[发明专利]一种激光叉车路径规划方法

说明书

本发明公开了一种激光叉车路径规划方法，包括以下步骤：构建激光叉车所处的环境模型；构建环境模型的环境拓扑图及有向图；根据任务列表获取激光叉车需要执行的任务；根据接收到激光叉车当前的位姿，判断激光叉车所处的位置，为子节点或主节点或路径上；若激光叉车处于子节点，则直接利用AStar算法规划子节点所处的主节点至目标节点的最短路径；若激光叉车处于主节点，首先利用AStar算法规划出一条最短路径。采用上述技术方案，建模简单，减少占用计算机的存储资源；提出了无需叉车原地掉头的路径规划，减少了场地路面的磨损，解决无法掉头的问题；提出了小车停靠在任意位置的路径规划，解决了以往叉车必须停靠在节点的问题。

技术领域

本发明属于物料输送机械设备自动控制的技术领域。更具体地，本发明涉及一种激光叉车路径规划方法，并可扩展用到所有自动运输车的技术领域。

背景技术

一、相关技术发展背景介绍：

随着物料输送系统、柔性制造系统、自动化立体仓库系统等的发展，AGV(Automated Guided Vehicle，自动运输小车)作为物料输送系统和柔性制造系统中的重要组成部分，可以解决传统物流系统的弊端，在制造业输送环节得到了广泛的应用。

近年来，激光叉车因其智能化程度高、柔性强的特点，越来越受到各类企业的青睐。激光叉车相比于其他导航方式的AGV，突破了固定路径导航方式轨迹不能改变和需要铺设导轨的弊端，其只需安装反光板和布置网络等简单的施工，具有转弯半径小、路径更改方便的优势，可直接应用在人工驾驶叉车的使用场景中。

要实现叉车的自主完成堆、取货物，就涉及到激光叉车当前位置到目标点间的路径规划问题，现有的路径规划方法如Floyd，Dijstra，A-star算法已完成路径规划的最短路径的规划，但这些算法更多的是点到点的情况，并未考虑到叉车不在节点的情况，而且若规划的最短路径需要激光叉车原地掉头，这将会严重磨损地面，或因场地显示，无法使激光叉车完成原地掉头的动作，从而影响工厂的整体运行效率。

二、现有技术的文献检索结果：

1、中国专利文献：一种基于floyd算法的激光叉车路径搜索方法；(201811629622.5)，其记载的技术方案是：采用Floyd路径规划算法完成激光叉车的路径搜索，若激光叉车不在路径节点位置，则以距叉车当前位置最近的节点作为Floyd算法的起始节点，来规划叉车的任务路径。

2、中国专利文献：一种基于A*算法的AGV路径规划方法；(201711494629.6)其记载的技术方案是：采用A*算法规划AGV的运行路线。

三、最接近的现有技术及其存在的技术问题：

以上检索到的申请号为201811629622.5的中国专利“一种基于Floyd算法的激光叉车路径搜索方法”，提出了采用Floyd算法完成激光叉车路径搜索方法，该方法使用的算法计算量大，不适应于路径节点过多的情况，且该方法提出激光叉车不在路径节点位置，则以距叉车当前位置最近的节点作为Floyd算法的起始节点，来规划叉车的任务路径，这将导致激光叉车出现陆续掉头的风险。

Floy算法计算量大，若无向图节点过多，则消耗搜索路径的时间较多，当激光叉车不在节点时，若以最近的节点作为起始节点，将导致激光叉车可能出现连续掉头的情形。

申请号为201711494629.6的中国专利“一种基于A*算法的AGV路径规划方法”，提出了通过构建拓扑环境地图，利用A*算法构建启发函数，并设定合理的估价函数后，从而求解AGV任务的行驶路径。但该方法只是适应于AGV处于路径节点位置下的路径规划，而在实际工厂应用中AGV可能停放在路径上的任意位置且专利中提出的方法并未考虑到因场地限制或因AGV掉头磨损地面等带来的AGV无法原地掉头的问题。

只可用于AGV处于节点位置下的路径规划，且并未考虑到因场地限制或AGV掉头磨损地面等带来的AGV无法原地掉头的问题。

发明内容