AGV底盘自动获取地图标签的方法与流程

本发明涉及一种agv底盘自动获取地图标签的方法，属于无人智能驾驶与物流仓储领域。

背景技术：

1、在物流仓储与快递分拣行业使用的agv，其在作业环境中运行于标准平面地图之上。地图是agv底盘定位导航的基础部件，通常具有不同的外形尺寸，如后附图1所示。在构成地图的每一单元的正中心位置设置一个路由点，每个路由点包含多个信息，如路由点编号信息、标签值、坐标值、点位特性、通行权限等。其中，标签值与路由点一一对应；路由点编号、坐标值点位特征和通行权限在云端创建地图时自动产生。

2、现有地图形式多种多样，标签的粘贴和标签值的统计普遍地由人工完成，在地图创建过程中由于地图路由点比较多，人工输入非常耗时，而且特别容易出错。主要表现为：1、随机贴标签，然后手动录入；由此在地图外形尺寸较大时施工的难度较大，手动录入容易出现错误；2、路由编号提前与标签值绑定，施工时对应路由点粘贴标签；因此较易导致粘贴错误且对应编号粘贴较为费时费力。

3、有鉴于此，特提出本专利申请。

技术实现思路

1、本发明所述的agv底盘自动获取地图标签的方法，在于解决上述现有技术存在的问题而提出自动获取地图标签并更新地图路由信息的解决方案，以期在保证无差错的前提下提高agv定位导航效率、实现较强的兼容性能。

2、为实现上述设计目的，所述的agv底盘自动获取地图标签的方法包括下述实施步骤：

3、步骤1)、接收指令；

4、接收云端指令并判断是否启动自动识别；若是，则进行步骤2)；若否，则继续等待；

5、步骤2)、初始化；

6、agv底盘位姿初始化，获取原始地图并保存地图路由点；

7、加载地图后将地图中的路由点以键值对{(x,y),routenode}形式进行存储，键为(x，y)坐标信息，routenode为该坐标对应的路由点；

8、将起始位置路由点放入集合q中，将其他路由点放入集合p中；

9、步骤3)、遍历路由点并规划运行轨迹；

10、按顺序遍历所有的路由点并规划运行轨迹；若集合p为空，则将集合n中路由点复制到集合p，同时清空集合n，使用遍历算法规划集合p中路由点遍历顺序；若集合p非空，则直接使用遍历算法规划集合p中路由点遍历顺序；按照路由点遍历顺序规划运动轨迹；

11、步骤4)、底盘位姿计算并更新定位信息；

12、获取车载传感器的数据，通过坐标匹配获取agv当前所在的路由点；

13、若识别到标签，则采用识别到的标签值更新当前路由点信息并发布定位信息；将匹配标签信息的路由点放入集合q，并在集合p中删除该点，同时使用磁导传感器计算的偏移量修正agv底盘的位姿信息；

14、若未识别到路由标签，则将未匹配标签信息的路由点放入集合n，并在集合p中删除该点，发布定位信息中标签值记为0；

15、步骤5)、更新地图；

16、云端接收agv位置信息并更新地图；

17、若接收到的位置信息标签值不为0，则用该标签值更新地图中对应路由点信息；

18、若接收到的位置信息标签值为0，则提示工作人员检查原因，同时跳过该点继续更新下一个路由点信息；

19、步骤6)、判断路由点信息是否更新完成；

20、判断是否遍历完所有路由点，即集合p与集合n是否同时为空；若是，则停止更新；若否，则跳转到步骤3)继续执行。

21、进一步地，所述步骤2)的agv底盘初始化中，以地图坐标系原点或任意路由点的坐标为起点。

22、进一步地，所述步骤3)的遍历算法流程如下，

23、3.1)、获取agv当前所在路由点的坐标，获取路由点集合；

24、3.2)、计算当前所在路由点到集合中每个路由点的代价值；

25、计算公式如下，

26、f(n)＝c(n)+r(n)

27、c(n)＝|xn-xi|+|yn-yi|

28、r(n)＝rn-ri

29、其中，上述式中n代表编号为n的路由点，i代表当前路由点；f(n)为n号路由点的代价值，c(n)为n号路由点到当前路由点的曼哈顿距离(单位为毫米)；r(n)为n号路由点与当前路由点编号之差；选择代价值最小的点为下一个目标点。

30、进一步地，所述的步骤4)，定位信息包括当前路由点编号、路由点标签值和agv底盘位姿信息。

31、进一步地，所述的步骤4)，通过坐标匹配当前路由点的计算公式如下，

32、

33、其中，式中(xt,yt)为当前所在路由点坐标，(xg,yg)为agv底盘融合定位的坐标值，w为路由点间距；

34、将求得的路由点坐标与路由点集合键值进行匹配，通过步骤2)已知路由点存储方式为{(x,y),routenode}，在路由点集合键值(x,y)中查找(xt,yt)，找到键值x＝xt,y＝yt对应的路由点routenode，完成坐标匹配。

35、进一步地，所述的步骤4)进行位姿修正的计算过程为：

36、4.1)、根据传感器数据确定磁条的位置偏移量，获得底盘坐标系下p0～p3四个点坐标：d0、d1、d2、d3为偏移量，有正负，规定坐标轴正方向偏移为正，负方向为负；

37、

38、4.2)、根据p0p1点坐标求得两坐标系夹角α；

39、逆时针为正；

40、4.3)、根据p0p1和p2p3确定两条直线，获取以下直线方程：

41、p0p1方程式为，

42、

43、p2p3方程式为，

44、

45、4.4)、由两条直线交点获得地磁坐标系原点在底盘坐标系下的坐标(xm，ym)；

46、

47、b1＝y0-m1x0

48、b2＝y2-m2x2

49、

50、ym＝m1xm+b1

51、4.5)、由α和(xm，ym)反推出底盘坐标系在地磁坐标系下的位姿；

52、底盘坐标系在地磁坐标系下的偏角δa和偏差δx、δy，其中夹角逆时针为正，顺时针为负；

53、底盘坐标系偏角为，

54、磁条坐标系到底盘坐标系变换矩阵为：

55、

56、底盘坐标系到磁条坐标系变换矩阵为：

57、

58、则，底盘坐标系坐标偏差为：

59、

60、计算出的偏移量为：

61、

62、agv底盘位姿修正为:

63、

64、上式中(x,y,a)为当前时刻修正后的位姿信息，(xt,yt,at)为当前时刻里程计计算的位姿。

65、进一步地，所述的地图标签为rfid或二维码。

66、综上，所述agv底盘自动获取地图标签的方法具有以下优点：

67、1、本技术实现了agv自主地获取地图标签值并反馈云端，以协同云端共同完成地图信息的完善任务，能够显著地减少人工参与工作量、同时提高了导航效率与定位信息的准确率；

68、2、本技术具有较高的兼容性，可兼容包含rfid、二维码等的多种地图标签方案且对硬件性能要求极低；

69、3、本技术能够相应地减少定位导航设备的投入，以“磁导+rfid”方案为例，通过磁导传感器获取的磁条偏移量进行偏移量计算以修正位姿偏差，既能够确保获取标签值的可靠性，同时以“本地+云端”的地图标签获取方式还可充分地利用原车载定位、规控以及通讯等模块以减少车载控制器等设备的额外性能开支。