自动导航和自动跟随一体化智能运输车制造技术

本实用新型专利技术公开了一种上述自动导航和自动跟随一体化智能运输车，对智能运输车进行导航，以及对LED靶标进行自动跟踪，其包括所述LED靶标设有一LED灯，所述LED灯闪烁形成光斑，设于所述智能运输车的一跟随双目摄像头，一导航双目摄像头设于所述智能运输车，所述导航双目摄像头对二维码导航条的信息进行识别，所述导航双目摄像头对智能运输车进行导航，所述跟随双目摄像头对车道边线进行识别，所述导航双目摄像头测算智能运输车与二维码导航条的相对位置误差，所述跟随双目摄像头和所述导航双目摄像头相互配合，引导智能运输车完成自身姿态的矫正，具备自动导航和自动跟随功能。

Integrated intelligent transport vehicle with automatic navigation and automatic follow

【技术实现步骤摘要】
自动导航和自动跟随一体化智能运输车
本技术涉及一种运输车，尤指一种可以实现自动导航和自动跟随的一体化智能运输车。
技术介绍
目前市面上仓储物流、大型卖场、生产工厂等企业实际物品运输中，希望既可以实现自动导航，又可以实现自动跟随，以更有效的进行物品运输，使运输车更具通用性。目前较为成熟的自动导航方案有SLAM导航和磁条导航，SLAM导航方案采用Lidar或者摄像头构建地图，同时利用导航算法进行自动导航，复杂且不稳定，磁条导航方案相对较为简单，利用磁力信号进行引导，但是，使用时间一长，磁力容易削弱，并且磁力信号容易混淆。相关技术可以参考申请公布号为CN109109768的专利。自动跟随的方案有多超声波传感器引导方案和Xbee引导方案，多超声波传感器引导方案利用多个超声波传感器探测运输车前方障碍物位置，进而引导运输车完成跟随，但任何目标都会发生感应，所以容易跟随错误，Xbee引导方案采集Xbee发生器与Xbee接收器之间的信号传输时间，计算得到跟踪目标与运输车相对位置，进而引导运输车完成跟随，但还是无法得到跟踪目标准确的立体空间位置信息。相关技术可以参考申请公布号为CN105629998的专利。上述各个设计方案只将导航功能和跟随功能独立设计，各个设计方案也均有其自身的缺点存在，比如跟踪不稳定，或者是目标容易混淆等，应用场景也有限制，存在错误率高、成本高、效率低、耗时间等类似问题。在仓储物流、大型超市和生产工厂实际运输工作中，企业不仅希望运输车可自动跟随工作人员行驶完成物品运输，同时也希望运输车满载货物后可脱离工作人员的引导自动将货物运输到指定地点。企业希望存在一种更为通用的智能运输车，以更有效地进行物品运输，获取更高的性价比。当前运输车只具有自动导航或自动跟随两种功能中的一种，自动导航受限于固定路线行驶，而自动跟随脱离不了工作人员的引导，因此两种运输车各有其应用上的限制，降低了使用效率。因此，有必要设计一种好的自动导航和自动跟随一体化智能运输车，以克服上述问题。
技术实现思路
针对
技术介绍
所面临的问题，本技术的目的在于提供一种通过二维码导航和双目视觉追踪相结合的方案，同时进行自动导航和自动跟随双模式的通用型智能运输车，将更好地帮助企业提升运输效率和智能化水平，满足了企业的实际需求，给企业带来更高的经济效益。为实现上述目的，本技术采用以下技术手段：一种自动导航和自动跟随一体化智能运输车，对智能运输车进行导航，以及对LED靶标进行自动跟踪，其包括所述LED靶标设有一LED灯，所述LED灯闪烁形成光斑，设于所述智能运输车的一跟随双目摄像头，所述跟随双目摄像头配有图像识别模块和空间坐标计算模块，所述图像识别模块识别所述光斑在图像中的位置，所述空间坐标计算模块计算所述光斑在空间中的三维坐标值，一超声波传感器设于所述智能运输车，所述超声波传感器探测所述智能运输车前方的障碍物，所述智能运输车具有一底盘，所述底盘安装有一电池和一控制器，所述电池对所述智能运输车、所述跟随双目摄像头、所述超声波传感器和所述控制器进行电力供应，所述控制器对所述智能运输车、所述跟随双目摄像头、所述超声波传感器进行操作控制，接收和处理信号，一开关模块对所述智能运输车进行控制，一导航双目摄像头设于所述智能运输车，所述导航双目摄像头对二维码导航条的信息进行识别，所述导航双目摄像头对智能运输车进行导航，所述跟随双目摄像头对车道边线进行识别，所述导航双目摄像头测算智能运输车与二维码导航条的相对位置误差，所述跟随双目摄像头和所述导航双目摄像头相互配合，引导智能运输车完成自身姿态的矫正。进一步地，二维码导航条的信息为直行、转向或掉头，对应地，所述导航双目摄像头引导智能运输车执行直行、转向或掉头的动作。进一步地，智能运输车的控制算法为模型控制、PID控制和差速控制，控制智能运输车加速、减速及转向。进一步地，所述LED靶标LED灯设于一塑料外壳内，所述塑料外壳为白色，所述光斑形成于所述塑料外壳，所述LED灯通过一控制电路具有不同频率和不同模式的闪烁，所述控制电路位于所述LED靶标内，对应地，所述光斑也具有不同频率和不同模式，所述LED灯具备闪烁频率及闪烁模式，所述光斑具备闪烁频率及闪烁模式，所述跟随双目摄像头对闪烁频率和闪烁模式的所述光斑进行识别，所述跟随双目摄像头内设定的闪烁频率和闪烁模式与所述光斑的闪烁频率和闪烁模式均相匹配时，所述跟随双目摄像头对LED靶标进行跟踪，所述跟随双目摄像头内设定的闪烁频率和闪烁模式与所述光斑的闪烁频率和闪烁模式匹配有差异时，所述跟随双目摄像头停止跟踪。进一步地，所述LED灯具有多种闪烁频率及多种闪烁模式，对应地，所述光斑具有多种闪烁频率及多种闪烁模式，所述智能运输车的数量为多个，对应地，所述跟随双目摄像头的数量为多个，多个所述跟随双目摄像头分别对多种闪烁频率及多种闪烁模式的多个所述光斑进行跟踪。进一步地，所述底盘具有两个电机、两个前车轮和两个后车轮，两个所述电机为分别独立设置，两个所述电机对两个所述后车轮进行驱动，利用差速控制算法控制所述智能运输车完成转向，两个所述前车轮为万向轮。进一步地，所述底盘具有扬声器，当所述智能运输车出现故障、导航受阻或发生跟随失败时，所述扬声器发出语音提醒，所述扬声器发出的语音提醒包括跟踪目标丢失、导航路线受阻、电池电量低、超重、车辆自身故障等。进一步地，所述开关模块包含总开关和离身急停开关，所述总开关对所述智能运输车上电和断电，所述离身急停开关对所述智能运输车脱离操作人员控制时进行紧急停车。进一步地，所述导航双目摄像头安装于所述底盘的底部，且朝向地面，一背景照明灯设于所述导航双目摄像头上，用于照亮地面目标，当所述二维码导航条落在所述导航双目摄像头的识别区域内，所述导航双目摄像头识别二维码导航条的导航信息。进一步地，一模式切换环设于智能运输车，设置智能运输车不同的工作模式，工作模式为驻车（P）、跟随（F）、导航（C）、驱动（D）和空档（N）五种。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：上述自动导航和自动跟随一体化智能运输车，对智能运输车进行导航，以及对LED靶标进行自动跟踪，其包括所述LED靶标设有一LED灯，所述LED灯闪烁形成光斑，设于所述智能运输车的一跟随双目摄像头，所述跟随双目摄像头配有图像识别模块和空间坐标计算模块，所述图像识别模块识别所述光斑在图像中的位置，所述空间坐标计算模块计算所述光斑在空间中的三维坐标值，一超声波传感器设于所述智能运输车，所述超声波传感器探测所述智能运输车前方的障碍物，所述智能运输车具有一底盘，所述底盘安装有一电池和一控制器，所述电池对所述智能运输车、所述跟随双目摄像头、所述超声波传感器和所述控制器进行电力供应，所述控制器对所述智能运输车、所述跟随双目摄像头、所述超声波传感器进行操作控制，接收和处理信号，一开关模块对所述智能运输车进行控制，一导航双目摄像头设于所述智能运输车，所述导航双目摄像头对二维码导航条的信息进行识别，所述导航双目摄像头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动导航和自动跟随一体化智能运输车，对智能运输车进行导航，以及对LED靶标进行自动跟踪，其特征在于，包括：所述LED靶标设有一LED灯，所述LED灯闪烁形成光斑，设于所述智能运输车的一跟随双目摄像头，所述跟随双目摄像头配有图像识别模块和空间坐标计算模块，所述图像识别模块识别所述光斑在图像中的位置，所述空间坐标计算模块计算所述光斑在空间中的三维坐标值，一超声波传感器设于所述智能运输车，所述超声波传感器探测所述智能运输车前方的障碍物，所述智能运输车具有一底盘，所述底盘安装有一电池和一控制器，所述电池对所述智能运输车、所述跟随双目摄像头、所述超声波传感器和所述控制器进行电力供应，所述控制器对所述智能运输车、所述跟随双目摄像头、所述超声波传感器进行操作控制，接收和处理信号，一开关模块对所述智能运输车进行控制，一导航双目摄像头设于所述智能运输车，所述导航双目摄像头对二维码导航条的信息进行识别，所述导航双目摄像头对智能运输车进行导航，所述跟随双目摄像头对车道边线进行识别，所述导航双目摄像头测算智能运输车与二维码导航条的相对位置误差，所述跟随双目摄像头和所述导航双目摄像头相互配合，引导智能运输车完成自身姿态的矫正。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自动导航和自动跟随一体化智能运输车，对智能运输车进行导航，以及对LED靶标进行自动跟踪，其特征在于，包括：所述LED靶标设有一LED灯，所述LED灯闪烁形成光斑，设于所述智能运输车的一跟随双目摄像头，所述跟随双目摄像头配有图像识别模块和空间坐标计算模块，所述图像识别模块识别所述光斑在图像中的位置，所述空间坐标计算模块计算所述光斑在空间中的三维坐标值，一超声波传感器设于所述智能运输车，所述超声波传感器探测所述智能运输车前方的障碍物，所述智能运输车具有一底盘，所述底盘安装有一电池和一控制器，所述电池对所述智能运输车、所述跟随双目摄像头、所述超声波传感器和所述控制器进行电力供应，所述控制器对所述智能运输车、所述跟随双目摄像头、所述超声波传感器进行操作控制，接收和处理信号，一开关模块对所述智能运输车进行控制，一导航双目摄像头设于所述智能运输车，所述导航双目摄像头对二维码导航条的信息进行识别，所述导航双目摄像头对智能运输车进行导航，所述跟随双目摄像头对车道边线进行识别，所述导航双目摄像头测算智能运输车与二维码导航条的相对位置误差，所述跟随双目摄像头和所述导航双目摄像头相互配合，引导智能运输车完成自身姿态的矫正。


2.如权利要求1所述的自动导航和自动跟随一体化智能运输车，其特征在于：二维码导航条的信息为直行、转向或掉头，对应地，所述导航双目摄像头引导智能运输车执行直行、转向或掉头的动作。


3.如权利要求1所述的自动导航和自动跟随一体化智能运输车，其特征在于：智能运输车的控制算法为模型控制、PID控制和差速控制，控制智能运输车加速、减速及转向。


4.如权利要求1所述的自动导航和自动跟随一体化智能运输车，其特征在于：所述LED靶标LED灯设于一塑料外壳内，所述塑料外壳为白色，所述光斑形成于所述塑料外壳，所述LED灯通过一控制电路具有不同频率和不同模式的闪烁，所述控制电路位于所述LED靶标内，对应地，所述光斑也具有不同频率和不同模式，所述LED灯具备闪烁频率及闪烁模式，所述光斑具备闪烁频率及闪烁模式，所述跟随双目摄像头对闪烁频率和闪烁模式的所述光斑进行识别，所述跟随双目摄像头内设定的闪烁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳恒，刘振宇，
申请(专利权)人：深圳诗航智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44