一种人造金刚石合成用AGV车体路径规划系统的制作方法

控制;调节装置的制造及其应用技术一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统技术领域1.本发明涉及人造金刚石合成用agv车体路径规划技术领域，具体为一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统。背景技术：2.人造金刚石现在合成技术主要通过六面顶压机，将金属触媒法合成金刚石在使用静态高压手段合成人造金刚石，现在需要agv车体进行运送原料等。3.agv小车，指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。工业应用中不需要驾驶员的搬运车，以可充电的蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路径以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路径，电磁轨道粘贴于地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。4.但是，现有技术中，agv小车必须通过预先布置好的反光板或者胶带区域作为路径定位来完成具体路径的搬运功能，agv小车的路径规划，定位和避障等受到限制，资源浪费，操作不便。技术实现要素：5.本发明提供了一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统，通过距离超声波测距模块、图像采集模块、导航引导模块、安全避障模块和纠错模块来替代人工布置反光板进行路径规划，具备智能控制的有益效果，解决了上述背景技术中所提到现有技术中，agv小车必须通过预先布置好的反光板或者胶带区域作为路径定位来完成具体路径的搬运功能，agv小车的路径规划，定位和避障等受到限制，资源浪费，操作不便的问题。6.本发明提供如下技术方案：一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统，包括上位机总控系统和若干个agv车体主控模块，所述上位机总控系统和若干个agv车体主控模块通讯连接；7.所述上位机总控系统包括路径管理模块、交通调度模块、gps定位模块和可视化监控模块；8.所述路径管理模块用于对acg多车的路径进行规划；9.所述交通调度模块用于与每个agv对应的车体进行发布行程任务，并将信息发送至agv车体主控模块；10.所述gps定位模块用于储存路径地图信息，并通过不同路径规划后，接收每个agv车体对应的gps位置信息，并实时显示在地图信息上；11.所述可视化监控模块用于将所述路径地图信息以立体虚线图的方式呈现给管理者，并在地图信息上获取每个agv车体的状态信息；12.所述agv车体主控模块包括远距离超声波测距模块、图像采集模块、导航引导模块、安全避障模块和纠错模块；13.所述上位机总控系统和车体主控模块通过车体的agv视觉导引方法进行导引；14.所述agv视觉导引方法包括系统初始化器件触发设定条件执行阶段的第一阶段、系统运行期间连续执行的第二阶段和系统运行期间产生偏差并纠错的第三阶段；15.所述第一阶段是自适应学习阶段，其具体步骤如下：16.s1，路径图像预处理，通过图像采集模块中的图像采集设备采集道路成像，并将图像和视频传输至路径管理模块；17.所述第二阶段是运行期间的路面检测和规划阶段，其步骤如下；18.s2，根据道路样本信息自动选择和规划多个路径路线，从确定的道路视频和成像中选择清晰的样本，标记路面左右与交叉点确定样本区域；19.s3，将路径信息进行提取行程参考线的偏移和曲率半径，计算出合理的行程速度和转弯半径值；20.s4，上位机总控系统结合提取好的行程参考线的偏移和曲率半径，计算出合理的行进速度和转弯半径值储存在路径管理模块中进行存储；21.并通过交通调度模块用于与每个agv对应的车体进行发布行程任务，并将信息发送至agv车体主控模块进行运行行程；22.所述第三阶段上运行期间产生偏差进而纠错；23.s5，在agv车体主控模块接收行程任务行程过程中，和交通调度模块下发的行程任务在所述地图信息上出现偏差时，地图信息上以红色为标记偏差信息，并下达报警命令和停止命令；24.s6，计算偏差信息和原路径信息的偏差值，计算道路上的距离，进而下达纠错命令至agv车体主控模块进行恢复行程运行状态。25.作为本发明所述一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统的一种可选方案，其中：所述距离超声波测距模块用于对道路两边进行超声波测距；26.所述图像采集模块用于将货物图像信息、充电桩位置、保温箱位置、石墨块图像信息、道路路面信息，障碍信息，图像信息进行采集和存储记录；27.所述导航引导模块用于对行程路线进行导航引导。28.作为本发明所述一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统的一种可选方案，其中：所述安全避障模块用于对路面上的障碍信息进行紧急识别并提醒，进而改变行程路线运行；29.所述纠错模块用于对行程中的错误定位以及行程偏差进行纠错后恢复初始行程下发指令。30.作为本发明所述一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统的一种可选方案，其中：所述agv车体主控模块还包括供电模块和电机驱动模块；31.所述供电模块用于储备供电设备和紧急供电电池，设置充电桩用于在agv车体不使用的情况下，自动充电提醒，进行自动充电路径设置；32.所述电机驱动模块用于对agv车体进行驱动，设有参数监测单元，定期监测到电机驱动模块的转速信息。33.作为本发明所述一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统的一种可选方案，其中：所述路径管理模块包括地图管理单元和路径规划单元；34.所述径规划单元包括路径规划算法，所述路径规划算法包括最短路径算法、带优先级的最短路径、权重式路径规则和动态规划路径算法。35.作为本发明所述一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统的一种可选方案，其中：所述agv车体主控模块还包括惯性修正模块；36.所述惯性修正模块用于将agv车体进行惯性修正，通过安装激光雷达在第一起始点设立第一初始站姿，将所述第一初始站姿进行记录并存储；37.当agv车体每次运送过后，通过agv车体主控模块进行惯性修正，恢复第一初始站姿。38.作为本发明所述一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统的一种可选方案，其中：所述图像采集模块包括位置传感器、速度传感器、加速度传感器、视觉传感器、多智能传感器进行融合进行。39.作为本发明所述一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统的一种可选方案，其中：所述s1步骤中的信息还包括：40.a)边缘检测图像处理；41.b)道路的模式判断和道路中心线提取，根据白色路面的整体分布情况，判断当前所处道路模式是直线道路、转弯道路、十字路口或三岔路口，agv的路径规划模块根据道路的形状和模式，针对岔路口和非岔路口选用不同的策略进行路径规划，提取相应的行进参考曲线。42.作为本发明所述一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统的一种可选方案，其中：所述上位机总控系统采用工业计算机或者muc控制器。43.作为本发明所述一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统的一种可选方案，其中：所述安全避障模块包括测距单元、提醒单元和声光报警单元；44.所述测距单元用于在行驶过程中与障碍物的安全距离测距；45.所述提醒单元用于在安全距离预设值内，进行安全行驶，超过距离预设值外时进行提醒；46.所述距离预设值还包括临界值；47.所述声光报警单元，是达到临界值时进行声光报警，并将报警信号发送至上位机总控系统。48.本发明具备以下有益效果：49.1、该一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统，通过图像采集模块对货物图像信息、充电桩位置、保温箱位置、石墨块图像信息、道路路面信息，障碍信息，图像信息进行采集、存储记录、识别，进而将数据信息输送至导航引导模块，进行行程货物搬运，移动至各个位置进行工作，无需人工辅导设置反光板等标识，通过图像信息进行识别命令；50.通过上位机总控系统和若干个agv车体主控模块通讯连接，通过agv视觉导引方法进而控制若干个agv车体运作，形成集成系统，无需人工辅导设置反光板等标识，应用灵活，提高了工作效率。51.2、该一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统，通过路径管理模块、交通调度模块、gps定位模块和可视化监控模块等进行监控多个agv小车的路径，随时掌控行程信息，通过地图信息标记，在agv小车在地图信息上出现偏差时，不仅第一时间标记、报警，且能通过纠错模块进行及时纠错，回复预定路径进行行程运行，减少了因错误行驶需要人工去操作的情况，节省了人工检查处理成本，提高了工作效率；52.通过安全避障模块中的测距单元、提醒单元和声光报警单元，在agv小车在行程过程中遇到障碍物时，减少碰撞的风险，并且碰撞时，第一时间进行停止和报警，提高了安全性能。53.3、该一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统，供电模块和电机驱动模块通过对agv小车的电量、电机转速等参数信息进行监控，及时提醒，提高了安全性，通过惯性修正模块在每一次运送过后，及时惯性修正，回复第一初始站姿，提高了agv小车在运行过程中的智能性。附图说明54.图1为本发明上位机总控系统和agv车体主控模块连接示意图。55.图2为本发明上位机总控结构示意图。56.图3为本发明agv车体主控模块结构示意图。57.图4为本发明agv视觉导引方法步骤示意图。58.图5为本发明第一阶段是自适应学习阶段的步骤示意图。具体实施方式59.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。60.实施例161.agv小车，指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。工业应用中不需要驾驶员的搬运车，以可充电的蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路径以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路径，电磁轨道粘贴于地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。62.但是，现有技术中，agv小车必须通过预先布置好的反光板或者胶带区域作为路径定位来完成具体路径的搬运功能，agv小车的路径规划，定位和避障等受到限制，资源浪费，操作不便。63.本发明提供如下技术方案：一种人造金刚石合成用agv车体路径规划系统，包括上位机总控系统和若干个agv车体主控模块，所述上位机总控系统和若干个agv车体主控模块通讯连接；64.所述上位机总控系统包括路径管理模块、交通调度模块、gps定位模块和可视化监控模块；65.所述路径管理模块用于对acg多车的路径进行规划；66.所述交通调度模块用于与每个agv对应的车体进行发布行程任务，并将信息发送至agv车体主控模块；67.所述gps定位模块用于储存路径地图信息，并通过不同路径规划后，接收每个agv车体对应的gps位置信息，并实时显示在地图信息上；68.所述可视化监控模块用于将所述路径地图信息以立体虚线图的方式呈现给管理者，并在地图信息上获取每个agv车体的状态信息；69.所述agv车体主控模块包括远距离超声波测距模块、图像采集模块、导航引导模块、安全避障模块和纠错模块；70.所述上位机总控系统和车体主控模块通过车体的agv视觉导引方法进行导引；71.所述agv视觉导引方法包括系统初始化器件触发设定条件执行阶段的第一阶段、系统运行期间连续执行的第二阶段和系统运行期间产生偏差并纠错的第三阶段；72.所述第一阶段是自适应学习阶段，其具体步骤如下：73.s1，路径图像预处理，通过图像采集模块中的图像采集设备采集道路成像，并将图像和视频传输至路径管理模块；74.所述第二阶段是运行期间的路面检测和规划阶段，其步骤如下；75.s2，根据道路样本信息自动选择和规划多个路径路线，从确定的道路视频和成像中选择清晰的样本，标记路面左右与交叉点确定样本区域；76.s3，将路径信息进行提取行程参考线的偏移和曲率半径，计算出合理的行程速度和转弯半径值；77.s4，上位机总控系统结合提取好的行程参考线的偏移和曲率半径，计算出合理的行进速度和转弯半径值储存在路径管理模块中进行存储；78.并通过交通调度模块用于与每个agv对应的车体进行发布行程任务，并将信息发送至agv车体主控模块进行运行行程；79.所述第三阶段上运行期间产生偏差进而纠错；80.s5，在agv车体主控模块接收行程任务行程过程中，和交通调度模块下发的行程任务在所述地图信息上出现偏差时，地图信息上以红色为标记偏差信息，并下达报警命令和停止命令；81.s6，计算偏差信息和原路径信息的偏差值，计算道路上的距离，进而下达纠错命令至agv车体主控模块进行恢复行程运行状态。82.其中：所述距离超声波测距模块用于对道路两边进行超声波测距；83.所述图像采集模块用于将货物图像信息、充电桩位置、保温箱位置、石墨块图像信息、道路路面信息，障碍信息，图像信息进行采集和存储记录；84.所述导航引导模块用于对行程路线进行导航引导。85.其中：所述安全避障模块用于对路面上的障碍信息进行紧急识别并提醒，进而改变行程路线运行；86.所述纠错模块用于对行程中的错误定位以及行程偏差进行纠错后恢复初始行程下发指令。87.通过图像采集模块对货物图像信息、充电桩位置、保温箱位置、石墨块图像信息、道路路面信息，障碍信息，图像信息进行采集、存储记录、识别，进而将数据信息输送至导航引导模块，进行行程货物搬运，移动至各个位置进行工作，无需人工辅导设置反光板等标识，通过图像信息进行识别命令。88.通过纠错模块和安全避障模块对路面上的障碍信息进行紧急识别并提醒，及时将行程偏差进行纠错，进而回复初始行程的进行，减少了因错误行驶需要人工去操作的情况，节省了人工检查处理成本，提高了工作效率。89.通过上位机总控系统和若干个agv车体主控模块通讯连接，通过agv视觉导引方法进而控制若干个agv车体运作，形成集成系统，无需人工辅导设置反光板等标识，应用灵活，提高了工作效率；90.通过路径管理模块、交通调度模块、gps定位模块和可视化监控模块等进行监控多个agv小车的路径，随时掌控行程信息，通过地图信息标记，在agv小车在地图信息上出现偏差时，不仅第一时间标记、报警，且能通过纠错模块进行及时纠错，回复预定路径进行行程运行，减少了因错误行驶需要人工去操作的情况，节省了人工检查处理成本，提高了工作效率。91.实施例292.本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1-5，其中：所述agv车体主控模块还包括供电模块和电机驱动模块；93.所述供电模块用于储备供电设备和紧急供电电池，设置充电桩用于在agv车体不使用的情况下，自动充电提醒，进行自动充电路径设置；94.所述电机驱动模块用于对agv车体进行驱动，设有参数监测单元，定期监测到电机驱动模块的转速信息。95.供电模块和电机驱动模块通过对电量、电机转速等参数信息进行监控，及时提醒，提高了安全性。96.实施例397.本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1-5，其中：所述路径管理模块包括地图管理单元和路径规划单元；98.所述径规划单元包括路径规划算法，所述路径规划算法包括最短路径算法、带优先级的最短路径、权重式路径规则和动态规划路径算法。99.通过路径规划算法能体现智能计算，通过模糊控制、神经网络、遗传算法以及它们的相互结合，模拟人的经验，逼近非线性，具有自组织、自学习功能并且具有一定的容错能力。这些方法应用于路径规划会使移动agv小车在动态环境中更灵活，更具智能化。100.实施例4101.本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1-5，其中：所述agv车体主控模块还包括惯性修正模块；102.所述惯性修正模块用于将agv车体进行惯性修正，通过安装激光雷达在第一起始点设立第一初始站姿，将所述第一初始站姿进行记录并存储；103.当agv车体每次运送过后，通过agv车体主控模块进行惯性修正，恢复第一初始站姿。104.通过惯性修正模块在每一次运送过后，及时惯性修正，回复第一初始站姿，提高了agv小车在运行过程中的智能性。105.实施例5106.本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1-5，其中：所述图像采集模块包括位置传感器、速度传感器、加速度传感器、视觉传感器、多智能传感器进行融合进行。107.实施例6108.本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1-5，其中：所述s1步骤中的信息还包括：109.a)边缘检测图像处理；110.b)道路的模式判断和道路中心线提取，根据白色路面的整体分布情况，判断当前所处道路模式是直线道路、转弯道路、十字路口或三岔路口，agv的路径规划模块根据道路的形状和模式，针对岔路口和非岔路口选用不同的策略进行路径规划，提取相应的行进参考曲线。111.通过模拟人的经验，在道路模式中的直线道路、转弯道路、十字路口或三岔路口，模拟人经验的路径行程模式，进而通过参考曲线，提高自学习功能并且具有一定的容错能力。112.实施例7113.本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1-5，其中：所述上位机总控系统采用工业计算机或者muc控制器。114.所述安全避障模块包括测距单元、提醒单元和声光报警单元；115.所述测距单元用于在行驶过程中与障碍物的安全距离测距；116.所述提醒单元用于在安全距离预设值内，进行安全行驶，超过距离预设值外时进行提醒；117.所述距离预设值还包括临界值；118.所述声光报警单元，是达到临界值时进行声光报警，并将报警信号发送至上位机总控系统。119.通过测距单元、提醒单元和声光报警单元，在agv小车在行程过程中遇到障碍物时，减少碰撞的风险，并且碰撞时，第一时间进行停止和报警，提高了安全性能。120.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。121.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。









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