AGV行驶轮廓的计算方法、存储介质和电子设备

技术领域

本发明涉及AGV技术领域，尤其是一种AGV行驶轮廓的计算方法、存储介质和电子设备。

背景技术

目前，自动导航小车行走路线，主要可以分为直线、样条曲线，行走模式主要为前进、后退、平移。这两种路线和行走模式可以组合成6种行走方式，当以不同的行走模式经过同一线段时AGV会产生不同的轮廓大小，而AGV工作场地往往有多台AGV同时工作，为防止AGV在工作时发生摩擦、碰撞，有必要设计一种方案，可同时兼容这6种行走方式，计算出AGV在行走过程中的轮廓，利用计算出来的轮廓，可以提前预判各AGV的轮廓是否有交集，进而对AGV进行提前交管。

发明内容

本发明第一个发明的目的在于解决现有AGV行走方案不能计算AGV在行走过程中的轮廓的问题，提供一种AGV行驶轮廓的计算方法。

为了达到上述目的，本发明的采用以下技术方案：

AGV行驶轮廓的计算方法，包括以下步骤：调取AGV信息和AGV行驶路线的路径信息，AGV信息包括车体的尺寸和当前角度θ；根据AGV路径形状将路径分为n条路段，提取待行驶路段的路段信息；结合路段信息和车体信息计算获得AGV在该路段的起点轮廓和终点轮廓，根据起点轮廓R1和终点轮廓R2生成AGV在该路段的行驶轮廓R。

本发明的计算方法通过将路径分成n段，从而分别计算出AGV在路径各段中的起点轮廓和终点轮廓，并生成行驶轮廓，这样，提前预判AGV的轮廓区域，以便于根据各AGV的轮廓区域提前判定各AGV在同一段时间占用区域是否有重叠，以便于根据判定结果提前设定交管方案。本发明提出的计算方法，可用于前进、后退、样条行走、任意角度平移等全向路径的占用轮廓计算，具有较好的普适性，可用于复杂场景的交管。

进一步的，所述路径形状包括直线、折线和样条曲线，当路径为直线，n＝1；当路径为折线或样条曲线，取其拐角点作为分段点，n等于分段点的总数加1。在本方案中，由于直线路径中，AGV的轮廓计算方式较为简单，因此，将折线、样条曲线分段，则每段路径可以根据直线轮廓的计算方式获得，从而快速、简单地生成获得AGV在每段样条曲线的轮廓。

进一步的，当拐角点所在拐角大于预设角度，则作为分段点；否则，忽略该拐角点。本方案可简化流程，提高运算效率。

进一步的，所述路段信息包括路段的起点坐标(x,y)，设AGV的起点轮廓为R1，前、后、左、右的边距大小分别为(t,b,l,r)，将t,b,l,r代入公式1求得R1的四个边距点坐标。由于轮廓由四个边界点围成，根据四个边界点可获得AGV的起点轮廓。需说明的是，本方案的起点轮廓是指AGV在地面的正投影所在的矩形区域，因此，该轮廓的面积比AGV在地面的正投影面积更大，AGV位于该矩形区域内。

进一步的，所述路段信息还包括路段的终点坐标(X、Y)和起点与终点之间的倾斜角α，设路段长度为L，所述终点轮廓R2按照矢量平移的方式结合R1、L与倾斜角α计算获得。

进一步的，设R1的四边界点的坐标为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)，则公式1为：

(x1,y1)＝(x+t*cosθ)+l*cos*(θ+π/2),(y+t*sinθ)+l*sin(θ+π/2)；

(x2,y2)＝(x+t*cosθ)+r*cos(θ-π/2),(y+t*sinθ)+r*sin(θ-π/2)；

(x3,y3)＝(x+b*cos(θ+π))+l*cos(θ+π/2),(y+b*sin(θ+π))+l*sin(θ+π/2)；

(x4,y4)＝(x+b*cos(θ+π))+r*cos(θ-π/2),(y+b*sin(θ+π))+r*sin(θ-π/2)。

进一步的，设R2的四边界点的坐标为(x5,y5)、(x6,y6)、(x7,y7)、(x8,y8)，将R1、L与α代入公式2，且公式2为：

(x5,y5)＝(x1+L*cosα,y1+L*sinα)

(x6,y6)＝x2+L*cosα,y2+L*sinα

(x7,y7)＝(x3+L*cosα,y1+L*sinα)

(x8,y8)＝(x4+L*cosα,y4+L*sinα)。

进一步的，设路径中心坐标为A，将R1、R2的边界点按方位分成四组，分别从同组边界点的X轴、Y轴坐标值中筛选出与A的差值最大的坐标数值组成一个新的边界点，4个新的边界点组成AGV在该路段的行驶轮廓。

本发明的另一个目的在于提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方案的计算方法，因此，具有上方方法的所有优点。

本发明的另一个发明目的在于提供一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述方案的计算方法，因此，具有上述方法的所有优点。

附图说明

图1为本发明的流程简图。

具体实施方式

参见图1所示，本发明公开了一种AGV行驶轮廓的计算方法，包括以下步骤：调取AGV信息和AGV行驶路线的路径信息，AGV信息包括车体的尺寸和当前角度θ；根据AGV路径形状将路径分为n条路段，提取待行驶路段的路段信息；结合路段信息和车体信息计算获得AGV在该路段的起点轮廓和终点轮廓，根据起点轮廓R1和终点轮廓R2生成AGV在该路段的行驶轮廓R。

在一实施例中，上述路径形状包括直线、折线和样条曲线，当路径为直线，n＝1；当路径为折线或样条曲线，取其拐角点作为分段点，n等于分段点的总数加1。在本方案中，由于直线路径中，AGV的轮廓计算方式较为简单，因此，将样条曲线分段，则每段可以根据直线轮廓的计算方式获得，从而快速、简单地获得AGV在每段样条曲线的轮廓。

由于曲线轮廓或折线轮廓的起点与终点之间虽然有倾斜度，但当倾斜度较小时，其行驶轮廓与在直线路径行驶时的轮廓区别较小，可以忽略不计，为了简化行驶轮廓的计算流程，我们可以预设一个角度，当拐角点所在拐角大于预设角度，则作为分段点；否则，忽略该拐角点。这样，当拐角较大，两段路的行驶轮廓分开计算，当拐角较小，两段路作为同一个路段计算，预设的角度可以安装实际情况设置，如路径较宽较长，场内AGV较少的，预设角度可适当取更大的范围，相反，场内路径较短较窄，AGV较多时，角度应适当取小。

在一实施例中，上述路段信息包括路段的起点坐标(x,y)，设AGV的起点轮廓为R1，前、后、左、右的边距大小分别为(t,b,l,r)，将t,b,l,r代入公式1求得R1的四个边距点坐标。本方案的起点轮廓是指AGV在地面的正投影形成矩形区域，AGV位于矩形区域内，由于矩形区域的面积比AGV实际占地面积大，不但完全覆盖了AGV的轮廓，且由于形状简单，容易计算获得，能简化计算方式。

在一实施例中，所述路段信息还包括路段的终点坐标(X、Y)和起点与终点之间的倾斜角α，设路段长度为L，所述终点轮廓R2按照矢量平移的方式结合R1、L与倾斜角α计算获得。本实施例中，L根据起点坐标、终点坐标及α获得。

在一实施例中，设R1的四边界点的坐标为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)，则公式1为：

(x1,y1)＝(x+t*cosθ)+l*cos*(θ+π/2),(y+t*sinθ)+l*sin(θ+π/2)；

(x2,y2)＝(x+t*cosθ)+r*cos(θ-π/2),(y+t*sinθ)+r*sin(θ-π/2)；

(x3,y3)＝(x+b*cos(θ+π))+l*cos(θ+π/2),(y+b*sin(θ+π))+l*sin(θ+π/2)；

(x4,y4)＝(x+b*cos(θ+π))+r*cos(θ-π/2),(y+b*sin(θ+π))+r*sin(θ-π/2)。

设R2的四边界点的坐标为(x5,y5)、(x6,y6)、(x7,y7)、(x8,y8)，将R1与α代入公式2，且公式2为：

(x5,y5)＝(x1+L*cosα,y1+L*sinα)

(x6,y6)＝x2+L*cosα,y2+L*sinα

(x7,y7)＝(x3+L*cosα,y1+L*sinα)

(x8,y8)＝(x4+L*cosα,y4+L*sinα)。

在一实施例中，设路径中心坐标为A，将R1、R2的边界点按方位分成四组，分别从同组边界点的X轴、Y轴坐标值中筛选出与A的差值最大的坐标数值组成一个新的边界点，4个新的边界点组成AGV在该路段的行驶轮廓。即将(x1,y1)与(x5,y5)，(x2,y2)与(x6,y6)(x3,y3)与(x7,y7)(x4,y4)与(x8,y8)分为同组，这样共四组坐标，从同一组坐标中，筛选出X轴数值和Y轴数值组成一个新的坐标，筛选时，将同一组的X轴数值与A的X轴数值比较，Y轴数值与A的Y轴数值比较，取差值大的作为坐标点的数值，从而组成AGV在该路段的行驶轮廓，其形状简单，交管系统可根据AGV行驶轮廓判定各轮廓在同一段时间占用的区域是否存在重叠，从而预定交管方案。

本发明的计算方法通过将路径分成n段，从而分别计算出AGV在路径各段中的轮廓区域，提前预判AGV的轮廓区域，以便于根据各AGV的轮廓区域提前判定行驶区域是否有重叠，提前交管。

本发明还公开了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时上实施例一的计算方法。

本发明还公开了一种电子设备，其包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述方案的计算方法。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。