本發(fā)明涉及無人搬運車技術領域，特別涉及一種可進行路面障礙檢測的搬運車及搬運方法。

背景技術：

無人搬運車(Automated Guided Vehicle，簡稱AGV)，是指裝備有電磁或光學等自動導引裝置，它能夠沿規(guī)定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，AGV屬于輪式移動機器人(WMR――Wheeled Mobile Robot)的范疇。

無人搬運車的導引方式分為有軌導引和無軌導引。有軌導引方式存在的主要問題是無法滿足運行路徑不固定情境的要求。無軌有軌導引方式一般是通過在沿引導軌跡一側的地面上布置的多個間隔的電子標簽作為小車行駛路徑上的地標以實現(xiàn)導航，或者是在小車內存儲的地圖數(shù)據庫，根據小車對周圍事物的感知讓小車進行自動行駛。上述導引方式普遍存在的問題是，小車只能根據設定好的程序和路徑行駛，當預定路徑上出現(xiàn)障礙物時，小車也不能自動繞開，靈活性和適應能力差。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可進行路面障礙檢測的搬運車，其能夠提高搬運車自動導航的靈活性和適應能力；本發(fā)明同時提供了一種可進行路面障礙檢測的搬運方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種可進行路面障礙檢測的搬運車，包括車本體、驅動電機、電機控制模塊、工控機、激光發(fā)射單元及雙目相機，所述車本體的底部安裝有車輪，所述車輪受所述驅動電機驅動，所述激光發(fā)射單元和雙目相機安裝在所述車本體的前端，所述激光發(fā)射單元用于向車本體前方的路面投射激光標線，所述雙目相機用于采集包含激光標線的路面圖像，并發(fā)送給工控機，所述工控機對包含激光標線的路面圖像進行分析處理，并通過所述電機控制模塊對所述驅動電機進行控制。

進一步地，其還包括倒車雷達，所述倒車雷達安裝在車本體的前端，并連接所述工控機。

優(yōu)選地，所述工控機上安裝有路面障礙檢測分析系統(tǒng)，所述路面障礙檢測分析系統(tǒng)用于根據路面圖像中的激光標線信息檢測路面障礙物。

優(yōu)選地，所述路面障礙檢測分析系統(tǒng)包括激光標線提取模塊、激光標線分析模塊及行進策略調整模塊，所述激光標線提取模塊用于在路面圖像中提取激光標線，所述激光標線分析模塊用于根據激光標線的線型和亮度信息分析障礙物的尺寸，所述行進策略調整模塊用于根據障礙物的尺寸制定車本體行進策略。

優(yōu)選地，所述激光發(fā)射單元包括兩個第一激光器、第二激光器及兩個第三激光器，兩個第一激光器投射的激光標線分別朝向所述車本體的內側，第二激光器用于投射橫向激光標線，所述橫向激光標線與所述車本體行進方向垂直，兩個第三激光器投射的激光標線分別朝向所述車本體的外側。

一種可進行路面障礙檢測的搬運方法，基于上述的可進行路面障礙檢測的搬運車實現(xiàn)，該方法包括以下步驟：

S1、利用激光發(fā)射單元向車本體前方的路面投射激光標線，同時利用雙目相機用于采集包含激光標線的路面圖像并發(fā)送給工控機；

S2、工控機對包含激光標線的路面圖像進行分析處理，判斷車本體前方是否存在障礙物，并生成車本體行進策略；

S3、基于車本體行進策略，工控機通過電機控制模塊對驅動電機進行控制，調整車輪和車本體的行進軌跡。

優(yōu)選地，所述步驟S2具體包括以下分步驟：

S21、工控機將包含激光標線的路面圖像提供給路面障礙檢測分析系統(tǒng)；

S22、路面障礙檢測分析系統(tǒng)的激光標線提取模塊在路面圖像中提取激光標線，生成激光標線圖像；

S23、路面障礙檢測分析系統(tǒng)的激光標線分析模塊根據激光標線圖像中激光標線的線型和亮度信息檢測是否有障礙物存在，若有障礙存在，則分析障礙物的尺寸，路面障礙檢測分析系統(tǒng)的行進策略調整模塊根據障礙物的尺寸制定車本體行進策略。

優(yōu)選地，在步驟S1中，所述的利用激光發(fā)射單元向車本體前方的路面投射激光標線具體通過以下方法實現(xiàn)：

激光發(fā)射單元的兩個第一激光器分別朝向車本體內側傾斜設置，并分別向車本體前方的路面投射一條主激光標線；

激光發(fā)射單元的第二激光器用于投射橫向激光標線，所述橫向激光標線與所述車本體行進方向垂直；

激光發(fā)射單元的兩個第三激光器分別朝向車本體外側傾斜設置，并分別向車本體前方的路面投射一條副激光標線。

優(yōu)選地，所述步驟S23包括以下子步驟：

S231、對激光標線圖像中相應的橫向激光標線進行分析，若橫向激光標線出現(xiàn)中斷或變亮，則判定車本體前方的路面有障礙物；

S232、對激光標線圖像中相應的主激光標線進行分析，若出現(xiàn)主激光標線彎折或變亮，則判定車本體前方的路面有障礙物，并計算主激光標線上彎折點或亮度畸變點的坐標，根據主激光標線上彎折點或亮度畸變點的坐標計算障礙物的尺寸，判斷障礙物的尺寸是否超過預先設定的障礙物尺寸閾值，若未超過，則車本體按原行進方向行駛，若超過，則執(zhí)行步驟S233；

S233、對激光標線圖像中相應的副激光標線進行分析，若出現(xiàn)副激光標線彎折或變亮，則判定該副激光標線對應的車本體前方的路面一側有放置物，并計算副激光標線上彎折點或亮度畸變點的坐標，根據副激光標線上彎折點或亮度畸變點的坐標以及主激光標線上彎折點或亮度畸變點的坐標，計算障礙物與放置物之間的間距；

S234、根據障礙物與放置物之間的間距，判斷車本體是否能夠通過，若能夠通過，則制定車本體行進策略，使車本體從障礙物與放置物之間通過，若不能通過，則停止車本體行進，工控機報警提醒相關人員清除障礙物。

進一步地，其還包括步驟S4，倒車雷達檢測車本體與前方障礙物的距離，當該距離小于預先設定的防撞距離閾值時，倒車雷達發(fā)送告警信號到工控機，工控機通過電機控制模塊對驅動電機進行控制。

采用上述技術方案后，本發(fā)明與背景技術相比，具有如下優(yōu)點：

1、本發(fā)明采用激光標記與雙目視覺相結合的方式，來感知路面障礙，并自動調整搬運車的行進軌跡以繞開障礙物，靈活性和適應能力強。

2、本發(fā)明利用雙目相機拍攝到路面圖像后，通過提取激光標線來反映路面狀況，無需對整個路面圖像進行分析處理，需要進行的數(shù)據處理量小，數(shù)據處理效率高。

3、本發(fā)明通過設置倒車雷達，能夠進一步避免搬運車撞到障礙物情況的發(fā)生。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一搬運車的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例一激光發(fā)射單元投射激光標線的示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例二搬運方法的流程示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例一

配合圖1和圖2所示，本發(fā)明公開了一種可進行路面障礙檢測的搬運車，包括車本體1、驅動電機2、電機控制模塊3、工控機4、激光發(fā)射單元5、雙目相機6及倒車雷達7，其中：

車本體1的底部安裝有車輪(未示出)，車輪受驅動電機2驅動。激光發(fā)射單元5和雙目相機6安裝在車本體1的前端。在本實施例中，驅動電機2采用帶減速器電機。

激光發(fā)射單元5用于向車本體1前方的路面投射激光標線。在本實施例中，激光發(fā)射單元5包括兩個第一激光器51、第二激光器52及兩個第三激光器53，兩個第一激光器51的投射的主激光標線A分別朝向車本體1的內側，第二激光器52用于投射橫向激光標線B，橫向激光標線B與車本體1行進方向垂直，兩個第三激光器53投射的副激光標線C分別朝向車本體1的外側。本領域技術人員應該理解的是，第一激光器51、第二激光器52及兩個第三激光器53的安裝角度都是略朝地面傾斜，以便實現(xiàn)激光標線的投射。

雙目相機6用于采集包含激光標線的路面圖像，并發(fā)送給工控機4。

在本實施例中，第一激光器51、第二激光器52及兩個第三激光器53均采用一字紅外激光器，雙目相機6能夠檢測到紅外線。

工控機4對包含激光標線的路面圖像進行分析處理，并通過電機控制模塊3對驅動電機2進行控制。工控機4上安裝有路面障礙檢測分析系統(tǒng)，路面障礙檢測分析系統(tǒng)用于根據路面圖像中的激光標線信息檢測路面障礙物。路面障礙檢測分析系統(tǒng)包括激光標線提取模塊、激光標線分析模塊及行進策略調整模塊，激光標線提取模塊用于在路面圖像中提取激光標線，激光標線分析模塊用于根據激光標線的線型和亮度信息分析障礙物的尺寸，行進策略調整模塊用于根據障礙物的尺寸制定車本體1行進策略。

倒車雷達7安裝在車本體1的前端，并連接工控機4。

實施例二

配合圖1、圖2及圖3所示，本發(fā)明公開了一種可進行路面障礙檢測的搬運方法，其基于實施例一的搬運車實現(xiàn)，該方法包括以下步驟：

S1、利用激光發(fā)射單元5向車本體1前方的路面投射激光標線，同時利用雙目相機6用于采集包含激光標線的路面圖像并發(fā)送給工控機4。在本步驟中，上述的利用激光發(fā)射單元5向車本體1前方的路面投射激光標線具體通過以下方法實現(xiàn)：

激光發(fā)射單元5的兩個第一激光器51分別朝向車本體1內側傾斜設置，并分別向車本體1前方的路面投射一條主激光標線A；

激光發(fā)射單元5的第二激光器52用于投射橫向激光標線B，橫向激光標線B與車本體1行進方向垂直；

激光發(fā)射單元5的兩個第三激光器53分別朝向車本體1外側傾斜設置，并分別向車本體1前方的路面投射一條副激光標線C。

S2、工控機4對包含激光標線的路面圖像進行分析處理，判斷車本體1前方是否存在障礙物，并生成車本體1行進策略。本步驟具體包括以下分步驟：

S21、工控機4將包含激光標線的路面圖像提供給路面障礙檢測分析系統(tǒng)；

S22、路面障礙檢測分析系統(tǒng)的激光標線提取模塊在路面圖像中提取激光標線，生成激光標線圖像；

S23、路面障礙檢測分析系統(tǒng)的激光標線分析模塊根據激光標線圖像中激光標線的線型和亮度信息檢測是否有障礙物存在，若有障礙存在，則分析障礙物的尺寸，路面障礙檢測分析系統(tǒng)的行進策略調整模塊根據障礙物的尺寸制定車本體1行進策略。步驟S23具體通過以下步驟實現(xiàn)：

S231、對激光標線圖像中相應的橫向激光標線B進行分析，若橫向激光標線B出現(xiàn)中斷或變亮，則判定車本體1前方的路面有障礙物。

S232、對激光標線圖像中相應的主激光標線A進行分析，若出現(xiàn)主激光標線A彎折或變亮，則判定車本體1前方的路面有障礙物，并計算主激光標線A上彎折點或亮度畸變點的坐標，根據主激光標線A上彎折點或亮度畸變點的坐標計算障礙物的尺寸，判斷障礙物的尺寸是否超過預先設定的障礙物尺寸閾值，若未超過，則車本體1按原行進方向行駛，若超過，則執(zhí)行步驟S233。障礙物尺寸的計算方式可以是，根據主激光標線A上彎折點或亮度畸變點，沿障礙物的邊沿進行圖像分析，獲得障礙物的輪廓，進而獲得障礙物的尺寸信息。

S233、對激光標線圖像中相應的副激光標線C進行分析，若出現(xiàn)副激光標線C彎折或變亮，則判定該副激光標線C對應的車本體1前方的路面一側有放置物，并計算副激光標線C上彎折點或亮度畸變點的坐標，根據副激光標線C上彎折點或亮度畸變點的坐標以及主激光標線A上彎折點或亮度畸變點的坐標，計算障礙物與放置物之間的間距。

S234、根據障礙物與放置物之間的間距，判斷車本體1是否能夠通過，若能夠通過，則制定車本體1行進策略，使車本體1從障礙物與放置物之間通過，若不能通過，則停止車本體1行進，工控機4報警提醒相關人員清除障礙物。

S3、基于車本體1行進策略，工控機4通過電機控制模塊3對驅動電機2進行控制，調整車輪和車本體1的行進軌跡。

S4、倒車雷達7檢測車本體1與前方障礙物的距離，當該距離小于預先設定的防撞距離閾值時，倒車雷達7發(fā)送告警信號到工控機4，工控機4通過電機控制模塊3對驅動電機2進行控制，使車本體1停止，或者后退另找出路。倒車雷達7作為應急用，預防激光發(fā)射單元5漏掃描或系統(tǒng)誤判未檢測到障礙物，造成車輛碰撞到障礙物。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。