本發(fā)明屬于倉(cāng)儲(chǔ)，具體的說(shuō)是涉及一種新四向車實(shí)時(shí)準(zhǔn)停系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

1、隨著工廠自動(dòng)化物流發(fā)展，密集存儲(chǔ)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。多層穿梭車系統(tǒng)具有能耗低、效率高、布局靈活、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多年積累技術(shù)已非常成熟，日益受到行業(yè)的青睞。

2、由于現(xiàn)有技術(shù)中需要更大的存儲(chǔ)空間和更高的出入庫(kù)效率，這就要求各個(gè)穿梭車制造商在控制成本的前提下，生產(chǎn)出速度更快、定位精度更高的穿梭車。

3、倉(cāng)儲(chǔ)四向穿梭車(簡(jiǎn)稱四向車，rgv)是一種應(yīng)用于現(xiàn)代智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中的特殊設(shè)備，它具有四個(gè)方向行駛的能力，可以前后左右四個(gè)方向移動(dòng)。四向車內(nèi)部結(jié)構(gòu)由plc、電池、頂升機(jī)等組成，每側(cè)裝有四個(gè)輪子，通過(guò)鏈條或傳動(dòng)系統(tǒng)連接每側(cè)都裝有四個(gè)輪子，完成四向車的換向操作。通常四向車配備了先進(jìn)的自動(dòng)導(dǎo)航和控制系統(tǒng)，可在倉(cāng)儲(chǔ)貨架之間靈活移動(dòng)。通過(guò)與上位機(jī)通訊，能夠?qū)⒇浳飶娜霂?kù)區(qū)域運(yùn)送到存儲(chǔ)區(qū)域，并在需要時(shí)取出貨物。四向車作為現(xiàn)代智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，憑借其靈活性、高效性和智能化的特點(diǎn)，正在不斷推動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)的發(fā)展和升級(jí)。

4、四向車作為近幾年倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重點(diǎn)研究對(duì)象，它需要出入庫(kù)存取貨物合理的配合，使其能夠在最短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確的?？康较鄳?yīng)的位置。目前存在的定位方法有光電尋址、rfid定位、慣性導(dǎo)航、多傳感器融合等。

5、而在四向車實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，最常見(jiàn)的問(wèn)題就是定位速度慢的問(wèn)題，比如在四向車前往指定位置的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)間斷緩慢靠近的現(xiàn)象，原因是四向車采用光電尋址，需要一點(diǎn)一點(diǎn)掃描認(rèn)址片位置，認(rèn)址片上貼有相應(yīng)的二維碼，直到二維碼被完全掃描到，四向車才能夠停止運(yùn)行。在光電尋址的過(guò)程中很容易出現(xiàn)四向車光電掃碼器超過(guò)認(rèn)址片位置的情況，此時(shí)四向車還需往回緩慢行駛，來(lái)回調(diào)整直到光電掃碼器完全掃描到安裝在貨架認(rèn)址片上的二維碼，四向車停止運(yùn)行。光電掃碼器安裝位置在四向車右側(cè)內(nèi)部，位于四個(gè)輪子的中間位置的內(nèi)側(cè)，在掃碼器正下方有一個(gè)圓形的孔，掃碼器透過(guò)圓孔掃描認(rèn)址片。認(rèn)址片位于貨架一側(cè)中間位置的位置，四向車停穩(wěn)后，要求認(rèn)址片與四向車光電掃碼器位于同一個(gè)水平面。由于光電掃碼器安裝在四向車內(nèi)部，透過(guò)底部開(kāi)的小孔掃描認(rèn)址片，因此很難精準(zhǔn)快速的找到認(rèn)址片的位置，這就需要不斷調(diào)整，從而導(dǎo)致尋找停靠位時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響整體的出入庫(kù)效率。因此在四向車尋址過(guò)程中除了要滿足?？康臏?zhǔn)確性，也需要實(shí)現(xiàn)效率最快。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中四向車定位不精確以及定位時(shí)間長(zhǎng)的缺陷，本發(fā)明提供了一種新四向車實(shí)時(shí)準(zhǔn)停系統(tǒng)及其方法，該方法利用相機(jī)系統(tǒng)獲取周圍環(huán)境的視覺(jué)信息，通過(guò)三角函數(shù)與等比例放大方法計(jì)算出圖像與實(shí)際距離的比例，提供更準(zhǔn)確的距離信息和更精準(zhǔn)的停靠位置。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明是一種新四向車實(shí)時(shí)準(zhǔn)停系統(tǒng)，該新四向車實(shí)時(shí)準(zhǔn)停系統(tǒng)包括：

4、數(shù)據(jù)采集單元：所述數(shù)據(jù)采集單元為相機(jī)系統(tǒng)，包括具有激光測(cè)距傳感器的攝像頭，通過(guò)攝像頭識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)?？课坏亩S坐標(biāo)，通過(guò)激光測(cè)距傳感器測(cè)量四向車的相機(jī)系統(tǒng)到標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)的距離，隨后將測(cè)量的距離上傳至上位機(jī)控制器，通過(guò)上位機(jī)控制器機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的圖像分析算法對(duì)圖像進(jìn)行分析，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)停靠位上標(biāo)定點(diǎn)的坐標(biāo)；

5、控制單元：所述控制單元為機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，包含圖像識(shí)別和圖像處理，對(duì)激光測(cè)距傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量的距離數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，去掉四向車靠近過(guò)程中采集的標(biāo)定點(diǎn)坐標(biāo)，對(duì)篩選后的數(shù)據(jù)和坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果判斷四向車?？康奈恢檬欠窬珳?zhǔn)；

6、輸出單元：所述輸出單元為四向車，實(shí)時(shí)向上位機(jī)控制器反饋四向車具體的位置信息；

7、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元：所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元為數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和管理控制單元訓(xùn)練過(guò)程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)單獨(dú)存儲(chǔ)，互不影響。

8、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述相機(jī)系統(tǒng)嵌入安裝在所述四向車的兩個(gè)對(duì)角上采集圖像。

9、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述攝像頭采用120度廣角攝像頭且含有光學(xué)傳感器。攝像頭采用120度的廣角攝像頭內(nèi)含光學(xué)傳感器(120度廣角攝像頭可視范圍大約在240度)，安裝在對(duì)角剛好可以拍攝到四向車四周全貌

10、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：對(duì)篩選后的數(shù)據(jù)和坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，包括計(jì)算兩個(gè)攝像頭到標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)的直線距離：

11、

12、其中，xa表示攝像頭1采集貨架標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)1的橫坐標(biāo)，xb表示攝像頭1采集貨架標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)2的左側(cè)橫坐標(biāo)，ya表示攝像頭1采集貨架標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)1的縱坐標(biāo)，yb表示攝像頭1采集貨架標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)2的左側(cè)縱坐標(biāo)，xf表示攝像頭2采集貨架標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)2的橫坐標(biāo)，xe表示攝像頭2采集貨架標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)1的左側(cè)橫坐標(biāo)，yf表示攝像頭2采集貨架標(biāo)準(zhǔn)停靠位上標(biāo)定點(diǎn)2的縱坐標(biāo)，ye表示攝像頭2采集貨架標(biāo)準(zhǔn)停靠位上標(biāo)定點(diǎn)1的左側(cè)縱坐標(biāo),i表示貨架層數(shù)，攝像頭1和攝像頭2呈對(duì)角線設(shè)置，標(biāo)定點(diǎn)1位于相機(jī)系統(tǒng)正前方，以四向車前進(jìn)方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)方向、所述標(biāo)定點(diǎn)2位于四向車前側(cè)的中間位置正前方，與標(biāo)定點(diǎn)1位于同一水平線；ps2為攝像頭1的相機(jī)系統(tǒng)到該方向上標(biāo)定點(diǎn)2的距離，ps2為攝像頭2的相機(jī)系統(tǒng)到該方向上標(biāo)定點(diǎn)2的距離；

13、將測(cè)量得到的p1和p2與通過(guò)激光測(cè)距傳感器測(cè)量的相機(jī)系統(tǒng)到標(biāo)準(zhǔn)停靠位上標(biāo)定點(diǎn)的距離ps1、ps2進(jìn)行等比例計(jì)算：

14、

15、其中，β表示采集的圖像距離與激光測(cè)距傳感器測(cè)得的實(shí)際距離的比例，β1＝ε1±0.01,β2＝ε2±0.01時(shí)，四向車停靠位置被標(biāo)定為準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)準(zhǔn)停方法計(jì)算結(jié)束，四向車停止運(yùn)動(dòng)，其中ε為標(biāo)準(zhǔn)的比例系數(shù)，ε1表示四向車停靠在標(biāo)準(zhǔn)?？课粫r(shí)，攝像頭1根據(jù)β1與激光測(cè)距傳感器測(cè)得實(shí)際距離的比例，ε2表示四向車?？吭跇?biāo)準(zhǔn)停靠位時(shí)，攝像頭2根據(jù)β2與激光測(cè)距傳感器測(cè)得實(shí)際距離的比例。

16、本發(fā)明還提供了一種新四向車實(shí)時(shí)準(zhǔn)停方法，該準(zhǔn)停方法具體包括以下步驟：

17、步驟1、選擇兩個(gè)相機(jī)系統(tǒng)并將其安裝在四向車上，在上位機(jī)控制器中輸入四向車需前往的指定位置；

18、步驟2、四向車向前運(yùn)動(dòng)，相機(jī)系統(tǒng)提取圖像信息，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)提取到的圖像通過(guò)圖像分析算法進(jìn)行分析，激光測(cè)距傳感器測(cè)量相機(jī)系統(tǒng)到標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)的距離，通過(guò)運(yùn)算判斷四向車?？康奈恢檬欠窬珳?zhǔn)；

19、步驟3、上位機(jī)控制器利用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)?？啃畔ⅲㄟ^(guò)通信接口向四向車發(fā)出?？恐噶?。

20、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：在所述步驟1中，選擇兩個(gè)相機(jī)系統(tǒng)安裝在四向車上且呈對(duì)角線設(shè)置，相機(jī)系統(tǒng)為具有激光測(cè)距傳感器的攝像頭，所述激光測(cè)距傳感器光束直接攝像標(biāo)定點(diǎn)且沒(méi)有干擾物阻擋。

21、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：步驟2具體包括以下步驟：

22、步驟2.1、四向車根據(jù)上位機(jī)控制器設(shè)定向前運(yùn)動(dòng)，將激光測(cè)距傳感器對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)，實(shí)時(shí)測(cè)量四向車的相機(jī)系統(tǒng)到標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)的距離，相機(jī)系統(tǒng)提取標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

23、步驟2.2、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)激光測(cè)距傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量的距離數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，去掉四向車靠近過(guò)程中采集的標(biāo)定點(diǎn)坐標(biāo)，對(duì)篩選后的數(shù)據(jù)和坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果判斷四向車?？康奈恢檬欠窬珳?zhǔn)，具體包括如下步驟：

24、步驟2.2.1、對(duì)篩選后的數(shù)據(jù)和坐標(biāo)利用三角函數(shù)計(jì)算相機(jī)系統(tǒng)到標(biāo)準(zhǔn)停靠位上標(biāo)定點(diǎn)之間的距離：

25、

26、

27、其中，xa表示攝像頭1采集貨架標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)1的橫坐標(biāo)，xb表示攝像頭1采集貨架標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)2的左側(cè)橫坐標(biāo)，ya表示攝像頭1采集貨架標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)1的縱坐標(biāo)，yb表示攝像頭1采集貨架標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)2的左側(cè)縱坐標(biāo)，xf表示攝像頭2采集貨架標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)2的橫坐標(biāo)，xe表示攝像頭2采集貨架標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)1的左側(cè)橫坐標(biāo)，yf表示攝像頭2采集貨架標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)2的縱坐標(biāo)，ye表示攝像頭2采集貨架標(biāo)準(zhǔn)停靠位上標(biāo)定點(diǎn)1的左側(cè)縱坐標(biāo),i表示貨架層數(shù)，攝像頭1和攝像頭2呈對(duì)角線設(shè)置，標(biāo)定點(diǎn)1位于相機(jī)系統(tǒng)正前方，以四向車前進(jìn)方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)方向、所述標(biāo)定點(diǎn)2位于四向車前側(cè)的中間位置正前方，與標(biāo)定點(diǎn)1位于同一水平線；ps1為攝像頭1的相機(jī)系統(tǒng)到該方向上標(biāo)定點(diǎn)2的距離，ps2為攝像頭2的相機(jī)系統(tǒng)到該方向上標(biāo)定點(diǎn)2的距離；

28、步驟2.2.2、將測(cè)量得到的p1和p2與通過(guò)激光測(cè)距傳感器測(cè)量的相機(jī)系統(tǒng)到標(biāo)準(zhǔn)?？课簧蠘?biāo)定點(diǎn)的距離ps1、ps2進(jìn)行等比例計(jì)算：

29、

30、其中，β表示采集的圖像距離與激光測(cè)距傳感器測(cè)得的實(shí)際距離的比例，ε為標(biāo)準(zhǔn)的比例系數(shù)，ε1表示四向車?？吭跇?biāo)準(zhǔn)停靠位時(shí)，攝像頭1根據(jù)β1與激光測(cè)距傳感器測(cè)得實(shí)際距離的比例，ε2表示四向車?？吭跇?biāo)準(zhǔn)?？课粫r(shí)，攝像頭2根據(jù)β2與激光測(cè)距傳感器測(cè)得實(shí)際距離的比例；

31、步驟2.2.3、計(jì)算完成后，四向車停止運(yùn)動(dòng)，觀察β1和β2的誤差是否在正負(fù)0.01范圍內(nèi)，如果在則四向車?？课恢帽粯?biāo)定為準(zhǔn)確，如果不在則四向車?？课恢帽粯?biāo)定為不標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)返回步驟2。

32、本發(fā)明的有益效果是：

33、本發(fā)明具有更高的定位準(zhǔn)確性，能夠在復(fù)雜環(huán)境中更精準(zhǔn)地確定四向車的位置，從而有效減少因誤差導(dǎo)致的?？科?。

34、本發(fā)明在?？窟^(guò)程中，提供了更流暢的操作體驗(yàn)，通過(guò)優(yōu)化裝置及其方法，使得車輛的?？縿?dòng)作更加平穩(wěn)自然，避免了突然停車導(dǎo)致貨物的晃動(dòng)。

35、本發(fā)明不僅提升了四向車的運(yùn)行效率，還縮短了?？克璧臅r(shí)間，提高了整體的工作效率和安全性。

36、本發(fā)明能夠滿足現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)對(duì)于智能化和高效性的需求。

37、綜上所述，本發(fā)明具有更高的準(zhǔn)確性，更流暢的?？窟^(guò)程，在很大程度上提高了四向車的運(yùn)行效率。