[发明专利]利用二维码地标定位AGV工作点位置的方法及系统

说明书

本发明公开了一种利用二维码地标定位AGV工作点位置的方法及系统，首先利用AGV上安装的摄像头获取包含二维码地标的图片，利用视觉技术对图片进行分析，识别出二维码地标中三个角落上最外围正方形的质心点，分析出位于对角线上的两个质心点，并根据两个对角线上的质心点的中心点来判断二维码地标的所处位置，再根据这三个质心点的关系来获取二维码地标的旋转方向；同时可以利用zbar算法来获取二维码地标1所代表的内容信息，不同的信息可以区分不同的工作。本发明通过二维码地标精确计算出AGV的位置坐标和修正角度，计算过程简单可靠，容易实现，便于机器臂调整以进行高精度工作。

技术领域

本发明AGV定位领域，特别是一种利用二维码地标定位AGV工作点位置的方法及系统。

背景技术

随着高科技的发展，物料的运输方式已经由人工助力运输转换为采用自动导航小车AGV(Automatic Guided Vehicle)进行全自动的运输，AGV是运用了一些导航方式进行移动的，主要有电磁导航、超声波导航、激光导航和视觉导航等方式。随着工业4.0时代的到来，AGV不仅仅被用来作为物料运输工具，而且还需搭载机器臂进行工作站的更换，从而执行不同的高精度的工作。而AGV搭载机器臂通过某种导航方式到达工作站时，往往是个大致的位置，位置和方向都不太精确，使机器臂无法正常进行高精度的工作。

发明内容

本发明旨在提供一种利用二维码地标定位AGV工作点位置的方法及系统，精确计算出AGV的位置坐标和修正角度，便于机器臂调整以进行高精度工作。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种利用二维码地标定位AGV工作点位置的方法，包括以下步骤：

1)获取包含二维码地标的图像，将获取到的图像转换为灰度图，并对所述灰度图进行预处理，去除所述灰度图的噪声，然后分割出只包含二维码地标的二值图像；

2)获取所述二值图像中与二维码地标三个角落上最外围正方形的面积匹配的所有轮廓，依次判断所述所有轮廓中是否有夹角为直角的正方形轮廓，删除夹角不是直角的轮廓，保存夹角为直角的正方形轮廓；

3)计算所保存的正方形轮廓的质心点，得到三个质心点的坐标分别为A(A.x,A.y)，B(B.x,B.y)，C(C.x,C.y)；

4)求取A、B；B、C；A、C之间的平方距离，得到三个距离值dxy1,dxy2,dxy3，判断dxy1,dxy2,dxy3的大小，最大的值对应的两质心点即为对角线上的两质心点；

5)计算步骤4)得到的对角线上两质心点连线的中点Q的坐标，判断Q点是否在图像的中心，若正好在图像中心，则Q点就是工位精准点的位置；若不在图像中心，则计算Q点与二值图像中心的X方向和Y方向的间距，并将上述间距发送给AGV进行调整，以使图像中的Q点靠近图像中心，即AGV向工位精准点位置趋近，直至重合；

6)利用对角线上的两质心点确定倾斜弧度，利用另外一个质心点和Q点的方位以及所述倾斜弧度确定修正角度，将所述修正角度发送给AGV并进行相应的调整，以达到AGV的工作点精准方向；

7)识别出二维码地标的内容信息。

步骤1)中，利用高斯滤波算法对所述灰度图进行预处理，滤除所述灰度图的噪声；用固定阈值分割法获取只包含二维码地标的二值图像。实现过程简单可靠。

步骤4)中，A点和B点之间的平方距离dxy1的计算公式为：

dxy1＝(A.x-B.x)×(A.x-B.x)+(A.y-B.y)×(A.y-B.y)。

B点与C点的平方距离dxy2及A点与C点之间的平方距离dxy3也采用同样的原理计算，即：

B点与C点的平方距离dxy2的计算公式为：