CN107844119A - 基于时空转换的视觉导引方法及视觉导引车 - Google Patents

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刘奇
陶建国
李冬
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Abstract

本发明公开了一种基于时空转换的视觉导引方法，应用场所内铺设二维码标签，终控机通过无线通信模块与视觉导引车的工控机建立无线桥接，工控机连接驱动模块、视觉***、时栅位移传感器、陀螺仪；视觉***采集二维码标签图像，获取二维码标签中的坐标、工位信息，时栅位移传感器获取视觉导引车经过前后二维码标签的实际的行驶距离和实时速度；陀螺仪获取视觉导引车的运动方向；终控机计算行驶偏移量，控制视觉导引车按规划运动轨迹移动。本发明的视觉导引方法基于时空转换的方法更加高效便捷的完成车辆的导引任务，并且可以在车辆的工作过程中进行实时的校准。

Description

基于时空转换的视觉导引方法及视觉导引车
技术领域
本发明涉及车辆导引领域，尤其涉及一种基于时空转换的视觉导引方法及视觉导引车。
背景技术
随着科技的发展，车辆的自动导引技术被广泛的应用，车辆能够按照规划好的路线自动运行，不需要人工操作，因而能大大提高工作效率，节约人工成本。
目前的自动导引方式主要是磁导引和惯性导引，导引精度不高，容易出现累计误差，对一些控制精度比较高的领域无法投入使用，严重制约了自动导引技术的发展，本文提出了一种基于时空转换的视觉导引技术。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于时空转换的视觉导引方法及视觉导引车。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种基于时空转换的视觉导引方法，包括以下步骤：
步骤一、在视觉导引车的应用场所内铺设间隔2m的二维码标签，二维码标签含有坐标、工位信息；在应用场所设置一终控机，终控机中设置一与所述二维码标签具有点对应关系的空间坐标系；
步骤二、终控机通过无线通信模块与视觉导引车的工控机建立无线桥接，工控机连接驱动模块、视觉***、时栅位移传感器、陀螺仪，在终控机内设置视觉导引车的运动轨迹，终控机将信息发送给工控机，工控机控制驱动模块驱动视觉导引车移动；
步骤三、视觉***采集二维码标签图像，获取二维码标签中的坐标、工位信息，时栅位移传感器获取视觉导引车经过前后二维码标签的实际的行驶距离和实时速度；陀螺仪获取视觉导引车的运动方向；
步骤四、将视觉导引车行驶距离、实时速度、运动方向反馈至终控机；
步骤五、终控机根据视觉导引车实际位置和运动状态，得到视觉导引车的行驶偏移量，向工控机发出位置校正信息，工控机控制驱动模块完成位置校正，控制视觉导引车按规划运动轨迹移动。
一种基于时空转换的视觉导引方法的视觉导引车，包括视觉导引车车体，车体上安装有工控机，工控机通过驱动模块控制车体运动，车体上还安装有视觉***，视觉***包括视觉传感器、高速图像采集***、图像处理***；车体上还安装有时栅位移传感器、陀螺仪，还包括铺设在应用场所的间隔2m的二维码标签，二维码标签含有坐标、工位信息；还包括一设置在视觉导引车应用场所内的终控机、无线通信模块，终控机内规划车体运动轨迹，并向工控机发送车体运动指令；所述无线通信模块建立终控机与工控机无线桥接，视觉***识别二维码标签，时栅位移传感器测量行驶距离和实际速度，陀螺仪检测运动方向，并通过无线通信模块实时反馈至终控机。
本发明的有益效果是：
本发明的视觉导引方法基于时空转换的方法更加高效便捷的完成车辆的导引任务，并且可以在车辆的工作过程中进行实时的校准。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，一种基于时空转换的视觉导引方法，包括以下步骤：
步骤一、在视觉导引车5的应用场所1内铺设间隔2m的二维码标签2，二维码标签2含有坐标、工位信息；在应用场所1设置一终控机3，终控机3中设置一与所述二维码标签2具有点对应关系的空间坐标系。
步骤二、终控机3通过无线通信模块4与视觉导引车5的工控机6建立无线桥接，工控机6连接驱动模块7、视觉***8、时栅位移传感器12、陀螺仪13，在终控机3内设置视觉导引车5的运动轨迹，终控机5将信息发送给工控机6，工控机6控制驱动模块7驱动视觉导引车5移动。
步骤三、视觉***8采集二维码标签2图像，获取二维码标签2中的坐标、工位信息，时栅位移传感器12获取视觉导引车5经过前后二维码标签2的实际的行驶距离和实时速度；陀螺仪13获取视觉导引车5的运动方向。
步骤四、将视觉导引车5行驶距离、实时速度、运动方向反馈至终控机3。
步骤五、终控机3根据视觉导引车5实际位置和运动状态，得到视觉导引车5的行驶偏移量，向工控机6发出位置校正信息，工控机6控制驱动模块7完成位置校正，控制视觉导引车5按规划运动轨迹移动。
时空转换，即是用时间来测量空间，原理：设想一把无限长栅尺以恒定速度v运动起来，每一道栅线在经过运动质点a和左边远点b是，会得到瞬时时刻T0和Ti。于是a点相对于b点的位移，成为栅线观测到的位移之差，则位移为x=v(Ti- T0)，上述原理即是时栅位移传感器的原理，本方法就是基于时栅位移传感器的智能导引方法。
本发明的一种基于时空转换的视觉导引方法的视觉导引车，包括视觉导引车5的车体9，车体9上安装有工控机6，工控机6通过驱动模块7控制车体9运动，车体9上还安装有视觉***8，视觉***8包括视觉传感器10、高速图像采集***11、图像处理***（图中未画出）；车体9上还安装有时栅位移传感器12、陀螺仪13，还包括铺设在应用场所1的间隔2m的二维码标签2，二维码标签2含有坐标、工位信息；还包括一设置在视觉导引车5应用场所1内的终控机3、无线通信模块4，终控机3内规划车体9运动轨迹，并向工控机6发送车体9运动指令；所述无线通信模块4建立终控机3与工控机6无线桥接，视觉***8识别二维码标签2，时栅位移传感器12测量行驶距离和实际速度，陀螺仪13检测运动方向，并通过无线通信模块4实时反馈至终控机3。
所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种基于时空转换的视觉导引方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在视觉导引车的应用场所内铺设间隔2m的二维码标签，二维码标签含有坐标、工位信息；在应用场所设置一终控机，终控机中设置一与所述二维码标签具有点对应关系的空间坐标系；
步骤二、终控机通过无线通信模块与视觉导引车的工控机建立无线桥接，工控机连接驱动模块、视觉***、时栅位移传感器、陀螺仪，在终控机内设置视觉导引车的运动轨迹，终控机将信息发送给工控机，工控机控制驱动模块驱动视觉导引车移动；
步骤三、视觉***采集二维码标签图像，获取二维码标签中的坐标、工位信息，时栅位移传感器获取视觉导引车经过前后二维码标签的实际的行驶距离和实时速度；陀螺仪获取视觉导引车的运动方向；
步骤四、将视觉导引车行驶距离、实时速度、运动方向反馈至终控机；
步骤五、终控机根据视觉导引车实际位置和运动状态，得到视觉导引车的行驶偏移量，向工控机发出位置校正信息，工控机控制驱动模块完成位置校正，控制视觉导引车按规划运动轨迹移动。
2.一种基于时空转换的视觉导引方法的视觉导引车，其特征在于，包括视觉导引车车体，车体上安装有工控机，工控机通过驱动模块控制车体运动，车体上还安装有视觉***，视觉***包括视觉传感器、高速图像采集***、图像处理***；车体上还安装有时栅位移传感器、陀螺仪，还包括铺设在应用场所的间隔2m的二维码标签，二维码标签含有坐标、工位信息；还包括一设置在视觉导引车应用场所内的终控机、无线通信模块，终控机内规划车体运动轨迹，并向工控机发送车体运动指令；所述无线通信模块建立终控机与工控机无线桥接，视觉***识别二维码标签，时栅位移传感器测量行驶距离和实际速度，陀螺仪检测运动方向，并通过无线通信模块实时反馈至终控机。
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