室內物料運輸中。在移動機器人相關技術研究中，導航技術屬于其核心技術，也是實現智能化和自主移動的關鍵技術。目前常見的導航方式有電磁導航、磁條導航、視覺導航、激光導航、慣性導航、自然環境導航等等。由于室外環境復雜多變，室外物流運輸的速度要求相比室內而言要快的多，而傳統、單一的導航方式在室外或多或少存在著一些弊端，如施工困難、長期投入資源浪費、無法適應復雜多變的環境、運行速度難以滿足要求等

發明內容

為了解決上述問題，本發明實施例提供一種將GPS導航、慣性導航和視覺導航技術相結合的導航技術，可滿足室外復雜環境下高速的物流運輸需求。具體包含如下步驟：

a)將慣性導航技術與GPS定位相結合應用到室外AGV導航中；b)采用視覺檢測技術對慣性導航進行實時補償校準；c)采用4G組網，將所有AGV組成一個網絡，接受調度系統的集中管控；

其中步驟a)具體為：

1)將AGV中陀螺儀、編碼器、加速度計、磁力計等慣性導航器件的數據進行實時融合，進行慣性自主導航定位；

2)AGV的運行路線上每隔8m到10m之間在地面中埋設一對磁釘，一對磁釘的間距為30cm-50cm，用于AGV慣性導航數據的校準；

3)采用GPS輔助AGV進行初始定位，目前民用GPS定位技術精度在3m左右，小于磁釘的布設密度，可以實現對磁釘的粗定位。

4)人工將AGV駕駛到路徑上擺正，設置AGV自動運行，在檢測到第一個磁釘后，根據GPS的粗定位，結合電子地圖便可獲取到磁釘的具體坐標，藉此實現精確定位。

其中步驟b)具體為：

1)在AGV的運行路線上畫出行車線；

2)在AGV上裝設單目相機實時拍攝行車線，計算運行偏差和車體的偏角，據此對慣性導航的誤差進行補償，確保AGV在運行過程中的導航精度。

步驟c)具體為：

1)采用4G通訊的方式，避免室外大面積AP組網的復雜性。

2)將AGV、中央調度服務器、遠程監控終端通過4G組成網絡連接起來，方便進行集中控制、數據監控和產品升級維護。

本發明實施例提供一種室外型AGV導航定位裝置，所述裝置包括：

AGV車體，滿足室外運行的車體、包含控制中樞、電氣系統、機械車體和安全防撞機構等；

慣性導航模塊，對編碼器、陀螺儀、加速度計和磁力計等慣性器件的實時數據進行融合，在AGV運行過程中進行自主導航；

視覺檢測模塊，用于檢測地面上繪制的行車線，計算出AGV的距離和角度偏差，及時進行運動矯正和慣性導航傳感器積累數據的補償；