结合二维码与编码器的两轮AGV定位装置和物流运输系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了结合二维码与编码器的两轮AGV定位装置和物流运输系统，包括水平安装在AGV小车车体上的角度传感器、分别集成在AGV小车的左轮毂电机和右轮毂电机内的编码器、安装在车体底部的图像传感器、用于采集处理数据的双控制器和按栅格式张贴在小车运行场地地面上的二维码；通过采用二维码与编码器相结合的混合定位方式，实现了在保持定位精度的同时对AGV小车进行实时定位的功能，极大的提高了仓储物流的效率。本实用新型专利技术极大地提高了定位的精度，降低了企业产品的生产周期。本实用新型专利技术将不同算法功能模块设置在不同的单片机中，减少了空间和电路复杂度，组织结构有利于算法的模块化，便于后期通过接口进行功能升级和维护。升级和维护。升级和维护。

【技术实现步骤摘要】
结合二维码与编码器的两轮AGV定位装置和物流运输系统


[0001]本技术属于AGV导航定位
，具体涉及结合二维码与编码器的两轮AGV定位装置和物流运输系统。

技术介绍

[0002]目前，AGV已经成为仓储物流运输的主力军，极大的提高了仓储物流运输的效率，缩短了产品的生产周期，并节省大量的劳动力。定位技术一直以来都是AGV的研究热点，也是AGV实现其功能的关键技术。在仓储应用中，AGV定位技术有其特殊性。首先，运行中存在多车互相遮挡、货架遮挡等干扰，如激光反光板定位、自然导航定位、天花板定位等依赖周围或上方环境特征的定位方式会失效；其次，工艺上要求AGV在仓库平面内的任意站点位置可以停车和旋转，并且旋转过程中可以精确定位，则仅仅依靠编码器与陀螺仪的惯性定位会产生较大的累积误差，以二维码为地标的视觉定位虽然不受周围环境影响，但在二维码栅格地图之外的定位会显得较为困难，并且由于二维码定位是离散的定位，仅仅依靠二维码来进行全局定位，其定位精度还有待改善。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是：提供结合二维码与编码器的两轮AGV定位装置和物流运输系统，用于减少空间和电路复杂度。
[0004]本技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种结合二维码与编码器的两轮AGV定位装置，包括用于获取AGV小车的角速度信息的角度传感器，用于分别获取AGV小车的两边车轮速度信息的左编码器和右编码器，用于标识运行场地的二维码，用于获取二维码信息的图像传感器，用于接收角度传感器、左编码器、右编码器和图像传感器的位置信息的第一控制器，以及用于给定AGV小车的初始位置信息、根据第一控制器的输出信息处理修正角度传感器和编码器的累积误差并输出AGV小车的实时位姿信息的第二控制器；角度传感器水平安装在AGV小车的车体上；左编码器和右编码器分别集成在AGV小车的左轮毂电机和右轮毂电机内；图像传感器安装在AGV小车的车体底部；二维码按栅格式张贴在小车运行场地的地面上；所述的角度传感器、左编码器、右编码器、图像传感器分别与第一控制器连接，第一控制器与第二控制器连接。
[0005]按上述方案，角度传感器采用TL740D型陀螺仪。
[0006]按上述方案，图像传感器采用工业相机。
[0007]按上述方案，第一控制器和第二控制器均采用单片机。
[0008]按上述方案，角度传感器、左编码器、右编码器、图像传感器、第一控制器和第二控制器分别挂接在AGV小车的CAN总线上。
[0009]按上述方案，第二控制器通过网络连接远程控制端，用于输出实时位姿信息。
[0010]按上述方案，图像传感器通过图像传感器安装板安装在AGV小车的车体底部，采集头从图像传感器安装口处向外伸出。
[0011]一种仓储物流运输系统，包括两轮AGV小车和远程控制端。
[0012]本技术的有益效果为：
[0013]1.本技术的结合二维码与编码器的两轮AGV定位装置和物流运输系统，通过将不同算法功能模块设置在不同的单片机中，减少了空间和电路复杂度，组织结构有利于算法的模块化，便于后期通过接口进行功能升级和维护。
[0014]2.本技术采用编码器与二维码相结合的AGV定位方式，解决了当小车运行到两个二维码之间，由于栅格式离散分布的单一二维码失去参考物而无法确定小车的位置，从而不能连续定位的问题，极大地提高了定位的精度，降低了企业产品的生产周期。
[0015]3.本技术通过采用二维码与编码器相结合的混合定位方式，有效避免了单一编码器定位带来的累积误差导致定位不准的问题，实现了在保持定位精度的同时对AGV小车进行实时定位的功能，极大的提高了仓储物流的效率。
附图说明
[0016]图1是本技术实施例的原理框图。
[0017]图2是本技术实施例的立体图。
[0018]图3是本技术实施例的去掉翻盖和外壳后底板上组件的立体图。
[0019]图中：1.翻板；2.外壳；3.图像传感器安装口；4.图像传感器安装板。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0021]参见图1，本技术的实施例包括设置在AGV小车上的角度传感器、编码器左、编码器右、二维码、图像传感器、单片机1和单片机2。
[0022]角度传感器采用TL740D型陀螺仪，水平安装在AGV小车的车体几何中心；编码器左和编码器右分别集成在AGV小车的轮毂电机左和轮毂电机右内；图像传感器采用工业相机，通过图像传感器安装板安装在AGV小车的车体底部，采集头从图像传感器安装口处向外伸出；小车运行场地内按栅格式张贴二维码，用于供工业相机读取二维码信息。
[0023]陀螺仪、编码器左、编码器右、工业相机、单片机1和单片机2通过CAN总线连接；单片机1用于接收来自陀螺仪、编码器(码盘)和工业相机的位置信息，单片机2用于处理并输出AGV小车的精确位置。
[0024]第二控制器通过网络连接远程控制端，用于输出实时位姿信息，从而本技术与远程控制端构成物流运输系统。
[0025]本技术的运行过程为：单片机1和单片机2上电初始化；单片机2给定AGV小车的初始位置信息，AGV小车向前运行；陀螺仪和编码器分别获取AGV小车的角速度和车轮速度并发送给单片机1，单片机1接收并处理后发送给单片机2；单片机2通过运动学模型计算获取AGV小车的位姿信息；当AGV小车运行到二维码区域时，工业相机读取二维码信息并发送给单片机1，单片机1接收并处理后发送给单片机2；单片机2更新小车的位姿信息，修正由陀螺仪、编码器持续定位带来的累积误差。
[0026]具体数据处理不属于本技术的创新点，可以是任何处理方式，本技术保护的是采用两个控制器，其中一个采集信号和预处理，另一个仅用于数据的计算，从而提高
速度。
[0027]以上实施例仅用于说明本技术的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本技术的内容并据以实施，本技术的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本技术所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结合二维码与编码器的两轮AGV定位装置，其特征在于：包括用于获取AGV小车的角速度信息的角度传感器，用于分别获取AGV小车的两边车轮速度信息的左编码器和右编码器，用于标识运行场地的二维码，用于获取二维码信息的图像传感器，用于接收角度传感器、左编码器、右编码器和图像传感器的位置信息的第一控制器，以及用于给定AGV小车的初始位置信息、根据第一控制器的输出信息处理修正角度传感器和编码器的累积误差并输出AGV小车的实时位姿信息的第二控制器；角度传感器水平安装在AGV小车的车体上；左编码器和右编码器分别集成在AGV小车的左轮毂电机和右轮毂电机内；图像传感器安装在AGV小车的车体底部；二维码按栅格式张贴在小车运行场地的地面上；所述的角度传感器、左编码器、右编码器、图像传感器分别与第一控制器连接，第一控制器与第二控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种结合二维码与编码器的两轮AGV定位装置，其特征在于：所述的角度传感器采用TL740D型陀螺仪。3.根据权利要求1所述的一种结...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹小华，赵亚飞，吴珂滢，刘博，梁世亮，彭帅宇，
申请(专利权)人：绍兴市上虞区武汉理工大学高等研究院，
类型：新型
国别省市：