本发明专利技术提供一种AGV小车定位对接方法，在机台前方的两侧设有反光板，预设机台的长度为c，机台的宽度为d，二维码设置在机台底部的中心位置，通过不同的坐标系转换直接确定二维码中心点的距离实现定位，从反光板的中间位置行驶入机台的底部进行扫码实现对接，使得AGV小车能够精准行驶至机台下方实现扫码并完成对接，方法简单且可靠。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人导航，具体涉及一种agv小车定位对接方法。
技术介绍
1、近年来，随着生产技术的不断提高，现代化智能制造车间大多配备智能移动机器人，而agv小车则属于智能移动机器人中的其一，通过定位并导航至与其他物流设实现对接，进而实现物料的装卸与搬运，在该过程中，相比传统有轨导航对接方式，基于激光雷达的定位与导航技术是agv小车在室内车间导航并完成对接的关键性技术，基于激光雷达的导航方法精度高。
2、如中国专利申请号为201710571639.9，公布日为2017.09.08的专利文献，其公开了一种基于双反光板的激光定位与导航方法，所述方法最低要求为检测到两块反光板，但实际应用时可能会同时检测到多个反光板，通过设计数据融合处理，能够最大化利用反光板的复数域信息，从而进一步提高精度。
3、而在车间中需要控制agv小车在机台下方进行搬运物料的过程中，需要agv小车准确找到定位点后才能行驶至机台下方实现对接，但是，上述文献中的双反光板仅仅是使得agv小车行驶至机台的反光板前方，同时如果agv小车距离机台前方反光板的位置较近时，在对反光板进行匹配的过程中，可能会使得扫描反光板的数据具有不确定性而出现偏差，但是若机台下方采用二维码的方式进行导航时，由于二维码需要预设设定在机台底部，若机台在agv小车的移动过程中发生位移，移动到位置没有二维码将导致无法进行移动后机台底部的导航从而无法确保agv小车精准行驶至机台下方实现扫码对接，然后完成物料的装卸与搬运。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种agv小车定位对接方法，使得agv小车能够精准行驶至机台下方实现扫码并完成对接，方法简单且可靠。
2、为达到上述目的，本专利技术提供一种agv小车定位对接方法，在机台前方的两侧设有反光板，预设机台的长度为c，机台的宽度为d，二维码设置在机台底部的中心位置，通过不同的坐标系转换直接确定二维码中心点的距离实现定位，从反光板的中间位置行驶入机台的底部进行扫码实现对接，
3、包括以下步骤：
4、s1、控制agv小车进入机台前方的反光板扫描区域并切换为反光板定位模式，然后开始匹配反光板轮廓；
5、s1.1、通过设置在agv小车上的激光雷达扫描反光板区域内的点云数据，预设点云强度阈值t，加权系数α，β，γ，
6、s1.2、收集扫描得到的点云数据，然后根据预设的强度阈值t筛选点云数据，
7、s1.3、确定筛选后点云数据的轮廓长度与反光板的长度误差，确定筛选后点云数据与反光板的中心间距误差，确定筛选后点云数据与反光板的相对强度误差，利用评价函数cost判断反光板轮廓是否匹配；评价函数cost为加权系数以及长度误差、中心间距误差以及相对强度误差加权和；
8、s2、通过点云数据的坐标得到反光板在激光雷达坐标系中的位姿矩阵，接着根据激光雷达在里程计坐标系中的变换矩阵tb得到反光板在里程计坐标系中的位姿矩阵tg，根据里程计坐标系原点在agv小车坐标系中的变换矩阵tr得到反光板在agv小车坐标系中的位姿矩阵tl；
9、s3、根据反光板在agv小车坐标系中的位姿矩阵tl判断agv小车是否在反光板之间的中心位置所在的直线路径上，若存在偏离误差，则纠正偏离误差使agv小车回归至反光板之间的中心位置所在的直线路径上；
10、s4、以机台一侧的反光板的中心为原点，建立反光板坐标系，然后根据机台的长度以及宽度确定二维码中心点在反光板坐标系中的位置坐标为（x1，y1，z1）；
11、s5、预设反光板坐标系与里程计坐标系的变换矩阵为t1，通过变换矩阵t1可以得到二维码中心点在里程计坐标系中的位置矩阵t3，预设agv小车坐标系与里程计坐标系的变换矩阵为t2，通过位置矩阵t3与变换矩阵为t2联立，求得二维码中心点在agv小车坐标系中的位置矩阵t4；
12、s6、通过位置矩阵t4计算出二维码中心点与agv小车之间的直线距离，然后控制agv小车直线行驶至机台底部的中心位置的扫码区域实现扫码对接。
13、以上设置，在机台前方的扫描区域中通过激光雷达扫描点云数据，同时预设点云强度阈值t，这样便于通过预设点云强度阈值t与扫描得到的点云数据强度进行对比，从而筛选出与反光板相匹配的点云数据，排除其他干扰因素，提高精准度；接着通过计算筛选后点云数据的坐标（lxi，lyi）得到反光板在激光雷达坐标系中的位姿矩阵，然后根据激光雷达在里程计坐标系中的变换矩阵tb，这样便能够得到反光板在里程计坐标系中的位姿矩阵tg，同时里程计坐标系原点在agv小车坐标系中的变换矩阵tr，从而能够得到反光板在agv小车坐标系中的位姿矩阵tl，这样便能够通过反光板在agv小车坐标系中的位姿矩阵tl判断agv小车是否在反光板之间的中心位置所在的直线路径上，确保agv小车能够在反光板之间的中心位置所在的直线路径上；通过设置反光板坐标系与里程计坐标系的变换矩阵为t1，并设置agv小车坐标系与里程计坐标系的变换矩阵为t2，这样便能够通过变换矩阵t1得到二维码中心点在里程计坐标系中的位置矩阵t3，从而能够联立位置矩阵t3与变换矩阵为t2计算出二维码中心点在agv小车坐标系中的位置矩阵t4，进而计算出二维码中心点与agv小车之间的直线距离，然后控制agv小车直线行驶至机台底部的中心位置的扫码区域实现扫码对接，实现物料的装卸与搬运，如在agv小车移动过程中，机台发生移动，且底部的二维码中心为agv小车的中心，然后根据agv小车的中心映射到反光板坐标系内，然后通过矩阵变换之后得到agv小车移动路径，从而使得agv移动到机台位置进行对接。
14、进一步的，通过err_length函数计算筛选后点云数据的轮廓长度与反光板的长度误差，通过err_dist函数计算筛选后点云数据与反光板的中心间距误差，通过cost_intensity函数计算筛选后点云数据与反光板的相对强度误差，利用评价函数cost判断反光板轮廓是否匹配。
15、以上设置，通过err_length函数、err_dist函数、cost_intensity函数分别计算出筛选后点云数据与反光板的长度误差、中心间距误差、相对强度误差，进而能够得到评价函数cost并利用评价函数cost判断反光板轮廓是否匹配，这样便能够使得agv小车完成对扫描后的反光板的轮廓匹配。
16、进一步的，所述步骤s1.2中还包括：
17、将扫描得到的点云数据的强度阈值t0与预设的强度阈值t进行比较，若t0在[0.6*t，0.7*t]范围内，则判断为反光板的点云数据；否则判断为其他干扰点云数据。
18、以上设置，这样能够在扫描得到的全部点云数据中筛选出与反光板相匹配的点云数据。
19、进一步的，所述步骤s1.3中还包括：
20、评价函数cost的公式如下，
21、cost=α* err_length+ β*err_dist+ γ*cost_intensi本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种AGV小车定位对接方法，在机台前方的两侧设有反光板，预设机台的长度为c，机台的宽度为d，二维码设置在机台底部的中心位置，通过不同的坐标系转换直接确定二维码中心点的距离实现定位，从反光板的中间位置行驶入机台的底部进行扫码实现对接，其特征在于：包括以下步骤：S1、控制AGV小车进入机台前方的反光板扫描区域并切换为反光板定位模式，然后开始匹配反光板轮廓；S1.1、通过设置在AGV小车上的激光雷达扫描反光板区域内的点云数据，预设点云强度阈值T，加权系数α，β，γ，S1.2、收集扫描得到的点云数据，然后根据预设的强度阈值T筛选点云数据，S1.3、确定计算筛选后点云数据的轮廓长度与反光板的长度误差，确定筛选后点云数据与反光板的中心间距误差，确定筛选后点云数据与反光板的相对强度误差，利用评价函数cost判断反光板轮廓是否匹配；评价函数cost为加权系数以及长度误差、中心间距误差以及相对强度误差加权和；
2.根据权利要求1所述的一种AGV小车定位对接方法，其特征在于：通过err_length函数计算筛选后点云数据的轮廓长度与反光板的长度误差，通过err_dist函数计算筛选后点云数据与反光板的中心间距误差，通过cost_intensity函数计算筛选后点云数据与反光板的相对强度误差，利用评价函数cost判断反光板轮廓是否匹配。
3.根据权利要求1所述的一种AGV小车定位对接方法，其特征在于：所述步骤S1.2中还包括：
4.根据权利要求1所述的一种AGV小车定位对接方法，其特征在于：所述步骤S1.3中还包括：
5.根据权利要求1所述的一种AGV小车定位对接方法，其特征在于：所述步骤S2中还包括计算筛选后点云数据的坐标（lxi，lyi），具体步骤如下：
6.根据权利要求1所述的一种AGV小车定位对接方法，其特征在于：所述步骤S3还包括步骤S3.1- S3.2：
7.根据权利要求1所述的一种AGV小车定位对接方法，其特征在于：所述步骤S5中还包括步骤S5.1- S5.2：
8.根据权利要求1所述的一种AGV小车定位对接方法，其特征在于：所述步骤S6中还包括以下内容：
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【技术特征摘要】
1.一种agv小车定位对接方法，在机台前方的两侧设有反光板，预设机台的长度为c，机台的宽度为d，二维码设置在机台底部的中心位置，通过不同的坐标系转换直接确定二维码中心点的距离实现定位，从反光板的中间位置行驶入机台的底部进行扫码实现对接，其特征在于：包括以下步骤：s1、控制agv小车进入机台前方的反光板扫描区域并切换为反光板定位模式，然后开始匹配反光板轮廓；s1.1、通过设置在agv小车上的激光雷达扫描反光板区域内的点云数据，预设点云强度阈值t，加权系数α，β，γ，s1.2、收集扫描得到的点云数据，然后根据预设的强度阈值t筛选点云数据，s1.3、确定计算筛选后点云数据的轮廓长度与反光板的长度误差，确定筛选后点云数据与反光板的中心间距误差，确定筛选后点云数据与反光板的相对强度误差，利用评价函数cost判断反光板轮廓是否匹配；评价函数cost为加权系数以及长度误差、中心间距误差以及相对强度误差加权和；
2.根据权利要求1所述的一种agv小车定位对接方法，其特征在于：通过err_length函数计算筛选后点云数据的轮...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐文斌，杨洛伟，钱兴健，
申请(专利权)人：广州蓝海机器人系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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