一种双轮驱动的AGV转向视觉控制方法技术

本发明专利技术涉及人工智能领域，具体涉及一种双轮驱动的AGV转向视觉控制方法。该方法包括：识别障碍物；获取AGV与障碍物之间的第一距离和障碍物的宽度；在第一距离小于预设距离时，获取第一弦长，进一步得到第一转弯半径；在获取到障碍物的长度时，获取AGV绕过障碍物侧面进行第一次转弯的第一终止半径，及对应的第一圆心角；依照第二转向圆模型进行第二次转弯的第二转弯半径；在AGV绕过障碍物侧面的端点时，获取依照第三转向圆模型获取第三转弯半径；AGV根据第三转向圆模型进行转弯以平滑绕过障碍物。利用本发明专利技术，可以保证AGV能够平滑的绕过障碍物区域，避免更多的时间损失与转向磨损，有效的提高了运输的效率。效的提高了运输的效率。效的提高了运输的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种双轮驱动的AGV转向视觉控制方法


[0001]本专利技术涉及人工智能
，具体涉及一种双轮驱动的AGV转向视觉控制方法。

技术介绍

[0002]随着现代工业对无人化、智能化的青睐，AGV越来越多的应用在货物搬运的场景中，相较于人工搬运，能够有效地减轻劳动强度，大大提高货物搬运的工作效率。
[0003]在AGV搭载货物进行运输时需要躲避路径上的障碍物，目前控制小车转换的实际情况中一般通过减小AGV小车的速度，或者利用AGV小车的线速度和角速度，未考虑到小车在转弯过程中离心力对所载货物造成的掉落影响，也忽略了小车速度变化时的能源消耗以及轮轴磨损，导致AGV小车不能稳定运行以及工作效率不能最大化。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种双轮驱动的AGV转向视觉控制方法，所采用的技术方案具体如下：本专利技术一个实施例提供了一种双轮驱动的AGV转向视觉控制方法，该方法包括：采集道路图像和深度图像，识别所述道路图像中的障碍物；根据所述深度图像获取AGV与所述障碍物之间的第一距离和根据所述道路图像获取所述障碍物的宽度；在所述第一距离小于预设距离时，根据所述障碍物的宽度以及所述第一距离获取第一弦长，将所述第一弦长与第一转向圆模型进行匹配得到第一转弯半径，所述第一转弯半径为所述AGV依照所述第一转向圆模型朝着障碍物侧面进行第一次转弯的初始半径；所述第一转向圆模型是模拟AGV逐渐缩小转弯半径沿着螺线路径转弯的模型，所述螺线路径上的每个位置点均对应一个转弯半径；在所述AGV进行第一次转弯的过程中获取到所述障碍物的长度时，获取所述AGV绕过所述障碍物侧面并朝向绕过所述障碍物侧面的端点进行第一次转弯的第一终止半径，及所述第一终止半径在所述第一转向圆模型中对应的第一圆心角；根据所述障碍物的长度、所述第一终止半径及所述第一圆心角得到依照第二转向圆模型进行第二次转弯的第二转弯半径；在所述AGV绕过所述障碍物侧面的端点时，获取依照第三转向圆模型进行第三次转弯的第三转弯半径；所述AGV根据所述第三转向圆模型进行转弯以平滑绕过障碍物回到原行驶路径。
[0005]优选的，所述根据所述障碍物的长度、所述终止半径及所述圆心角得到依照第二转向圆模型进行第二次转弯的第二转弯半径的步骤，包括：以所述障碍物的长度作为弦长与所述转向圆模型进行匹配，在匹配得到的第二转向圆的第二候选初始半径小于所述第一转向圆模型的最小半径时，以所述第二候选半径作为所述第二转弯半径。
[0006]优选的，获取依照第三转向圆模型进行第三次转弯的第三转弯半径的方法，包括：
根据所述障碍物的宽度和所述第一距离获取驶出的弦长；获取所述AGV绕过所述障碍物侧面的端点，并驶出端点进行第三次转弯时的第二终止半径，及所述第二终止半径在所述第二转向圆模型中对应的第二圆心角；根据所述驶出的弦长、所述第二终止半径及所述第二圆心角得到依照第三转向圆模型进行第三次转弯的所述第三转弯半径。
[0007]优选的，所述第一转向圆模型的构建方法，包括：根据道路的宽度获取所述AGV在所述道路上的最大转弯半径，以所述最大转弯半径为转向圆模型的初始半径，对所述初始半径进行迭代衰减以得到相应转向圆模型的所述螺线路径。
[0008]优选的，所述根据所述障碍物的宽度以及所述第一距离获取第一弦长的方法包括：由所述障碍物的宽度与所述第一距离根据勾股定理获取所述第一弦长。
[0009]优选的，所述根据所述障碍物的长度、所述终止半径及所述圆心角得到依照第二转向圆模型进行第二次转弯的第二转弯半径的方法，包括：将所述障碍物的长度、所述终止半径及所述圆心角输入全连接网络得到所述第二转弯半径。
[0010]优选的，所述全连接网络的损失函数包括所述终止半径与所述第二转向圆模型的初始转弯半径之间的第一损失、及所述障碍物长度与所述初始半径之间的第二损失；其中，所述第一损失与所述损失函数的损失值呈负相关关系。
[0011]优选的，所述障碍物的长度的获取方法包括：对所述AGV采集的图像进行边缘检测，得到多条障碍物的边缘；拟合所述多条障碍物的边缘得到拟合直线；以所述多条障碍物的边缘在所述拟合直线上的投影长度作为所述障碍物的长度。
[0012]本专利技术实施例的有益效果在于：通过建立转向圆模型获取AGV在运输过程中躲避障碍物的优化路径，通过AGV与障碍物之间的弦长获取第一转弯半径，建立损失函数获取最优化的第二转弯半径，进一步获取第三转弯半径，使得AGV在躲避障碍物的过程中驶出点尽可能的与障碍物的另一端点进行相切，在节省空间的同时保证AGV能够平滑的绕过障碍物区域，避免更多的时间损失与转向磨损，有效的提高了运输的效率。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0014]图1为本专利技术一个实施例所提供的一种双轮驱动AGV转向视觉控制方法流程图；图2为本专利技术一个实施例所提供的一种AGV避障示意图；图3为本专利技术一个实施例所提供的一种转向圆模型示意图。
具体实施方式
[0015]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种双轮驱动AGV转向视觉控制方法和系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0016]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0017]本专利技术实施例应用的具体场景为AGV在分拣运输过程中的转向控制，通过建立转向圆模型获取AGV在运输过程中躲避障碍物的优化路径，通过AGV与障碍物之间的弦长获取第一转弯半径，建立损失函数获取最优化的第二转弯半径，进一步获取第三转弯半径，使得AGV在躲避障碍物的过程中驶出点尽可能的与障碍物的另一端点进行相切，保证AGV能够平滑的绕过障碍物区域，避免更多的时间损失与转向磨损，有效的提高了运输的效率。
[0018]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种双轮驱动AGV转向视觉控制方法的具体方案。
[0019]请参阅图1，其示出了本专利技术一个实施例提供的一种双轮驱动AGV转向视觉控制方法流程图，该方法包括以下步骤：步骤S100，采集道路图像和深度图像，识别道路图像中的障碍物；根据深度图像获取AGV与障碍物之间的第一距离和根据道路图像获取障碍物的宽度。
[0020]请参阅图2，其示出了AGV进行避障的示意图，包括：AGV小车10、障碍物20、障碍物宽度、第一距离、预设距离、第一弦长所对应圆弧31、第一弦长310、第二转弯半径所转圆弧32、第二转弯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双轮驱动AGV转向视觉控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集道路图像和深度图像，识别所述道路图像中的障碍物；根据所述深度图像获取AGV与所述障碍物之间的第一距离和根据所述道路图像获取所述障碍物的宽度；在所述第一距离小于预设距离时，根据所述障碍物的宽度以及所述第一距离获取第一弦长，将所述第一弦长与第一转向圆模型进行匹配得到第一转弯半径，所述第一转弯半径为所述AGV依照所述第一转向圆模型朝着障碍物侧面进行第一次转弯的初始半径；所述第一转向圆模型是模拟AGV逐渐缩小转弯半径沿着螺线路径转弯的模型，所述螺线路径上的每个位置点均对应一个转弯半径；在所述AGV进行第一次转弯的过程中获取到所述障碍物的长度时，获取所述AGV绕过所述障碍物侧面并朝向绕过所述障碍物侧面的端点进行第一次转弯的第一终止半径，及所述第一终止半径在所述第一转向圆模型中对应的第一圆心角；根据所述障碍物的长度、所述第一终止半径及所述第一圆心角得到依照第二转向圆模型进行第二次转弯的第二转弯半径；在所述AGV绕过所述障碍物侧面的端点时，获取依照第三转向圆模型进行第三次转弯的第三转弯半径；所述AGV根据所述第三转向圆模型进行转弯以平滑绕过障碍物回到原行驶路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述障碍物的长度、所述终止半径及所述圆心角得到依照第二转向圆模型进行第二次转弯的第二转弯半径的步骤，包括：以所述障碍物的长度作为弦长与所述转向圆模型进行匹配，在匹配得到的第二转向圆的第二候选初始半径大于所述第一转向圆模型的最大半径时，将所述终止半径调整为所述第二候选初始半径，以所述第二候选初始半径作为所述第二转弯半径。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取依照第三转向圆模型进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铭朋，李振鲁，郭东进，刘辉，袁绪彬，龙敏勇，
申请(专利权)人：山东华力机电有限公司，
类型：发明
国别省市：