一种基于二维碰撞检测算法的AGV交通管制方法与流程

本发明涉及agv交通管制，具体为一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法。

背景技术：

1、agv，即自动导向车，也称为自动导向搬运车、自动引导搬运车；agv交通管制是一种对agv进行管理和控制的方法，以确保它们在运行过程中能够遵循预设的规则和避免碰撞。

2、一般agv交通管制方法采用路径管制组的方式，算法会把某些区域或者区域内的路径、点设置为管制组，通过先进先出的原则进行多车管制，例如：一辆agv进入该区域，该区域就会锁定，其他即将到达该区域的agv停止行驶，等待区域内agv驶出该区域后，区域解锁，其他agv逐一通过该区域。

3、这种agv交通管制方法在使用时会存在以下问题：

4、第一、无论区域大小，划定区域内，只能通过一辆agv，agv区域通过率差，管制效率低；第二、方法被动，agv进入锁定区域只能被动停止，无法主动检测前方是否会有锁定区域；第三、无法考虑到agv载具大小、物料大小，区域内载具大会发生刮擦风险；第四、锁定区域有可能会发生区域内锁定后解锁不成功现象，造成路径堵车。

5、因此，急需对此缺点进行改进，本发明则是针对现有的结构及不足予以研究改良，提供有一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法，包括以下具体步骤：

3、s1、模型生成阶段：测量agv、载具、物料二维数据，并根据agv实测数据、载具实测数据、物料实测数据，生成对应二维模型；

4、s2、数据获取阶段：通过路径规划算法计算agv执行任务时的行驶路径，得到有碰撞风险的规划行驶路径及其相关数据，并通过agv实时上传心跳数据，获取车辆运行状态，为碰撞检测算法提供数据支撑；

5、s3、碰撞检测阶段：通过二维碰撞检测算法将物体表示为二维图像，并利用图像处理技术来分析图像中物体的位置和形状，以判断物体之间是否发生碰撞；

6、s4、碰撞处理阶段：通过碰撞检测计算出存在碰撞事件后，调度系统进入事件处理业务，选择一种碰撞处理方式对碰撞事件进行处理；

7、s5、恢复行驶阶段：若选择暂停避让，当前agv停止后，不断主动检测有碰撞事件出现车辆是否存在碰撞事件，如果碰撞事件解除，当前agv逐步恢复速度，否则保持停止状态，继续等待，直至碰撞事件解除；若选择绕行，则直接判定碰撞事件解除，并恢复行驶，进行新的碰撞事件检测。

8、进一步的，所述步骤s1中，模型生成的具体操作如下：调度系统数据库对agv、载具、物料的实测数据进行配置存储，程序加载，在agv世界坐标系下，根据坐标转换，生成对应二维数据模型。

9、进一步的，所述步骤s1中，模型生成的情况分类如下：

10、情况一、agv空载模式，agv不载货状态，模型生成时，二维模型只为agv本身二维模型；

11、情况二、agv载货模式，货物未超出载具，模型生成时，二维模型为agv二维模型+载具二维模型的组合；

12、情况三、agv载货模式，货物未超出载具，模型生成时，二维模型为agv二维模型+载具二维模型的组合。

13、进一步的，所述步骤s2中，规划行驶路径的相关数据包括但不限于agv未来行驶路线集合、未来行驶距离。

14、进一步的，所述步骤s2中，心跳数据包括但不限于agv运行速度、行驶角度。

15、进一步的，所述步骤s2中，路径规划算法具体包括：

16、a*算法：过估算每个节点到目标节点的距离，来选择下一步的移动方向；

17、dijkstra算法：通过计算每个节点到起点的距离，来选择下一步的移动方向；

18、rrt算法：通过随机生成节点，并通过连接节点的方式来构建路径；

19、hybrid a*算法：通过a*算法来搜索最短路径，同时通过dijkstra算法来搜索可行路径。

20、进一步的，所述步骤s2中，路径规划算法的选择应根据具体的环境和需求来进行，且各算法与适应环境的对应关系如下：

21、简单环境下的路径规划，优先选择dijkstra算法；

22、复杂环境下的路径规划，优先选择a*算法或rrt算法；

23、在需要兼顾计算精度和搜索速度的情况下，优先选择hybrid a*算法。

24、进一步的，所述步骤s3中，每辆agv在行驶过程中，通过将未来行驶距离、速度、车辆行驶角度，代入碰撞检测算法，主动判断未来行驶距离内有无其他agv，以此判断有无两辆agv二维模型碰撞概率事件。

25、进一步的，所述步骤s4中，碰撞处理方式包括暂停避让和绕行，其中，暂停避让具体操作为：根据碰撞预测位置，通过agv控制模块控制当前主观检测车辆减速并逐渐停止，绕行具体操作为：通过路径重新规划，择优其他路径进行行驶。

26、进一步的，所述步骤s4中，调度系统选择碰撞处理方式的具体流程如下：计算若选择暂停避让，两辆agv完成各自任务所需的总时长h1，计算若选择绕行，两辆agv完成各自任务所需的总时长h2，通过比对h1和h2，从中选择时长较短的方式作为最终碰撞处理方式。

27、本发明提供了一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法，具备以下有益效果：

28、本发明通过基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法可以使agv任务执行更加灵活、高效，区域内可根据车辆二维模型是否存在擦碰事件来进行灵活行驶，解决了锁定区域只能一辆车通过的问题；以每辆agv为检测视角，主动检测出是否碰撞，主动选择是否停止是否择优路线；根据agv不同状态下的二维模型为判断依据，数据更加精确，避免了因载具、物料的超出带来的剐蹭风险；不会存在区域锁的问题，而是主动避让机制，使方法更稳定。

技术特征：

1.一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法，其特征在于，所述步骤s1中，模型生成的具体操作如下：调度系统数据库对agv、载具、物料的实测数据进行配置存储，程序加载，在agv世界坐标系下，根据坐标转换，生成对应二维数据模型。

3.根据权利要求2所述的一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法，其特征在于，所述步骤s1中，模型生成的情况分类如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法，其特征在于，所述步骤s2中，规划行驶路径的相关数据包括但不限于agv未来行驶路线集合、未来行驶距离。

5.根据权利要求1所述的一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法，其特征在于，所述步骤s2中，心跳数据包括但不限于agv运行速度、行驶角度。

6.根据权利要求1所述的一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法，其特征在于，所述步骤s2中，路径规划算法具体包括：

7.根据权利要求6所述的一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法，其特征在于，所述步骤s2中，路径规划算法的选择应根据具体的环境和需求来进行，且各算法与适应环境的对应关系如下：

8.根据权利要求1所述的一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法，其特征在于，所述步骤s3中，每辆agv在行驶过程中，通过将未来行驶距离、速度、车辆行驶角度，代入碰撞检测算法，主动判断未来行驶距离内有无其他agv，以此判断有无两辆agv二维模型碰撞概率事件。

9.根据权利要求1所述的一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法，其特征在于，所述步骤s4中，碰撞处理方式包括暂停避让和绕行，其中，暂停避让具体操作为：根据碰撞预测位置，通过agv控制模块控制当前主观检测车辆减速并逐渐停止，绕行具体操作为：通过路径重新规划，择优其他路径进行行驶。

10.根据权利要求9所述的一种基于二维碰撞检测算法的agv交通管制方法，其特征在于，所述步骤s4中，调度系统选择碰撞处理方式的具体流程如下：计算若选择暂停避让，两辆agv完成各自任务所需的总时长h1，计算若选择绕行，两辆agv完成各自任务所需的总时长h2，通过比对h1和h2，从中选择时长较短的方式作为最终碰撞处理方式。

技术总结本发明公开了一种基于二维碰撞检测算法的AGV交通管制方法，涉及AGV交通管制技术领域，包括S1、模型生成阶段；S2、数据获取阶段；S3、碰撞检测阶段；S4、碰撞处理阶段；S5、恢复行驶阶段。该基于二维碰撞检测算法的AGV交通管制方法，可以使AGV任务执行更加灵活、高效，区域内可根据车辆二维模型是否存在擦碰事件来进行灵活行驶，解决了锁定区域只能一辆车通过的问题；以每辆AGV为检测视角，主动检测出是否碰撞，主动选择是否停止是否择优路线；根据AGV不同状态下的二维模型为判断依据，数据更加精确，避免了因载具、物料的超出带来的剐蹭风险；不会存在区域锁的问题，而是主动避让机制，使方法更稳定。技术研发人员：林鲁川受保护的技术使用者：昆山同日智能技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30