一種agv機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，屬于機(jī)器人【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)包括二維碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽、二維碼圖像采集系統(tǒng)、RFID閱讀系統(tǒng)、伺服電機(jī)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和嵌入式工控板；所述二維碼圖像采集系統(tǒng)和RFID閱讀系統(tǒng)分別讀取二維碼標(biāo)簽和RFID標(biāo)簽信息經(jīng)所述通訊系統(tǒng)上傳至所述嵌入式工控板，所述嵌入式工控板經(jīng)判斷處理后輸出前進(jìn)或差速調(diào)整或停車調(diào)整指令至所述伺服電機(jī)系統(tǒng)，使得機(jī)器人確認(rèn)自身在行走環(huán)境中的位姿并校正行走方向。本發(fā)明系統(tǒng)簡(jiǎn)單、容易實(shí)施，其采用二維碼疊加RFID標(biāo)簽雙重系統(tǒng)，使機(jī)器人丟失位姿概率大大降低，該系統(tǒng)還能自動(dòng)確認(rèn)機(jī)器人行進(jìn)中的位置并能自動(dòng)校正機(jī)器人行進(jìn)方向，提高自動(dòng)化運(yùn)輸高效性。
【專利說(shuō)明】-種AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)器人【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 無(wú)人搬運(yùn)車(簡(jiǎn)稱AGV機(jī)器人)，是指具備電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定 路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車。對(duì)于擁有自主路徑規(guī)劃功能的AGV 機(jī)器人來(lái)說(shuō)，確認(rèn)自己在地圖中的位置非常重要，并且實(shí)時(shí)校正機(jī)器人行進(jìn)方向，有利于提 高運(yùn)輸行業(yè)的高效性。一般，AGV機(jī)器人僅用RFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)路徑導(dǎo)航，如實(shí)用新型專利CN 203405960 U，則RFID標(biāo)簽的無(wú)方向性使得路徑導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)法獲得機(jī)器人偏移角度和機(jī)器 人偏移RFID中心點(diǎn)距離；而AGV機(jī)器人僅用二維碼標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)路徑導(dǎo)航，如發(fā)明專利申請(qǐng)CN 103268119 A，則二維碼標(biāo)簽在AGV高速運(yùn)行時(shí)得到錯(cuò)誤的機(jī)器人位置信息。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種同時(shí)具有RFID標(biāo)簽和二維碼標(biāo)簽作 用的AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)行高效且可自動(dòng)校正機(jī)器人行走方向。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，包括二維 碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽、二維碼圖像采集系統(tǒng)、RFID閱讀系統(tǒng)、伺服電機(jī)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和嵌入 式工控板；所述二維碼圖像采集系統(tǒng)和RFID閱讀系統(tǒng)分別讀取二維碼標(biāo)簽和RFID標(biāo)簽信 息經(jīng)所述通訊系統(tǒng)上傳至所述嵌入式工控板，所述嵌入式工控板經(jīng)判斷處理后輸出前進(jìn)或 差速調(diào)整或停車調(diào)整指令至所述伺服電機(jī)系統(tǒng)，使得機(jī)器人確認(rèn)自身在行走環(huán)境中的位姿 并校正行走方向。
[0005] 該系統(tǒng)采用二維碼疊加 RFID標(biāo)簽雙重系統(tǒng)，使機(jī)器人丟失位姿的概率大大降低， 利用RFID的高速性和無(wú)方向性彌補(bǔ)二維碼的不足，得到機(jī)器人的位置信息，提高系統(tǒng)的穩(wěn) 定性；同時(shí)利用二維碼的方向性彌補(bǔ)RFID的不足，簡(jiǎn)單快速得到AGV機(jī)器人偏移角度以及 偏移中心點(diǎn)距離。該系統(tǒng)利用雙重系統(tǒng)，確認(rèn)機(jī)器人自身在行走環(huán)境中的具體位姿(位置和 角度)，根據(jù)測(cè)得的角度和偏移距離，自動(dòng)校正機(jī)器人行走方向，以確保機(jī)器人行進(jìn)順利。
[0006] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述二維碼標(biāo)簽信息為包括機(jī)器人二維碼位置和機(jī)器人二維 碼狀態(tài)圖像的位姿信息；所述RFID標(biāo)簽信息為機(jī)器人RFID位置信息。
[0007] 作作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述嵌入式工控板包括圖片信息識(shí)別單元、圖片信息處理 單元、地理位置確認(rèn)單元、偏差控制單元；所述二維碼標(biāo)簽信息經(jīng)所述通訊系統(tǒng)上傳至所述 圖片信息識(shí)別單元，所述圖片信息識(shí)別單元輸出解析后的機(jī)器人二維碼位置信息至所述地 理位置確認(rèn)單元，所述RFID標(biāo)簽信息經(jīng)所述通訊系統(tǒng)將解析后的機(jī)器人RFID位置信息上 傳至所述地理位置確認(rèn)單元，所述地理位置確認(rèn)單元連接所述偏差控制單元；所述二維碼 標(biāo)簽信息還經(jīng)所述通訊系統(tǒng)上傳至所述圖片信息處理單元，所述圖片信息處理單元輸出解 析后的機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信息至所述偏差控制單元；所述偏差控制單元經(jīng)所述通訊系 統(tǒng)輸出控制指令至所述伺服電機(jī)系統(tǒng)。
[0008] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述地理位置確認(rèn)單元通過比對(duì)解析后的機(jī)器人二維碼位置 信息和解析后的機(jī)器人RFID位置信息，以確認(rèn)機(jī)器人地理位置；當(dāng)解析后的機(jī)器人二維碼 位置信息與解析后的機(jī)器人RFID位置信息相等，則確認(rèn)機(jī)器人地理位置為解析后的機(jī)器 人二維碼位置信息或解析后的機(jī)器人RFID位置信息；反之，則確認(rèn)機(jī)器人地理位置為解析 后的機(jī)器人RFID位置信息。
[0009] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述偏差控制單元包括偏差判斷單元、差速調(diào)整單元和停車 調(diào)整單元。
[0010] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述偏差判斷單元包括偏移角度判斷單元、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向 和位置判斷單元；所述圖片信息處理單元將解析后的機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信息送入所述 偏移角度判斷單元和所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置判斷單元；所述偏移角度判斷單元分別與 所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置判斷單元和所述停車調(diào)整單元連接，所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位 置判斷單元分別經(jīng)所述停車調(diào)整單元和所述差速調(diào)整單元連接所述伺服電機(jī)系統(tǒng)。
[0011] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述圖片信息處理單元中解析后的機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信 息包括用以構(gòu)建機(jī)器人與二維碼位置關(guān)系的二維坐標(biāo)系信息、機(jī)器人偏移二維碼角度和機(jī) 器人偏移二維碼中心距離。
[0012] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述偏移角度判斷單元將機(jī)器人偏移二維碼角度與參考偏移 角度比較，當(dāng)所述機(jī)器人偏移二維碼角度不小于所述參考偏移角度時(shí)，所述停車調(diào)整單元 工作；當(dāng)所述機(jī)器人偏移二維碼角度小于所述參考偏移角度時(shí)，所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位 置判斷單元工作，判斷機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置后確定啟動(dòng)所述停車調(diào)整單元或所述差速調(diào) 整單元。
[0013] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置判斷單元包括八種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方 向和位置情況；所述八種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置情況包括：機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑 右方且機(jī)器人中心位于第一象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第 二象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第三象限；機(jī)器人行進(jìn)方向 偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第四象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器 人中心位于第一象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第二象限；機(jī) 器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第三象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路 徑左方且機(jī)器人中心位于第四象限。
[0014] 作為本發(fā)明的優(yōu)選，當(dāng)所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置情況為以下任意一種時(shí)，所述 差速調(diào)整單元工作：機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第一象限，機(jī)器 人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第四象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑 左方且機(jī)器人中心位于第二象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第 三象限；當(dāng)所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置情況為以下任意一種時(shí)，所述停車調(diào)整單元工作： 機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第二象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè) 路徑右方且機(jī)器人中心位于第三象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位 于第一象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第四象限。
[0015] 本發(fā)明具有以下有益效果： 本發(fā)明系統(tǒng)簡(jiǎn)單、容易實(shí)施，其采用二維碼疊加 RFID標(biāo)簽雙重系統(tǒng)，使機(jī)器人丟失位 姿概率大大降低，該系統(tǒng)還能自動(dòng)確認(rèn)機(jī)器人行進(jìn)中的位置并能自動(dòng)校正機(jī)器人行進(jìn)方 向，提高自動(dòng)化運(yùn)輸高效性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為本發(fā)明一種AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2為本發(fā)明一種AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)的嵌入式工控板的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3為本發(fā)明一種AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)的偏差判斷單元的結(jié)構(gòu)框圖； 圖4為本發(fā)明一種AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)施方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018] 如圖1所示為一種AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，該系統(tǒng)包括二維碼標(biāo)簽、 RFID標(biāo)簽、二維碼圖像采集系統(tǒng)、RFID閱讀系統(tǒng)、伺服電機(jī)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和嵌入式工控 板；所述二維碼圖像采集系統(tǒng)和RFID閱讀系統(tǒng)分別讀取二維碼標(biāo)簽和RFID標(biāo)簽信息經(jīng)所 述通訊系統(tǒng)上傳至所述嵌入式工控板，所述嵌入式工控板經(jīng)如圖4所示方法判斷處理后輸 出前進(jìn)或差速調(diào)整或停車調(diào)整指令至所述伺服電機(jī)系統(tǒng)，使得機(jī)器人確認(rèn)自身在行走環(huán)境 中的位姿并校正行走方向。其中，所述二維碼圖像采集系統(tǒng)可以為攝像頭，采集的信息通過 圖片采集卡把圖片數(shù)字化，所述RFID閱讀系統(tǒng)為RFID閱讀器，所述通訊系統(tǒng)包括由MINI PCIE接口構(gòu)成的用以實(shí)現(xiàn)二維碼圖像采集系統(tǒng)和嵌入式工控板通訊的二維碼通訊系統(tǒng)、由 USB接口構(gòu)成的用以實(shí)現(xiàn)RFID閱讀系統(tǒng)和嵌入式工控板通訊的RFID通訊系統(tǒng)和用以實(shí)現(xiàn) 嵌入式工控板和伺服電機(jī)系統(tǒng)通訊的CANopen總線通訊系統(tǒng)。
[0019] 如圖2、3,所述嵌入式工控板包括圖片信息識(shí)別單元、圖片信息處理單元、地理位 置確認(rèn)單元、偏差控制單元；所述二維碼標(biāo)簽和所述RFID標(biāo)簽信息，也就是二維碼圖像采 集系統(tǒng)和RFID閱讀系統(tǒng)讀取的信息，經(jīng)所述通訊系統(tǒng)分別上傳至所述圖片信息識(shí)別單元 和所述地理位置確認(rèn)單元，所述RFID閱讀系統(tǒng)可直接解析所述RFID標(biāo)簽信息中的機(jī)器人 RFID位置信息，所述圖片信息識(shí)別單元用以解析機(jī)器人二維碼位置信息，并將解析后的機(jī) 器人二維碼位置信息送入所述地理位置確認(rèn)單元，其中所述機(jī)器人RFID位置信息和機(jī)器 人二維碼位置信息為地理坐標(biāo)信息，所述地理位置確認(rèn)單元判斷確認(rèn)機(jī)器人地理位置并輸 送至所述偏差控制單元；所述二維碼標(biāo)簽信息還經(jīng)所述通訊系統(tǒng)上傳至所述圖片信息處理 單元，所述圖片信息處理單元用以解析機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信息，解析后的所述機(jī)器人 二維碼狀態(tài)圖像信息包括用以構(gòu)建機(jī)器人與二維碼位置關(guān)系的二維坐標(biāo)系信息、機(jī)器人偏 移二維碼角度和機(jī)器人偏移二維碼中心距離，所述信息輸出至所述偏差控制單元；所述偏 差控制單元收到地理位置信息后，再根據(jù)解析后的機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信息判斷偏移情 況，若不偏移，機(jī)器人繼續(xù)前行，當(dāng)機(jī)器人到達(dá)另一個(gè)二維碼標(biāo)簽時(shí)，該系統(tǒng)重新開始工作， 若偏移則根據(jù)偏差控制單元內(nèi)部處理方法進(jìn)行偏移調(diào)整，調(diào)整指令通過所述通訊系統(tǒng)控制 所述伺服電機(jī)系統(tǒng)，機(jī)器人邊走邊調(diào)整行走方向，即差速調(diào)整，或者機(jī)器人停車調(diào)整。
[0020] 所述偏差控制單元包括偏差判斷單元、差速調(diào)整單元和停車調(diào)整單元。所述偏差 判斷單元包括偏移角度判斷單元、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置判斷單元；所述圖片信息處理單 元將解析后的機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信息送入所述偏移角度判斷單元和所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng) 方向和位置判斷單元；所述偏移角度判斷單元分別與所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置判斷單元 和所述停車調(diào)整單元連接，所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置判斷單元分別經(jīng)所述停車調(diào)整單元 和所述差速調(diào)整單元連接所述伺服電機(jī)系統(tǒng)。
[0021] 圖4示出了本發(fā)明一種AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)施方法的流程圖。初始設(shè)定 機(jī)器人參考偏移角度a Mf、機(jī)器人驅(qū)動(dòng)輪間距D、相鄰二維碼標(biāo)簽中心距離LDM，初始設(shè)定機(jī) 器人行進(jìn)路徑。
[0022] 步驟1，機(jī)器人沿初始設(shè)定路徑行進(jìn)，所述二維碼圖像采集系統(tǒng)和RFID閱讀系統(tǒng) 分別采集第N個(gè)二維碼標(biāo)簽信息和第N個(gè)RFID標(biāo)簽信息；第N個(gè)二維碼標(biāo)簽信息包括機(jī)器 人二維碼位置信息和機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信息，第N個(gè)RFID標(biāo)簽信息包括機(jī)器人RFID 位置信息，N=I, 2,... η ; 步驟2,所述二維碼圖像采集系統(tǒng)和所述RFID閱讀系統(tǒng)分別讀取第N個(gè)二維碼標(biāo)簽信 息和第N個(gè)RFID標(biāo)簽信息，并經(jīng)所述通訊系統(tǒng)送入嵌入式工控板，利用所述圖片信息識(shí)別 單元解析第N個(gè)二維碼標(biāo)簽信息的機(jī)器人二維碼位置信息，利用所述RFID閱讀系統(tǒng)解析第 N個(gè)RFID標(biāo)簽信息的機(jī)器人RFID位置信息，并利用所述圖片信息處理單元解析第N個(gè)二維 碼標(biāo)簽信息的機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信息。其中解析后的機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信息包括 用以構(gòu)建機(jī)器人與二維碼位置關(guān)系的二維坐標(biāo)系信息、機(jī)器人偏移二維碼角度α和機(jī)器 人偏移二維碼中心距離Λ L，其中二位坐標(biāo)系是以第N個(gè)二維碼的中心點(diǎn)為原點(diǎn)，以機(jī)器人 規(guī)劃路徑下一目的第Ν+1個(gè)二維碼與當(dāng)前第N個(gè)二維碼的連線為Y軸正方向，建立二維坐 標(biāo)系。
[0023] 步驟3,確認(rèn)機(jī)器人當(dāng)前地理位置：所述地理位置確認(rèn)單元比較解析后的第N個(gè)機(jī) 器人二維碼位置信息和解析后的第N個(gè)機(jī)器人RFID位置信息以確認(rèn)機(jī)器人地理位置：當(dāng)解 析后的第N個(gè)機(jī)器人二維碼位置信息=解析后的第N個(gè)機(jī)器人RFID位置信息，確認(rèn)機(jī)器人 地理位置為解析后的第N個(gè)機(jī)器人二維碼位置信息或解析后的第N個(gè)機(jī)器人RFID位置信 息；當(dāng)解析后的第N個(gè)機(jī)器人二維碼位置信息尹解析后的第N個(gè)機(jī)器人RFID位置信息，確 認(rèn)機(jī)器人地理位置為解析后的第N個(gè)機(jī)器人RFID位置信息，其中解析后的所第N個(gè)機(jī)器人 二維碼位置信息和第N個(gè)機(jī)器人RFID位置信息為地理坐標(biāo)信息。
[0024] 步驟4,確認(rèn)機(jī)器人偏移情況：所述偏移角度判斷單元比較解析后的第N個(gè)機(jī)器人 二維碼狀態(tài)圖像信息以確認(rèn)機(jī)器人偏移情況：當(dāng)機(jī)器人偏移二維碼角度α =〇度時(shí)，機(jī)器人 保持原來(lái)狀態(tài)行進(jìn)，直到機(jī)器人行進(jìn)到第Ν+1個(gè)二維碼標(biāo)簽和第Ν+1個(gè)RFID標(biāo)簽處，再次 從步驟1開始；當(dāng)機(jī)器人偏移二維碼角度α尹0度時(shí)，執(zhí)行步驟5。
[0025] 步驟5,調(diào)整機(jī)器人路徑：所述偏移角度判斷單元根據(jù)解析后的第N個(gè)機(jī)器人二 維碼狀態(tài)圖像信息，比較第N個(gè)機(jī)器人偏移二位碼角度α和機(jī)器人參考偏移角度a Mf，當(dāng) α彡時(shí)，進(jìn)入所述停車調(diào)整單元實(shí)施步驟5. 2停車調(diào)整；當(dāng)α〈α 時(shí)，所述機(jī)器人運(yùn) 動(dòng)方向和位置單元判斷機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置情況。經(jīng)多次測(cè)驗(yàn)，當(dāng)a 約為15度時(shí)，機(jī) 器人邊走邊校正效果最好。
[0026] 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置情況有八種：機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人 中心位于第一象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第二象限；機(jī)器 人朝行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第三象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路 徑右方且機(jī)器人中心位于第四象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于 第一象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第二象限；機(jī)器人行進(jìn)方 向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第三象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī) 器人中心位于第四象限。
[0027] 當(dāng)所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置情況為以下任意一種時(shí)，進(jìn)入所述差速調(diào)整單元實(shí) 施步驟5. 1差速調(diào)整：機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第一象限，機(jī) 器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第四象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路 徑左方且機(jī)器人中心位于第二象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于 第三象限；該差速調(diào)整在機(jī)器人行進(jìn)過程中進(jìn)行，行進(jìn)路徑近似呈現(xiàn)S型。當(dāng)所述機(jī)器人運(yùn) 動(dòng)方向和位置情況為以下任意一種時(shí)，進(jìn)入所述停車調(diào)整實(shí)施步驟5. 2停車調(diào)整：機(jī)器人 行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中心位于第二象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右 方且機(jī)器人中心位于第三象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第一 象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中心位于第四象限。校正結(jié)束后，當(dāng)機(jī)器 人行駛到第N+1個(gè)二維碼標(biāo)簽或第N+1個(gè)RFID標(biāo)簽時(shí)，再次從步驟1開始。
[0028] 其中，所述步驟5. 1差速調(diào)整： 當(dāng)機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方時(shí)，調(diào)整使得機(jī)器人行進(jìn)方向向預(yù)設(shè)路徑 偏轉(zhuǎn)，即機(jī)器人中心靠近二維碼中心，VK，='+ W*D，W = π /180 ;當(dāng)機(jī)器人行進(jìn)方向偏向 預(yù)設(shè)路徑左方時(shí)，調(diào)整VK〈'，使得機(jī)器人行進(jìn)方向向預(yù)設(shè)路徑偏轉(zhuǎn)，即機(jī)器人中心靠近二 維碼中心，=VK+W*D，W= π * α /180,其中W為機(jī)器人中心點(diǎn)角速度，八為機(jī)器人左輪線速 度，％為機(jī)器人右輪線速度，V ρ為調(diào)整后機(jī)器人左輪線速度，Vk，為調(diào)整后機(jī)器人右輪線速 度。
[0029] 所述步驟5. 2停車調(diào)整： 步驟5.2. 1，校正偏移角度： 步驟5. 2. 1. 1，機(jī)器人停止當(dāng)前運(yùn)動(dòng)并原地旋轉(zhuǎn)α角度，原地旋轉(zhuǎn)弧長(zhǎng)

【權(quán)利要求】
1. 一種AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，包括二維碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽、二維碼圖 像采集系統(tǒng)、RFID閱讀系統(tǒng)、伺服電機(jī)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和嵌入式工控板；所述二維碼圖像采 集系統(tǒng)和RFID閱讀系統(tǒng)分別讀取二維碼標(biāo)簽和RFID標(biāo)簽信息經(jīng)所述通訊系統(tǒng)上傳至所述 嵌入式工控板，所述嵌入式工控板經(jīng)判斷處理后輸出前進(jìn)或差速調(diào)整或停車調(diào)整指令至所 述伺服電機(jī)系統(tǒng)，使得機(jī)器人確認(rèn)自身在行走環(huán)境中的位姿并校正行走方向。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述二維碼標(biāo)簽信息 為包括機(jī)器人二維碼位置和機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像的位姿信息；所述RFID標(biāo)簽信息為機(jī) 器人RFID位置信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述嵌入式工控板包 括圖片信息識(shí)別單元、圖片信息處理單元、地理位置確認(rèn)單元、偏差控制單元；所述二維碼 標(biāo)簽信息經(jīng)所述通訊系統(tǒng)上傳至所述圖片信息識(shí)別單元，所述圖片信息識(shí)別單元輸出解析 后的機(jī)器人二維碼位置信息至所述地理位置確認(rèn)單元，所述RFID標(biāo)簽信息經(jīng)所述通訊系 統(tǒng)將解析后的機(jī)器人RFID位置信息上傳至所述地理位置確認(rèn)單元，所述地理位置確認(rèn)單 元連接所述偏差控制單元；所述二維碼標(biāo)簽信息還經(jīng)所述通訊系統(tǒng)上傳至所述圖片信息處 理單元，所述圖片信息處理單元輸出解析后的機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信息至所述偏差控制 單元；所述偏差控制單元經(jīng)所述通訊系統(tǒng)輸出控制指令至所述伺服電機(jī)系統(tǒng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述地理位置確認(rèn)單 元通過比對(duì)解析后的機(jī)器人二維碼位置信息和解析后的機(jī)器人RFID位置信息，W確認(rèn)機(jī) 器人地理位置；當(dāng)解析后的機(jī)器人二維碼位置信息與解析后的機(jī)器人RFID位置信息相等， 則確認(rèn)機(jī)器人地理位置為解析后的機(jī)器人二維碼位置信息或解析后的機(jī)器人RFID位置信 息；反之，則確認(rèn)機(jī)器人地理位置為解析后的機(jī)器人RFID位置信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述偏差控制單元包 括偏差判斷單元、差速調(diào)整單元和停車調(diào)整單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述偏差判斷單元包 括偏移角度判斷單元、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置判斷單元；所述圖片信息處理單元將解析后 的機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信息送入所述偏移角度判斷單元和所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置 判斷單元；所述偏移角度判斷單元分別與所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置判斷單元和所述停車 調(diào)整單元連接，所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置判斷單元分別經(jīng)所述停車調(diào)整單元和所述差速 調(diào)整單元連接所述伺服電機(jī)系統(tǒng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述圖片信息處理單 元中解析后的機(jī)器人二維碼狀態(tài)圖像信息包括用W構(gòu)建機(jī)器人與二維碼位置關(guān)系的二維 坐標(biāo)系信息、機(jī)器人偏移二維碼角度和機(jī)器人偏移二維碼中也距離。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述偏移角度判斷單 元將機(jī)器人偏移二維碼角度與參考偏移角度比較，當(dāng)所述機(jī)器人偏移二維碼角度不小于所 述參考偏移角度時(shí)，所述停車調(diào)整單元工作；當(dāng)所述機(jī)器人偏移二維碼角度小于所述參考 偏移角度時(shí)，所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置判斷單元工作，判斷機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置后確 定啟動(dòng)所述停車調(diào)整單元或所述差速調(diào)整單元。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向 和位置判斷單元包括八種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置情況；所述八種機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置情 況包括：機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中也位于第一象限；機(jī)器人行進(jìn)方向 偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中也位于第二象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器 人中也位于第H象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中也位于第四象限；機(jī) 器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中也位于第一象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路 徑左方且機(jī)器人中也位于第二象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中也位于 第H象限；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中也位于第四象限。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的AGV機(jī)器人路徑導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng) 方向和位置情況為W下任意一種時(shí)，所述差速調(diào)整單元工作；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路 徑右方且機(jī)器人中也位于第一象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中也位于 第四象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中也位于第二象限，機(jī)器人行進(jìn)方 向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中也位于第H象限；當(dāng)所述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向和位置情況為W 下任意一種時(shí)，所述停車調(diào)整單元工作；機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中也 位于第二象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑右方且機(jī)器人中也位于第H象限，機(jī)器人偏 向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人中也位于第一象限，機(jī)器人行進(jìn)方向偏向預(yù)設(shè)路徑左方且機(jī)器人 中也位于第四象限。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK104460669SQ201410607380
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】何瑤瑤, 趙永勝, 余淵, 陳云雷, 曹克江, 施穎涌, 張穎, 潘吉亮 申請(qǐng)人:上海電器科學(xué)研究所（集團(tuán)）有限公司, 湖州上電科電器科學(xué)研究有限公司, 上海賽晶機(jī)電設(shè)備工程有限公司, 上電科湖州電器科學(xué)研究院