[发明专利]一种AGV机器人路径导航系统

说明书

技术领域

    本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种AGV机器人路径导航系统。

背景技术

无人搬运车（简称AGV机器人），是指具备电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。对于拥有自主路径规划功能的AGV机器人来说，确认自己在地图中的位置非常重要，并且实时校正机器人行进方向，有利于提高运输行业的高效性。一般，AGV机器人仅用RFID标签实现路径导航，如实用新型专利CN 203405960 U，则RFID标签的无方向性使得路径导航系统无法获得机器人偏移角度和机器人偏移RFID中心点距离；而AGV机器人仅用二维码标签实现路径导航，如发明专利申请CN 103268119 A，则二维码标签在AGV高速运行时得到错误的机器人位置信息。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种同时具有RFID标签和二维码标签作用的AGV机器人路径导航系统，系统简单，运行高效且可自动校正机器人行走方向。

本发明的技术方案是提供一种AGV机器人路径导航系统，其特征在于，包括二维码标签、RFID标签、二维码图像采集系统、RFID阅读系统、伺服电机系统、通讯系统和嵌入式工控板；所述二维码图像采集系统和RFID阅读系统分别读取二维码标签和RFID标签信息经所述通讯系统上传至所述嵌入式工控板，所述嵌入式工控板经判断处理后输出前进或差速调整或停车调整指令至所述伺服电机系统，使得机器人确认自身在行走环境中的位姿并校正行走方向。

该系统采用二维码叠加RFID标签双重系统，使机器人丢失位姿的概率大大降低，利用RFID的高速性和无方向性弥补二维码的不足，得到机器人的位置信息，提高系统的稳定性；同时利用二维码的方向性弥补RFID的不足，简单快速得到AGV机器人偏移角度以及偏移中心点距离。该系统利用双重系统，确认机器人自身在行走环境中的具体位姿（位置和角度），根据测得的角度和偏移距离，自动校正机器人行走方向，以确保机器人行进顺利。

作为本发明的优选，所述二维码标签信息为包括机器人二维码位置和机器人二维码状态图像的位姿信息；所述RFID标签信息为机器人RFID位置信息。

作作为本发明的优选，所述嵌入式工控板包括图片信息识别单元、图片信息处理单元、地理位置确认单元、偏差控制单元；所述二维码标签信息经所述通讯系统上传至所述图片信息识别单元，所述图片信息识别单元输出解析后的机器人二维码位置信息至所述地理位置确认单元，所述RFID标签信息经所述通讯系统将解析后的机器人RFID位置信息上传至所述地理位置确认单元，所述地理位置确认单元连接所述偏差控制单元；所述二维码标签信息还经所述通讯系统上传至所述图片信息处理单元，所述图片信息处理单元输出解析后的机器人二维码状态图像信息至所述偏差控制单元；所述偏差控制单元经所述通讯系统输出控制指令至所述伺服电机系统。

作为本发明的优选，所述地理位置确认单元通过比对解析后的机器人二维码位置信息和解析后的机器人RFID位置信息，以确认机器人地理位置；当解析后的机器人二维码位置信息与解析后的机器人RFID位置信息相等，则确认机器人地理位置为解析后的机器人二维码位置信息或解析后的机器人RFID位置信息；反之，则确认机器人地理位置为解析后的机器人RFID位置信息。

作为本发明的优选，所述偏差控制单元包括偏差判断单元、差速调整单元和停车调整单元。

作为本发明的优选，所述偏差判断单元包括偏移角度判断单元、机器人运动方向和位置判断单元；所述图片信息处理单元将解析后的机器人二维码状态图像信息送入所述偏移角度判断单元和所述机器人运动方向和位置判断单元；所述偏移角度判断单元分别与所述机器人运动方向和位置判断单元和所述停车调整单元连接，所述机器人运动方向和位置判断单元分别经所述停车调整单元和所述差速调整单元连接所述伺服电机系统。

作为本发明的优选，所述图片信息处理单元中解析后的机器人二维码状态图像信息包括用以构建机器人与二维码位置关系的二维坐标系信息、机器人偏移二维码角度和机器人偏移二维码中心距离。

作为本发明的优选，所述偏移角度判断单元将机器人偏移二维码角度与参考偏移角度比较，当所述机器人偏移二维码角度不小于所述参考偏移角度时，所述停车调整单元工作；当所述机器人偏移二维码角度小于所述参考偏移角度时，所述机器人运动方向和位置判断单元工作，判断机器人运动方向和位置后确定启动所述停车调整单元或所述差速调整单元。