[发明专利]一种基于ROS的AGV小车激光导航系统

权利要求书

1.一种基于ROS的AGV小车激光导航系统，其特征在于，包括自带ROS的上位机及安装在AGV小车内的下位机，其中，上位机与下位机内分别设置有用于进行数据信息交换的无线通讯模块，用户通过上位机向AGV小车的下位机发送指令控制AGV小车运行状态，下位机包括自带ROS的决策模块、激光导航模块、电源管理模块、安全保护模块、驱动模块，激光导航模块、电源管理模块、安全保护模块、驱动模块分别与决策模块双向连接，决策模块通过无线通讯模块与上位机连接；同时在上位机与下位机之间安装有路由器，并将上位机系统中的ROS_MASTER_URI与下位机系统中的ROS_MASTER_URI设置相同参数，以实现上位机与下位机的消息发布与订阅；驱动模块包括控制器、电机和编码器，控制器与编码器连接，编码器与电机连接，电机与AGV小车的左轮与右轮连接；安全保护模块包括安装在AGV小车车体前方的激光传感器和安装在AGV车体后方的红外传感器；

决策模块通过采集激光导航模块、电源管理模块、安全保护模块、驱动模块和上位机的信息，根据预先设定条件做出相应的决策；激光导航模块利用ROS中开源功能包，调用gmapping功能包利用slam技术实现在未知环境中实时定位与地图创建，调用navigation功能包订阅激光数据和已知地图信息，在利用蒙特卡罗定位算法实现定位功能、利用A*算法实现全局路径规划、利用dwa算法实现局部路径规划，最后将路径规划信息转化为线速度和角速度形式发布给驱动模块；驱动模块的控制器订阅激光导航模块发布的速度指令后，通过动力学模型计算AGV小车左轮与右轮的差速，从而控制AGV小车沿规划的路径行驶；同时，控制器读取编码器的数值并将该信息反馈给激光导航模块；在AGV小车运动过程中，激光传感器提前检测AGV小车与前方障碍物的距离，在AGV小车后退过程中，红外传感器检测AGV小车与后方障碍物的距离，从而将周围环境信息发送给决策模块以做出减速或者避障的操作；当AGV小车电池电量低于设定值时，电压监控系统将信息反馈给决策模块，决策模块通过无线通讯模块向上位机发送充电指令。

2.根据权利要求1所述的一种基于ROS的AGV小车激光导航系统，其特征在于，上位机为PC平板电脑，显示器带触屏功能，操作系统为windows系统和ROS，PC平板电脑界面上设置有地图显示与操作界面、控制界面、位置属性编辑界面及状态属性。

3.根据权利要求1所述的一种基于ROS的AGV小车激光导航系统，其特征在于，电源管理模块包括电池、稳压模块和电压监控系统，电池与稳压模块连接，稳压模块与电压监控系统连接，电压监控系统与决策模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于ROS的AGV小车激光导航系统，其特征在于，当出现紧急状况时，用户通过上位机介入AGV小车的下位机系统，避免危险事故发生。