一种基于SLAM技术的AR可视化仓库管理方法及系统

技术领域

本发明涉及仓储管理技术领域，更具体的说是涉及一种基于SLAM技术的AR可视化仓库管理方法及系统。

背景技术

目前，物流企业正在加大智能化、自动化的投资，采用计算机数据信息系统进行仓储活动管理。AR技术(增强现实)是将真实世界信息和虚拟世界信息内容综合在一起，在工业生产、教育、广告购物、展示展览、虚拟试穿试戴和物流仓储等领域广泛使用。常用的AR定位导航方式主要有标识物扫描和AR云等。

但是，标识物扫描只能定位当前位置，通过2D或3D地图做指引，不能连续导航；AR云方式可以连续导航，但是需要构建点云模型，成本较高，并且要求环境稳定，周围景物变化会影响定位效果，而仓库货物经常变化，不适宜用AR云方式导航。

由于仓库面积很大，存放货物种类较多，查看某种货品的现场存放情况，需要先根据查询货品的存放情况，查找相应的存放区域编号，再根据平面地图或图纸确定位置人工确定路线，查看过程繁琐，对仓库整体布局不熟悉的人很难操作，浪费时间。仓库巡检过程中，查看某一区域存放货物的具体情况，需要先根据区域编号在系统中查询，不能直观了解具体情况，货品入库和出库，均需要在系统中修改信息，不能实时和直观操作，存在仓库管理效率低的问题。

因此，如何实现仓库可视化管理进而提高仓库管理效率是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于SLAM技术的AR可视化仓库管理方法及系统，将AR扫描技术和SLAM技术结合使用，实现连续6Dof定位，可以实现仓库管理的可视化管理，进而提高了仓库管理效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于SLAM技术的AR可视化仓库管理方法，包括：

获取仓库电子地图、仓库仓储信息和管理任务；

在仓库不同位置设置不同的标识物，基于所述标识物确定并校准当前位置，生成连续定位数据；

根据所述管理任务结合所述连续定位数据和所述仓库电子地图生成AR路径导航，并导航至目标区域；

基于所述仓库仓储信息在所述目标区域显示相应的货物信息；

基于所述管理任务在所述目标区域进行相应操作，并对所述货物信息进行修改，修改信息同步更新至所述仓库仓储信息。

优选的，基于所述标识物确定当前位置，具体过程为：

扫描所述标识物，并根据内置的标识物位置信息确定人员与所述标识物的相对位置；

基于所述相对位置确定人员在仓库中的当前位置。

优选的，基于所述标识物校准当前位置，具体过程为：

通过SLAM技术在仓库内扫描所述标识物，根据最后一次扫描到的任意一个所述标识物，重新确定当前位置，实现当前位置校准；循环执行确定校准当前位置的过程，生成连续定位数据。

优选的，生成AR路径导航具体为：

至少通过显示虚拟线路、动态指示图标、语音提示以及虚拟人带路的方式实现最短路径导航。

优选的，在所述目标区域进行相应操作的同时，还包括：

判断所述目标区域是否存在问题，若所述目标区域存在问题直接编辑上传问题信息，并在所述目标区域显示所述问题信息。

一种基于SLAM技术的AR可视化仓库管理系统，包括：数据获取模块、定位模块、AR导航模块、AR显示模块和任务处理模块；

所述数据处理模块，用于获取仓库电子地图、仓库仓储信息和管理任务；

所述定位模块，用于在仓库不同位置设置不同的标识物，基于所述标识物确定并校准当前位置，生成连续定位数据；

所述AR导航模块，用于根据所述管理任务结合所述连续定位数据和所述仓库电子地图生成AR路径导航，并导航至目标区域；

所述AR显示模块，用于基于所述仓库仓储信息在所述目标区域显示相应的货物信息；

所述任务处理模块，用于基于所述管理任务在所述目标区域进行相应操作，并对所述货物信息进行修改，修改信息同步更新至所述仓库仓储信息。

优选的，所述定位模块包括：位置获取模块；

所述位置获取模块，用于扫描所述标识物，并根据内置的标识物位置信息确定人员与所述标识物的相对位置；基于所述相对位置确定人员在仓库中的当前位置。

优选的，所述定位模块还包括：位置校准模块；

所述位置校准模块，用于通过SLAM技术在仓库内扫描所述标识物，根据最后一次扫描到的任意一个所述标识物，重新确定当前位置，实现当前位置校准，循环执行确定校准当前位置的过程，生成连续定位数据。

优选的，所述AR导航模块包括：导航方式选择模块；

所述导航方式选择模块，用于至少通过显示虚拟线路、动态指示图标、语音提示以及虚拟人带路的方式实现最短路径导航。

优选的，还包括：问题上报模块；

所述问题上报模块，用于判断所述目标区域是否存在问题，若所述目标区域存在问题直接编辑上传问题信息，并在所述目标区域显示所述问题信息。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于SLAM技术的AR可视化仓库管理方法及系统，将AR扫描技术和SLAM技术结合使用，实现连续6Dof定位，可以实现仓库管理的可视化管理，进而提高了仓库管理效率，具有以下有益效果：

1、将AR扫描技术与SLAM技术结合，利用仓库内多个二维标识物，实现低成本的大空间连续精准的6Dof定位，进而实现精准的最短路径AR导航。

2、将AR技术应用于仓库管理工作，能够实时编辑仓储数据，编辑后的信息能够在相应的目标区域实时AR显示，并通过数据表导入、导出或数据接口方式与原有仓库管理系统对接，将相应修改信息同步保存至仓库管理系统，实现仓库的可视化管理。

3、在巡检过程或管理任务过程中发现某一区域存在问题需要处理时，在上报问题的同时可以编辑并上传提示信息或注意事项，在相应问题区域进行显示，其他巡检人员到达相应问题区域通过AR方式显示提示信息或注意事项，能够快速确认问题是否处理，从而提高巡检和任务处理的效率，尽可能减少交接工作时因沟通不及时或失误出现的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的基于SLAM技术的AR可视化仓库管理方法流程图。

图2为本发明提供的连续定位方法流程图。

图3为本发明提供的基于SLAM技术的AR可视化仓库管理系统结构图。

图4为本发明提供的定位模块结构示意图。

具体实施方式

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。

实施例1

如图1所示，本发明实施例公开了一种基于SLAM技术的AR可视化仓库管理方法，包括：

获取仓库电子地图、仓库仓储信息和管理任务；

在仓库不同位置设置不同的标识物，基于标识物确定并校准当前位置，生成连续定位数据；

根据管理任务结合连续定位数据和仓库电子地图生成AR路径导航，并导航至目标区域；

基于仓库仓储信息在目标区域显示相应的货物信息；

基于管理任务在目标区域进行相应操作，并对货物信息进行修改，修改信息同步更新至仓库仓储信息。

实施例2

本发明实施例公开了一种基于SLAM技术的AR可视化仓库管理方法，包括：

获取仓库电子地图、仓库仓储信息和管理任务。

优选的，根据仓库图纸制作仓库电子地图；仓库仓储信息至少包括：货物品类、品牌、产地、数量、批次、入库时间和经办人。

优选的，通过移动终端扫码录入管理任务；或根据系统预制模板或自定义手动添加管理任务。

在仓库不同位置设置不同的标识物，基于标识物确定并校准当前位置，生成连续定位数据。

优选的，在仓库地面和墙面等不同位置设置不同的定位标识物，定位标识物采用2D标识物，本实施例采用二维码。

优选的，基于标识物确定当前位置，具体过程为：

扫描仓库内任意一个标识物，并根据内置的标识物位置信息确定人员与标识物的相对位置；基于相对位置确定人员在仓库中的当前位置。

优选的，相对位置代表世界坐标，包括三维坐标，以及摄像头方向在X、Y、Z轴的旋转角，从而实现6Dof的定位。

优选的，2D标识物扫描可以识别图片、图像，并确定空间位置，实现虚拟模型与真实图片的结合。

优选的，如图2所示，基于标识物校准当前位置，具体过程为：

通过SLAM技术在仓库内扫描标识物，根据最后一次扫描到的任意一个标识物，重新确定当前位置，实现当前位置校准；循环执行确定校准当前位置的过程，生成连续定位数据。

优选的，SLAM技术可以实现识别真实场景中的平面，实时构建空间地图，确定设备在空间中的位置，从而实现虚拟3D模型与真实场景的完美融合。

优选的，SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技术可以让设备在某个环境中能准确建立周围可探知场景的地图并建立精准的坐标，通过SLAM可以实现在一定范围空间内的连续6Dof定位。

优选的，由于初始绝对位置取决于扫描的第一个标识物设置的位置，每个标识物的位置、方向、角度都难免出现误差，随着SLAM方式运动的范围扩大，误差也会增加。另外SLAM算法也存在误差，随着时间的增加，定位精度也会下降，因此需要进行不断修正。本发明只要扫描到某个标识物即重新定位当前位置，从而修正定位误差，通过SLAM技术即可实现在空间中的连续精确定位。

根据管理任务结合连续定位数据和仓库电子地图生成AR路径导航，并导航至目标区域。

优选的，结合连续定位数据和仓库电子地图，通过静态路网中求解最短路径最有效的直接搜索方法实现路径规划，并相应生成AR路径导航。

优选的，生成AR路径导航具体为：

至少通过显示虚拟线路、动态指示图标、语音提示以及虚拟人带路的方式实现最短路径导航。

优选的，结合连续定位数据和仓库电子地图，根据货物和/或区域编号自动规划线路，进行AR导航。

基于仓库仓储信息在目标区域显示相应的货物信息。

优选的，到达每个目标区域，即可定位当前位置以及摄像头取景方向的货区号，根据仓库仓储信息，可以得到当前目标区域的货物信息并进行AR显示，货物信息至少包括品类、数量和入库时间等。

基于管理任务在目标区域进行相应操作，并对货物信息进行修改，修改信息同步更新至仓库仓储信息。

优选的，在目标区域进行相应操作具体包括：在目标区域进行入库、出库和信息修改等操作。

优选的，修改后的信息能够在相应的目标区域实时显示，通过数据表导入、导出或数据接口方式与原有仓库管理系统对接，将相应修改信息同步保存至仓库管理系统中的仓库仓储信息。

优选的，在目标区域进行相应操作的同时，还包括：

判断目标区域是否存在问题，若目标区域存在问题直接编辑上传问题信息，并在目标区域显示问题信息。

优选的，在巡检过程或管理任务过程中发现某一货区存在问题需要处理时，在上报问题的同时可以编辑并上传提示信息或注意事项，在相应问题区域进行显示，其他巡检人员到达相应问题区域通过AR方式显示提示信息或注意事项，能够快速确认问题是否处理，从而提高巡检和任务处理的效率，尽可能减少交接工作时因沟通不及时或失误出现的问题。

实施例3

如图3所示，本发明实施例公开了一种基于SLAM技术的AR可视化仓库管理系统，包括：数据获取模块、定位模块、AR导航模块、AR显示模块和任务处理模块；

数据处理模块，用于获取仓库电子地图、仓库仓储信息和管理任务；

定位模块，用于在仓库不同位置设置不同的标识物，基于标识物确定并校准当前位置，生成连续定位数据；

AR导航模块，用于根据管理任务结合连续定位数据和仓库电子地图生成AR路径导航，并导航至目标区域；

AR显示模块，用于基于仓库仓储信息在目标区域显示相应的货物信息；

任务处理模块，用于基于管理任务在目标区域进行相应操作，并对货物信息进行修改，修改信息同步更新至仓库仓储信息。

优选的，如图4所示，定位模块包括：位置获取模块；

位置获取模块，用于扫描标识物，并根据内置的标识物位置信息确定人员与标识物的相对位置；基于相对位置确定人员在仓库中的当前位置。

优选的，定位模块还包括：位置校准模块；

位置校准模块，用于通过SLAM技术在仓库内扫描标识物，根据最后一次扫描到的任意一个标识物，重新确定当前位置，实现当前位置校准，循环执行确定校准当前位置的过程，生成连续定位数据。

优选的，AR导航模块包括：导航方式选择模块；

导航方式选择模块，用于至少通过显示虚拟线路、动态指示图标、语音提示以及虚拟人带路的方式实现最短路径导航。

优选的，还包括：问题上报模块；

问题上报模块，用于判断目标区域是否存在问题，若目标区域存在问题直接编辑上传问题信息，并在目标区域显示问题信息。

优选的，基于SLAM技术的AR可视化仓库管理系统可以内置在移动终端或可穿戴设备。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于SLAM技术的AR可视化仓库管理方法及系统，将AR扫描技术和SLAM技术结合使用，实现连续6Dof定位，可以实现仓库管理的可视化管理，进而提高了仓库管理效率，具有以下有益效果：

1、将AR扫描技术与SLAM技术结合，利用仓库内多个二维标识物，实现低成本的大空间连续精准的6Dof定位，进而实现精准的最短路径AR导航。

2、将AR技术应用于仓库管理工作，能够实时编辑仓储数据，编辑后的信息能够在相应的目标区域实时AR显示，并通过数据表导入、导出或数据接口方式与原有仓库管理系统对接，将相应修改信息同步保存至仓库管理系统，实现仓库的可视化管理。

3、在巡检过程或管理任务过程中发现某一区域存在问题需要处理时，在上报问题的同时可以编辑并上传提示信息或注意事项，在相应问题区域进行显示，其他巡检人员到达相应问题区域通过AR方式显示提示信息或注意事项，能够快速确认问题是否处理，从而提高巡检和任务处理的效率，尽可能减少交接工作时因沟通不及时或失误出现的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。