本實用新型涉及一種自動導航系統(tǒng)及具有該自動導航系統(tǒng)的導航車。

背景技術(shù)：

目前，磁導航的自動導航系統(tǒng)一般采用磁傳感器或無線射頻識別(RFID，Radio Frequency Identification)傳感器來做站點管理，以得到車體的位置信息。磁傳感器做站點管理時需要在相應站點通過磁條方式或磁釘方式構(gòu)成磁站點編碼，施工量大并且識別不夠穩(wěn)定。而RFID傳感器來做站點管理時需要在相應站點布設RFID標簽，RFID標簽識別易被環(huán)境中的金屬物體干擾，同時RFID標簽容易損壞，使得站點識別的魯棒性不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種能夠方便、穩(wěn)定的對車體進行站點管理的自動導航系統(tǒng)及具有該自動導航系統(tǒng)的導航車。

一種自動導航系統(tǒng)，用于對車體的運動進行導航，包括：

標記物，所述標記物為多個，多個所述標記物依次布設于所述車體的運動路徑上，多個所述標記物的形狀不同；

相機，安裝于所述車體上，所述相機能夠識別所述標記物的形狀；

控制器，安裝于所述車體上，所述控制器與所述相機通信連接，所述控制器能夠計算得到所述車體的位姿信息，并控制所述車體的運動姿態(tài)調(diào)整。

在其中一個實施例中，所述控制器包括存儲單元、運算單元及控制單元，所述存儲單元用于存儲多個所述標記物的位姿信息，所述運算單元與所述相機及所述存儲單元相連接，所述運算單元用于計算得到所述車體的位姿信息，所述控制單元與所述運算單元相連接，所述控制單元用于對所述車體的運動姿態(tài)進行調(diào)整。

在其中一個實施例中，所述相機為雙目相機或單目相機。

在其中一個實施例中，還包括導航磁條及磁導航傳感器，所述導航磁條設于所述車體的運行路徑上，所述磁導航傳感器安裝于所述車體上，且與所述控制器通信連接，所述磁導航傳感器能夠識別所述導航磁條，以使所述控制器控制所述車體沿所述導航磁條的鋪設路徑運動。

在其中一個實施例中，所述磁導航傳感器設于所述車體中部，且位于所述車體的前端。

在其中一個實施例中，還包括站點停止磁條及站點傳感器，所述站點停止磁條設于所述車體的運行路徑上，所述站點傳感器安裝于所述車體上，且與所述控制器通信連接，所述站點傳感器能夠感應所述站點停止磁條。

一種導航車，包括：

能夠在車道上運動的車體；及

上述自動導航系統(tǒng)，所述相機及所述控制器均安裝于所述車體上。

在其中一個實施例中，還包括動力驅(qū)動組件，所述動力驅(qū)動組件設于所述車體上，且與所述控制器通信連接，所述動力驅(qū)動組件驅(qū)動所述車體改變運動姿態(tài)。

在其中一個實施例中，所述動力驅(qū)動組件包括轉(zhuǎn)向電機及行走電機，所述轉(zhuǎn)向電機能夠調(diào)整所述車體的行走方向，所述行走電機能夠調(diào)整所述車體的行走速度。

上述自動導航系統(tǒng)中設置有標記物，在車體帶動相機運動的過程中，相機能夠識別標記物，進而得到車體的位姿信息，從而實現(xiàn)車體的快速站點管理。由于標記物的設置方便簡單，其對鋪設環(huán)境沒有很嚴格的要求，從而能夠有效避免常規(guī)自動導航系統(tǒng)中通過磁條編碼的方式進行站點管理所帶來的工作量繁重的缺陷。同時，與磁傳感器識別編碼磁條的方式相比，標記物更容易被相機所識別，保證了相機的特征識別穩(wěn)定性，使得自動導航系統(tǒng)的站點管理方便、穩(wěn)定。

進一步的，通過相機對標記物進行檢測，運算單元能夠得到車體的位姿信息，進而使控制單元驅(qū)動動力驅(qū)動組件對車體的位姿進行精細調(diào)整。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的導航車結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中所示導航車中控制器與動力驅(qū)動組件的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

為了便于理解本實用新型，下面將參照相關(guān)附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施方式。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，本實用新型一實施例的導航車10包括車體100及自動導航系統(tǒng)200。其中，車體100能夠在車道上運動。自動導航系統(tǒng)200能夠?qū)圀w100的站點信息進行管理，并對車體100的運動姿態(tài)進行調(diào)整。

自動導航系統(tǒng)200包括標記物210、相機220及控制器230。標記物210設于車體100的運行路徑上。相機220安裝于車體100上。相機220能夠識別標記物210的形狀?？刂破?30安裝于車體100上?？刂破?30與相機220通過電連接線連接。

具體的，標記物210為多個。多個標記物210布設于車體100的運動路徑上，且多個標記物210的形狀不同。標記物210可以設于天花板、地面或與地面成一定角度的側(cè)壁上，以便于相機220進行檢測識別?？刂破?30能夠根據(jù)相機220檢測到的標記物210的信息得到車體100的位姿信息，并控制調(diào)整車體100的運動姿態(tài)。其中，車體100的位姿信息包括車體100在運動路徑上的全局位置信息及車體100的偏轉(zhuǎn)角度信息。

上述自動導航系統(tǒng)200通過設置標記物210，并在車體100帶動相機220運動的過程中，使相機220識別標記物210，進而得到車體100的位姿信息，從而實現(xiàn)車體100的快速站點管理。

另外，由于標記物210的設置方便簡單，其對鋪設環(huán)境沒有很嚴格的要求，從而能夠有效避免常規(guī)自動導航系統(tǒng)200中通過磁條編碼的方式進行站點管理所帶來的工作量繁重的問題。同時，與磁傳感器識別編碼磁條的方式相比，標記物210更容易被相機220所識別，保證了相機220的特征識別穩(wěn)定性，使得自動導航系統(tǒng)200對車體100的站點管理方便、穩(wěn)定。

結(jié)合圖1及圖2所示，具體在本實施例中，控制器230包括存儲單元231、運算單元232及控制單元233。存儲單元231存儲有多個標記物210的位姿信息。其中，標記物210的位姿信息包括標記物210所處位置的全局位置信息及標記物210在三維空間內(nèi)的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)信息。運算單元232與相機220及存儲單元231相連接，其能夠?qū)ο鄼C220檢測到的標記物210信息進行分析運算，以得到車體100的位姿信息?？刂茊卧?33與運算單元232相連接，其能夠根據(jù)運算單元232計算得到的車體100的位姿信息對車體100的運動姿態(tài)進行調(diào)整。

其中，運算單元232能夠調(diào)取存儲單元231所存儲的標記物210的全局位置信息，并與相機220所檢測到的標記物210進行匹配，以得到車體100在運行路徑的全局位置信息。運算單元232還能夠根據(jù)存儲單元231存儲的標記物210的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)信息、相機220所檢測到的標記物210的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)信息及相機坐標系與機械坐標系的轉(zhuǎn)換關(guān)系信息，計算得到車體100在三維空間內(nèi)的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)信息?？刂茊卧?33與運算單元232相連接?？刂茊卧?33根據(jù)運算單元232計算得到的車體100位姿信息，對車體100的運動姿態(tài)進行調(diào)整。控制器230能夠通過標記物210計算得到車體100的位姿信息，并以此對車體100進行精細的位姿控制與調(diào)整。

具體在本實施例中，相機220為雙目相機。此時，相機220能夠檢測到標記物210在三維空間內(nèi)各方向上的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)信息，以便于得到車體100在三維空間內(nèi)的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)信息。在其他實施例中，相機220還可以為單目相機。此時，相機220能夠檢測標記物210在二維平面內(nèi)的偏轉(zhuǎn)姿態(tài)信息。

具體在本實施例中，自動導航系統(tǒng)200還包括導航磁條(未示出)及磁導航傳感器240。導航磁條設于車體100的運行路徑上。磁導航傳感器240安裝于車體100上，且與控制器230通過電連接線連接。磁導航傳感器240能夠識別導航磁條，以使控制器230控制車體100沿導航磁條的鋪設路徑運動。具體的，磁導航傳感器240設于車體100中部，且位于車體100的前端，以便較為容易的感應到導航磁條，從而使控制器230通過控制車體100以導航磁條為中心線運動。

通過設置導航磁條與磁導航傳感器240，可以對車體100的行走方向進行整體的調(diào)整，而通過標記物210與相機的配合，實現(xiàn)車體100行走位姿的精細調(diào)整。

需要指出的是，在其他實施例中，導航磁條及磁導航傳感器240均可以省略。此時，僅通過相機220對標記物210進行檢測，即可使控制器230通過動力驅(qū)動組件500驅(qū)動車體100沿標記物210的鋪設路徑運動，實現(xiàn)對車體100行走位姿的全面調(diào)整。

在本實施例中，自動導航系統(tǒng)200還包括站點停止磁條(未示出)及站點傳感器250。站點停止磁條設于車體100的運行路徑上。站點傳感器250安裝于車體100上，且與控制器230通信連接。站點傳感器250能夠感應站點停止磁條，以使控制器230控制車體100停止運動。

需要指出的是，在其他實施例中，站點停止磁條及站點傳感器250均可以省略。此時，站點停止磁條的站點停止指示作用可以被標記物210所替代。當相機220識別到具有停止指示作用的標記物210時，控制器230能夠控制車體100停止。

另外，在其他實施例中，控制器230與相機220之間、控制器230與磁站點傳感器250之間、控制器230與磁導航傳感器240之間還可以通過無線信號進行數(shù)據(jù)傳輸。

具體在本實施例中，導航車10還包括動力驅(qū)動組件300。動力驅(qū)動組件300設于車體100上，其與控制器230通過電連接線連接。控制器230通過動力驅(qū)動組件300以對車體100的運動姿態(tài)進行控制調(diào)整。

具體的，動力驅(qū)動組件300包括轉(zhuǎn)向電機310及行走電機320。當運算單元232計算得到車體100偏離車道的中心線時，控制單元233能夠控制轉(zhuǎn)向電機310驅(qū)動車體100的行走方向改變?？刂茊卧?33能夠通過行走電機320驅(qū)動車體100的行走或停止。

上述自動導航系統(tǒng)200中設置有標記物210，在車體100帶動相機220運動的過程中，相機220能夠識別標記物210，進而得到車體100的位姿信息，從而實現(xiàn)快速站點管理。由于標記物210的設置方便簡單，其對鋪設環(huán)境沒有很嚴格的要求，從而能夠有效避免常規(guī)自動導航系統(tǒng)200中通過磁條編碼的方式進行站點管理所帶來的工作量繁重的缺陷。同時，與磁傳感器識別編碼磁條的方式相比，標記物210更容易被相機220所識別，保證了相機220的特征識別穩(wěn)定性，使得自動導航系統(tǒng)200對車體100的站點管理方便、穩(wěn)定。

進一步的，通過相機220對標記物210進行檢測，運算單元232可以得到車體100的位姿信息，進而使控制單元233驅(qū)動動力驅(qū)動組件300對車體100的位姿進行精細調(diào)整。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。