二维码导航设计

2021-04-10


总体设计:

该系统由以陀螺仪导航系统、视觉系统、AGV子系统、电源管理系统、传感器系统和装置机械结构五部分组成。导航采用陀螺仪导航为主,视觉导航为辅,最大化融合和利用各导航的优势,提高系统的可靠性和导航精度。

其运行原理如下:AGV在接收到工作中心的指令后,由导航系统将其指引至货物装载处,装载完毕后,按照预设指令,其分析起点-终点路径后,规划出最佳行走路径,行走至指定位置。该过程中不断利用导航系统识别周围特征标志信息,以实时利用AGV子系统计算分析其所处位置,之后利用无线通信方式发送至工作中心电脑,以管理和规划工业现场的总体物流运行进度,避免相互干涉,提高运输效率。项目技术归纳为以下几点(1)陀螺仪导航与视觉联合导航: 本系统采用陀螺仪导航系统专用模块,主要实现技术为差分定位,并结合工业现场的地图,利用车载控制系统实时分析系统地图坐标数据,之后与地图信息对比以获取定位信息。 项目采用图QR码扫描自适应阈值算法的视觉技术识别运动过程中的关键标志物,辅以航位推算系统以达到路径自动辨识和规划,从而最终达到对AGV导航的目的。通过视觉定位QR码技术导航的图像获取、摄像机标定、特征提取和深度恢复等过程,以达到对物体的位置精确定位。QR(二维码)(2)路径规划:AGV运行路径规划分为全局规划和局部规划。全局规划中采用切线图法,即将路径中关键点作为特征点,将该特征点的切线表示弧,这样可以获取AGV起始点和目标点的最短路径,提高AGV路径进行规划的速度;局部规划中采用人工势场法,其设计思想是将AGV在工业现场作业视为一种抽象人造受力场中的运动,通过建立人工势场的负梯度方向指向系统的运动控制方向,目标点对AGV产生引力,障碍物对AGV产生斥力,其驱动结果使其在势场合力作用下控制AGV运动方向并计算AGV位置,为防止工业现场AGV在到达目标位置前陷入局部小点而无法达到预设位置,系统利用模拟退火算法使势函数跳出局部极小点,以使AGV顺利到达目标位置。

 


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