多目视觉定位协同引导自动运输车研究-AGV吧

1 引言

室内定位技术在自动化生产活动中越来越重要[1]。目前自动运输车AGV（Automated Guided Vehicle）的室内定位导航方式有惯性定位导航、循线定位导航、卫星定位导航、超声波定位导航、红外定位导航、激光测距、 WiFi局域网、蓝牙技术、RFID技术、ZigBee技术、UWB 技术、特殊光定位技术以及视觉定位技术等[2-6]。但上述的定位技术存在不足，如灵活性差、适用性差、不稳定等问题。

基于视觉定位技术具有灵活性高、精度高，无需场景辅助设施的优势。其中全局视觉定位技术具有柔性大、灵活性高，用户可随时用软件定义自动运输车的运输路径[7-8]。文献[9]提出一种基于全局视觉定位导引自动运输车方案，采用半径定比例的双红球作为自动运输车的特定标志物。上位机通过识别双球位置计算出自动运输车的物理空间位置以及姿态方向角。但是并未解决问题：（1）双球标志物被遮挡无法计算出自动运输车的位置问题；（2）在大范围的作业区域，需要多个摄像头扩展物理空间视场协同引导AGV问题。

针对上述存在的两个问题，提出一种多目摄像头全局视觉协同定位引导自动运输进行路径规划导航方案。采用红色单球半径 15.0 cm 作为车体标志以及 MPU6050陀螺仪实现惯性导航，多个摄像头协同可以实现物理视场空间的扩展，适用于工厂大范围的定位。球体标志物的好处是无论在视场中的任意角度看都是一个圆，具有不变性。使用红色单球做为标志物替代双球具有快速识别、抗干扰性强以及实时性高的优势。 PC机识别出红色单球的位置并发送给下位机自动运输车，AGV根据当前的坐标位置和运输终点位置运输。同时安装在自动运输车上的陀螺仪传感器可以感知车的二维方向和加速度姿态，当标志物被遮挡的时候，自动运输车利用陀螺仪惯性导航，走出遮挡区域。方案具有适用性强、定位范围大、灵活性高、稳定性好的优势，切合实际工厂自动运输车的定位作业需求。