一種全向自動(dòng)叉車(chē)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種全向自動(dòng)叉車(chē)，屬于叉車(chē)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，人工成本的上升成為當(dāng)前企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展中遇到的最主要困難，在擁有先進(jìn)制造業(yè)的國(guó)家和地區(qū)，使用自動(dòng)叉車(chē)替代人工在倉(cāng)庫(kù)中進(jìn)行貨物裝卸及運(yùn)載以節(jié)約成本已經(jīng)成為當(dāng)今主流。在國(guó)內(nèi)，目前使用的叉車(chē)，大部分仍是由人工操作或使用磁軌導(dǎo)航以及RFID定位技術(shù)來(lái)進(jìn)行自主移動(dòng)運(yùn)送貨物，該方法雖然能夠滿(mǎn)足一定的需要，但是局限性較大，需要針對(duì)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行較大的改造，不具有通用性。同時(shí)，自動(dòng)叉車(chē)采用目前導(dǎo)航定位技術(shù)的探測(cè)范圍不廣，導(dǎo)航性能的穩(wěn)定性和精確性都不高，對(duì)障礙物不能較好的規(guī)避，無(wú)法探測(cè)的死角不能導(dǎo)航準(zhǔn)確性較差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述問(wèn)題中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種通用性好、穩(wěn)定性高、精確度高的全向自動(dòng)叉車(chē)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種全向自動(dòng)叉車(chē)，包括:
[0005]安裝有四個(gè)麥克納姆輪的運(yùn)動(dòng)車(chē)體，所述運(yùn)動(dòng)車(chē)體包括支撐結(jié)構(gòu)、安裝在所述支撐結(jié)構(gòu)靠近地面的位置上的激光雷達(dá)和安裝在所述支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)的電池、直流電機(jī)、控制裝置、中央處理器、圖像處理裝置、慣性測(cè)量裝置、里程計(jì)、無(wú)線(xiàn)裝置；
[0006]叉車(chē)升降裝置，所述叉車(chē)升降裝置包括升降結(jié)構(gòu)、安裝在所述叉車(chē)升降結(jié)構(gòu)的頂部托盤(pán)上的多臺(tái)雙目立體視覺(jué)攝像頭、安裝在所述升降結(jié)構(gòu)的底部的前置攝像頭和安裝在所述升降結(jié)構(gòu)頂部的前后左右四個(gè)方向上的四個(gè)紅外傳感器；
[0007]上位機(jī)，所述上位機(jī)下發(fā)指令到所述中央處理器；
[0008]充電箱，所述充電箱對(duì)支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)的所述電池進(jìn)行充電；
[0009]所述上位機(jī)與所述中央處理器和所述充電箱通過(guò)所述無(wú)線(xiàn)裝置進(jìn)行通訊；
[0010]所述雙目立體視覺(jué)攝像頭進(jìn)行360度的全方位掃描，獲取所述運(yùn)動(dòng)車(chē)體工作環(huán)境的圖像信息，通過(guò)所述圖像處理裝置處理獲取的圖像信息，結(jié)合所述慣性測(cè)量裝置獲取所述運(yùn)動(dòng)車(chē)體工作的姿態(tài)信息，構(gòu)建出所述運(yùn)動(dòng)車(chē)體工作環(huán)境的3D地圖；
[0011 ] 所述激光雷達(dá)掃描所述運(yùn)動(dòng)車(chē)體行駛道路中的障礙物，所述紅外傳感器掃描所述運(yùn)動(dòng)車(chē)體周?chē)臻g上的障礙物，兩者配合對(duì)所述運(yùn)動(dòng)車(chē)體工作中的障礙物進(jìn)行預(yù)警，并向所述中央處理器發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0012]所述前置攝像頭掃描貨架上的二維碼；
[0013]所述中央處理器獲取所述雙目立體視覺(jué)攝像頭、所述前置攝像頭、所述激光雷達(dá)和所述紅外傳感器的信息，結(jié)合構(gòu)建的3D地圖信息將目標(biāo)位置的坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換為指令信息，并下發(fā)指令信息給控制裝置；
[0014]所述控制裝置根據(jù)所述中央處理器下發(fā)的指令控制所述直流電機(jī)；
[0015]所述直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)四個(gè)麥克納姆輪進(jìn)而控制所述運(yùn)動(dòng)車(chē)體的工作；
[0016]所述里程計(jì)測(cè)量所述運(yùn)動(dòng)車(chē)體工作的行程信息。
[0017]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述雙目立體視覺(jué)攝像頭為5臺(tái)，分別置于所述叉車(chē)升降裝置頂部托盤(pán)的正上方和上下左右四個(gè)方向，形成一個(gè)金字塔的封閉空間。
[0018]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，四個(gè)所述紅外傳感器的掃描方向均為斜下方，形成一個(gè)金字塔的封閉空間。
[0019]優(yōu)選的，所述激光雷達(dá)的掃描范圍達(dá)180°，感應(yīng)距離達(dá)7m，反應(yīng)時(shí)間達(dá)60ms。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0021]1、利用多臺(tái)雙目立體攝像頭能夠快速獲取更大范圍的深度圖像進(jìn)而構(gòu)建工作環(huán)境的3D地圖，結(jié)合里程計(jì)和激光雷達(dá)以及前置攝像頭，能有效、精確的實(shí)現(xiàn)起始位置、目標(biāo)位置的定位，路徑的靈活規(guī)劃，貨物的精確取放。
[0022]2、自動(dòng)叉車(chē)在麥克納姆輪的作用下，能實(shí)現(xiàn)平面上三自由度的全方位移動(dòng)，具有零轉(zhuǎn)彎半徑、橫向平移的能力，可以在狹窄空間內(nèi)或惡劣環(huán)境中自由穿行，能夠在狹小空間內(nèi)進(jìn)行自由平滑的全向移動(dòng)，使叉車(chē)以期望的速度和方向靈活自如地移動(dòng)。特別在倉(cāng)庫(kù)貨架的取放過(guò)程中，利用此平臺(tái)可以完全無(wú)需轉(zhuǎn)向就能夠在同一貨架上取放貨物。
[0023]3、通過(guò)激光雷達(dá)能預(yù)警在自動(dòng)叉車(chē)行駛道路上的任何障礙物，通過(guò)紅外傳感器能預(yù)警自動(dòng)叉車(chē)車(chē)體周?chē)臻g的障礙物，兩者同時(shí)配合以保證自動(dòng)叉車(chē)在工作過(guò)程中能及時(shí)有效的規(guī)避工作環(huán)境中的任何障礙物。
[0024]4、自動(dòng)叉車(chē)電量低時(shí)，上位機(jī)與充電箱通過(guò)無(wú)線(xiàn)裝置進(jìn)行通訊，完成自動(dòng)叉車(chē)的自動(dòng)充電。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明的一種全向自動(dòng)叉車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中，1、支撐結(jié)構(gòu)；2、升降結(jié)構(gòu)；3、激光雷達(dá)；4、雙目攝像頭；5、前置攝像頭；6、紅外傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的一種全向自動(dòng)叉車(chē)，該自動(dòng)叉車(chē)包括:
[0028]底盤(pán)上安裝有四個(gè)麥克納姆輪的運(yùn)動(dòng)車(chē)體，包括支撐結(jié)構(gòu)1、安裝在支撐結(jié)構(gòu)I靠近地面的位置上的激光雷達(dá)3和安裝在支撐結(jié)構(gòu)I內(nèi)的電池、直流電機(jī)、控制裝置、中央處理器、圖像處理裝置、慣性測(cè)量裝置、里程計(jì)、無(wú)線(xiàn)裝置；
[0029]叉車(chē)升降裝置，包括升降結(jié)構(gòu)2、安裝在叉車(chē)升降結(jié)構(gòu)2的頂部托盤(pán)上的五臺(tái)雙目立體視覺(jué)攝像頭4、安裝在升降結(jié)構(gòu)2的底部的前置攝像頭5和安裝在升降結(jié)構(gòu)2頂部的前后左右四個(gè)方向上的四個(gè)紅外傳感器6，五臺(tái)雙目立體視覺(jué)攝像頭4分別置于所述叉車(chē)升降裝置頂部托盤(pán)的正上方和上下左右四個(gè)方向，形成一個(gè)金字塔的封閉空間，四個(gè)紅外傳感器6的掃描方向均為斜下方，形成一個(gè)金字塔的封閉空間；
[0030]上位機(jī)，上位機(jī)下發(fā)指令到中央處理器；
[0031]充電箱，充電箱對(duì)支撐結(jié)構(gòu)I內(nèi)的電池進(jìn)行充電；
[0032]上位機(jī)與中央處理器和充電箱通過(guò)無(wú)線(xiàn)裝置進(jìn)行通訊；
[0033]五臺(tái)雙目立體視覺(jué)攝像頭4進(jìn)行360度的全方位掃描，獲取運(yùn)動(dòng)車(chē)體工作環(huán)境的圖像信息，通過(guò)圖像處理裝置處理獲取的圖像信息，結(jié)合慣性測(cè)量裝置獲取運(yùn)動(dòng)車(chē)體工作的姿態(tài)信息，構(gòu)建出運(yùn)動(dòng)車(chē)體工作環(huán)境的3D地圖；
[0034]激光雷達(dá)3掃描運(yùn)動(dòng)車(chē)體行駛道路中的障礙物，紅外傳感器6掃描運(yùn)動(dòng)車(chē)體周?chē)臻g上