本發(fā)明涉及智能搬運，更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)及搬運設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在目前的智能搬運系統(tǒng)中，光通訊通常用于控制指令、路徑規(guī)劃和實時反饋等信息的快速傳遞，而搬運環(huán)境中可能存在各種障礙物、狹窄區(qū)域或死角，其中反射鏡系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)光信號的多點覆蓋和定向反射，進而優(yōu)化信號傳輸路徑，使光通訊在復(fù)雜搬運環(huán)境中更具適應(yīng)性。然而在關(guān)鍵區(qū)域反射鏡布設(shè)時反射鏡必須精準定位并對準目標區(qū)域，以確保光信號能夠準確反射到指定的位置，稍有偏差就可能導(dǎo)致信號失準，甚至反射不到目標區(qū)域，此外在對光信號落點位置檢測時，會出現(xiàn)偏差值較大從而影響搬運路徑的選擇。針對上述問題，本發(fā)明提出一種解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的實施例提供一種基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)及搬運設(shè)備，通過一種基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)及搬運設(shè)備，以解決反射鏡定位不準確、光信號偏差、搬運路徑選擇不合理的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)獲取模塊、模型構(gòu)建模塊、偏差計算模塊、路徑評估模塊以及路徑選擇模塊，模塊間存在連接：數(shù)據(jù)獲取模塊：用于將貨物搬運區(qū)域分成若干個小網(wǎng)格區(qū)域，并獲取每個網(wǎng)格區(qū)域的貨物落位區(qū)域的圖像并進行預(yù)處理；模型構(gòu)建模塊：用于在所述貨物落位區(qū)域的圖像中標注光信號的落點位置得到數(shù)據(jù)集，并將所述訓(xùn)練集輸入至目標檢測模型中進行訓(xùn)練得到光落點檢測模型；偏差計算模塊：用于將每個網(wǎng)格區(qū)域的貨物落位區(qū)域的待識別圖像輸入至所述光落點檢測模型中，得到光信號落點位置，并計算每個網(wǎng)格區(qū)域貨物的光信號落點位置偏差系數(shù)；路徑評估模塊：用于基于所述每個網(wǎng)格區(qū)域貨物的光信號落點位置偏差系數(shù)計算搬運路徑評估值，并按照升序進行排序得到搬運路徑排序表；路徑選擇模塊：用于基于所述搬運路徑排序表，基于預(yù)設(shè)的最大偏差值閾值得到候選搬運路徑集，并計算每個候選搬運路徑實際搬運路徑長度進行搬運路徑選擇。

4、在一個優(yōu)選的實施方式中，在所述貨物落位區(qū)域的圖像中標注光信號的落點位置得到數(shù)據(jù)集，并將所述數(shù)據(jù)集輸入至目標檢測模型中進行訓(xùn)練得到光落點檢測模型，具體為：在所述貨物落位區(qū)域的圖像的光信號落點區(qū)域使用預(yù)設(shè)的標注形狀進行標注，得到光落點標注框；為每個光落點標注框增加“光落點”標簽，并將圖像的標注信息保存為預(yù)設(shè)的訓(xùn)練集格式得到數(shù)據(jù)集；

5、將所述數(shù)據(jù)集按照預(yù)設(shè)的比例分為訓(xùn)練集和測試集，將訓(xùn)練集輸入至目標檢測模型中進行模型的訓(xùn)練，并選擇二元交叉熵損失函數(shù)作為模型的損失函數(shù)，得到訓(xùn)練后的目標檢測模型；采用測試集對所述訓(xùn)練后的目標檢測模型進行驗證，得到光落點檢測模型。

6、在一個優(yōu)選的實施方式中，用于將每個網(wǎng)格區(qū)域的貨物落位區(qū)域的待識別圖像輸入至所述光落點檢測模型中，得到光信號落點位置，具體為：所述光落點檢測模型通過選擇經(jīng)典的目標檢測算法包括yolo系列目標檢測方法、faster-rcnn檢測算法；對所述經(jīng)典的目標檢測算法基于模型評估指標進行評估，選取模型評估效果最好的模型作為光落點檢測模型，所述模型評估指標包括精確度、iou值、誤報率和漏報率；

7、在一個優(yōu)選的實施方式中，基于所述每個網(wǎng)格區(qū)域貨物的光信號落點位置偏差系數(shù)計算搬運路徑評估值，并按照升序進行排序得到搬運路徑排序表，具體為：將每條搬運路徑中n個網(wǎng)格區(qū)域貨物的信號落點位置偏差系數(shù)進行相加，得到搬運路徑總偏差評估值；對所述搬運路徑總偏差評估值進行加權(quán)平均，得到搬運路徑評估值；將所述搬運路徑評估值按照升序進行排序，得到搬運路徑排序表。

8、在一個優(yōu)選的實施方式中，基于所述搬運路徑排序表，基于預(yù)設(shè)的最大偏差值閾值得到候選搬運路徑集，并計算每個候選搬運路徑實際搬運路徑長度進行搬運路徑選擇，具體為：將所述搬運路徑排序表中搬運評估值小于預(yù)設(shè)的最小搬運路徑評估值閾值的搬運路徑作為候選搬運路徑集；基于所述候選搬運路徑集，計算每個候選搬運路徑的實際搬運路徑長度；將所述實際搬運路徑長度大于預(yù)設(shè)的最大允許的路徑長度閾值的候選搬運路徑剔除，得到篩選后的有效搬運路徑集；基于所述篩選后的有效搬運路徑集，進行搬運路徑選擇。

9、在一個優(yōu)選的實施方式中，基于所述篩選后的有效搬運路徑集，進行搬運路徑選擇，具體為：基于預(yù)設(shè)的搬運路徑綜合評分函數(shù)計算所述篩選后的有效搬運路徑集中每個有效搬運路徑的綜合評估指數(shù)；基于每個有效搬運路徑的綜合評估指數(shù)，對有效搬運路徑進行排序，選擇綜合評估指數(shù)最高的有效搬運路徑作為最佳搬運路徑。

10、本發(fā)明一種基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)及搬運設(shè)備的技術(shù)效果和優(yōu)點：

11、1.本發(fā)明通過多個模塊有序配合，實現(xiàn)高精度的路徑規(guī)劃和選擇，具有以下優(yōu)點：首先，數(shù)據(jù)獲取模塊對搬運區(qū)域網(wǎng)格化，確保每個網(wǎng)格圖像的精細獲取與預(yù)處理，從而提高了數(shù)據(jù)的準確性；其次，模型構(gòu)建模塊通過目標檢測模型訓(xùn)練出光落點檢測模型，可精準識別光信號落點位置，使后續(xù)偏差計算更為可靠。偏差計算模塊利用光信號落點位置數(shù)據(jù)，計算各網(wǎng)格區(qū)域的偏差系數(shù)，為路徑評估提供了詳實的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。路徑評估模塊根據(jù)偏差系數(shù)對路徑進行全面排序，確保高精度路徑優(yōu)先。最后，路徑選擇模塊在路徑排序表基礎(chǔ)上篩選候選路徑集，并結(jié)合實際搬運長度綜合評估，確保在安全可靠的前提下選擇最優(yōu)路徑。因此，該系統(tǒng)在精度、穩(wěn)定性和效率方面顯著優(yōu)化，特別適合應(yīng)用于高精度要求的搬運環(huán)境中。

技術(shù)特征：

1.一種基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)獲取模塊、模型構(gòu)建模塊、偏差計算模塊、路徑評估模塊以及路徑選擇模塊，模塊間存在連接：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)，其特征在于，在所述貨物落位區(qū)域的圖像中標注光信號的落點位置得到數(shù)據(jù)集，并將所述數(shù)據(jù)集輸入至目標檢測模型中進行訓(xùn)練得到光落點檢測模型，具體為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)，其特征在于，用于將每個網(wǎng)格區(qū)域的貨物落位區(qū)域的待識別圖像輸入至所述光落點檢測模型中，得到光信號落點位置，具體為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)，其特征在于，基于所述每個網(wǎng)格區(qū)域貨物的光信號落點位置偏差系數(shù)計算搬運路徑評估值，并按照升序進行排序得到搬運路徑排序表，具體為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)，其特征在于，基于所述搬運路徑排序表，基于預(yù)設(shè)的最大偏差值閾值得到候選搬運路徑集，并計算每個候選搬運路徑實際搬運路徑長度進行搬運路徑選擇，具體為：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)，其特征在于，基于所述篩選后的有效搬運路徑集，進行搬運路徑選擇，具體為：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)，其特征在于，所述計算每個網(wǎng)格區(qū)域貨物的光信號落點位置偏差系數(shù)，具體公式如下：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)，其特征在于，對所述搬運路徑總偏差評估值進行加權(quán)平均，得到搬運路徑評估值，具體公式如下：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)，其特征在于，所述基于預(yù)設(shè)的搬運路徑綜合評分函數(shù)計算所述篩選后的有效搬運路徑集中每個有效搬運路徑的綜合評估指數(shù)，具體公式如下：

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于光通訊的智能搬運系統(tǒng)及搬運設(shè)備，涉及智能搬運技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：數(shù)據(jù)獲取模塊：用于獲取每個網(wǎng)格區(qū)域的貨物落位區(qū)域的圖像并進行預(yù)處理；模型構(gòu)建模塊：用于將所述訓(xùn)練集輸入至目標檢測模型中進行訓(xùn)練得到光落點檢測模型；偏差計算模塊：用于計算每個網(wǎng)格區(qū)域貨物的光信號落點位置偏差系數(shù)；路徑評估模塊：用于計算搬運路徑評估值，并按照升序進行排序得到搬運路徑排序表；路徑選擇模塊：用于基于所述搬運路徑排序表，基于預(yù)設(shè)的最大偏差值閾值得到候選搬運路徑集，并計算每個候選搬運路徑實際搬運路徑長度進行搬運路徑選擇，解決了反射鏡定位不準確、光信號偏差、搬運路徑選擇不合理的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：王昆,黃亞東,劉遇
受保護的技術(shù)使用者：合肥煥智科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19