[發明專利]基于3D視覺的AGV空間避障方法及系統

在審

• 申請號: 202010156980.X
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111381594A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 孫文俠;徐光運;張小藝;劉鵬;張貽弓;沈長鵬
• 申請（專利權）人: 蘭劍智能科技股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

本發明屬于計算機視覺技術領域，提供了基于3D視覺的AGV空間避障方法。其中，該避障方法包括在AGV當前位置的預設距離閾值范圍內，判斷在AGV預設軌道的前進方向上是否存在障礙物3D點云信息，若無，則AGV正常運行；否則，AGV進入避障狀態；當AGV進入避障狀態時，基于障礙物3D點云信息解析出障礙物的形狀、大小和位置，進而根據3D點云信息采樣周期計算出障礙物在全局坐標系下的速度；基于預先訓練完成的支持向量機得到障礙物的狀態，進而根據障礙物形狀、大小和位置，使得AGV從預設避障執行位置開始執行與當前障礙物狀態相匹配的臨時避障路徑。其能夠提高避障精度及AGV穩定性。

技術領域

本發明屬于計算機視覺技術領域，尤其涉及一種基于3D視覺的AGV空間避障方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

隨著科技的進步，AGV(Automated Guided Vehicle，自動導航車)越來越多地應用在倉儲、物流、制造的現場，大大提高了貨物搬運工作的效率。避障是AGV實現無人自動行駛的基礎之一，其作用是在自動駕駛中檢測障礙物，避免AGV與障礙物發生碰撞。

目前AGV上用于檢測障礙物的傳感器大多采用2D平面激光傳感器，其水平安裝到AGV上，僅僅能檢測某一高度平面有無障礙物。但是隨著工廠的升級及其工作環境復雜度的提高，工作現場出現不同高度、形狀的物體，由于2D平面激光傳感器很難檢測這種3D障礙物，這成為了限制AGV使用的重要因素。發明人發現，現有的3D視覺避障技術，大多針對無人汽車及無人機，其障礙物檢測范圍較大，導致數據計算量大，避障檢測的實時性差，且精度較差；若用于AGV避障，必然影響AGV的避障靈敏性；即現有3D視覺避障技術不能滿足AGV小范圍高精度避障的要求。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的第一個方面提供一種基于3D視覺的AGV空間避障方法，其根據支持向量機來判斷障礙物的狀態，根據障礙物形狀、大小和位置，使得AGV從預設避障執行位置開始執行與當前障礙物狀態相匹配的臨時避障路徑，能夠提高AGV的避障效果及穩定性。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于3D視覺的AGV空間避障方法，包括：

在AGV當前位置的預設距離閾值范圍內，判斷在AGV預設軌道的前進方向上是否存在障礙物3D點云信息，若無，則AGV正常運行；否則，AGV進入避障狀態；

當AGV進入避障狀態時，基于障礙物3D點云信息解析出障礙物的形狀、大小和位置，進而根據3D點云信息采樣周期計算出障礙物在全局坐標系下的速度；

基于預先訓練完成的支持向量機得到障礙物的狀態，進而根據障礙物形狀、大小和位置，使得AGV從預設避障執行位置開始執行與當前障礙物狀態相匹配的臨時避障路徑。

為了解決上述問題，本發明的第二個方面提供一種基于3D視覺的AGV空間避障系統，其根據支持向量機來判斷障礙物的狀態，根據障礙物形狀、大小和位置，使得AGV從預設避障執行位置開始執行與當前障礙物狀態相匹配的臨時避障路徑，能夠提高AGV的避障效果及穩定性。為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于3D視覺的AGV空間避障系統，包括：

障礙物判斷模塊，其用于在AGV當前位置的預設距離閾值范圍內，判斷在AGV預設軌道的前進方向上是否存在障礙物3D點云信息，若無，則AGV正常運行；否則，AGV進入避障狀態；

障礙物解析模塊，其用于當AGV進入避障狀態時，基于障礙物3D點云信息解析出障礙物的形狀、大小和位置，進而根據3D點云信息采樣周期計算出障礙物在全局坐標系下的速度；