一种利用slam和二维码反馈融合定位方法与流程

1.本发明涉及自动化仓储技术领域，具体为一种利用slam和二维码反馈融合定位方法。


背景技术：

2.自动化仓库系统是在不直接进行人工处理的情况下能自动存储和取出物料的系统，这个定义覆盖了不同复杂程度及规格的极为广泛的多样的系统，自动化仓库是由电子计算机进行管理和控制，不需人工搬运作业而实现收发作业的仓库，有的自动化仓库可以直接与其他生产系统相连；
3.传统的仓储搬运机器人在使用时，通常是利用激光slam系统对仓储搬运机器人进行定位和姿态调整，由于激光slam系统在长时间的使用后，仓储搬运机器人的定位数据容易出现偏差，从而导致无法正常完成搬运作业，且无法根据货架上货物的数量和位置，对货物进行精准搬运和摆放，影响了工作效率，为此，提出一种利用slam和二维码反馈融合定位方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种利用slam和二维码反馈融合定位方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用slam和二维码反馈融合定位方法，包括以下步骤：
6.s1、仓储搬运机器人系统利用通讯模块接收终端系统的控制指令，并根据指令驱动仓储搬运机器人进行作业；
7.s2、仓储搬运机器人利用激光雷达、单目、双目相机和传感器观测自身的位置、姿态和运动轨迹，并反馈至slam系统；
8.s3、通过slam系统利用观测的数据进行增量式的地图构建，进而对仓储搬运机器人进行定位导航；
9.s4、通过仓储搬运机器人利用扫描设备对货架显示屏上的二维码进行扫描读取，并对二维码的位置进行精准定位；
10.s5、利用二维码的反馈数据与slam系统当前数据进行比对，然后比对根据结果对仓储搬运机器人当前的位置和姿态进行修正；
11.s6、再次利用二维码的反馈数据确定获得当前货架上货物的数量、摆放位置和空余位置数据，然后根据数据利用仓储搬运机器人系统确定搬运或摆放的方案；
12.s7、根据确定的方案利用仓储搬运机器人对货架上的货物进行搬运或摆放，工作完成后，通过通讯模块将结果反馈至终端系统，然后通过终端根据反馈结果更新货架显示屏上的二维码内容；
13.s8、通过slam系统将仓储搬运机器人导航至初始位置，并通过扫描初始位置的二
维码，对仓储搬运机器人的位置和姿态再次进行修正。
14.进一步优选的：所述s1中，通过仓储搬运机器人系统利用通讯模块接收终端系统的控制指令，然后通过仓储搬运机器人系统将指令传输至仓储搬运机器人驱动模块，通过仓储搬运机器人驱动模块根据指令驱动仓储搬运机器人进行作业。
15.进一步优选的：所述s3中，通过陀螺仪传感器对仓储搬运机器人的偏转角数据进行检测，通过红外反射器和红外接收器利用结构光方法获得周围环境的深度信息。
16.进一步优选的：所述s4中，通过终端系统根据当前货架的存储数据和对应的位置和姿态数据生成对应的二维码，然后通过显示屏将二维码显示出来，以便仓储搬运机器人对二维码进行扫描和读取。
17.进一步优选的：所述s4中，通过仓储搬运机器人连通域面积检测法去除不可能为二维码的区域，并利用canny算子对图像进行边缘检测，然后利用轮廓检测算法检测最小包络矩形区域得到二维码所在的大致区域轮廓，实现对二维码进行粗定位，然后再利用骨架细化算法检测二维码的三个位置探测图形所在位置坐标，完成对二维码的精确定位。
18.进一步优选的：所述s5中，通过slam系统利用二维码内货架对应的位置和姿态数据与当前的位置和姿态数据进行比对，对判断仓储搬运机器人当前位置和姿态是否出现偏差，当比对结果出现偏差时，根据二维码内货架对应的位置和姿态数据对仓储搬运机器人的位置和姿态进行修正，从而保证了仓储机器人定位数据的精准度，以便仓储机器人可以顺利完成搬运作业。
19.进一步优选的：所述s6中，根据二维码内货架上货物的数量、摆放位置和空余位置数据通过仓储搬运机器人系统生成对应的搬运或摆放方案，然后通过仓储搬运机器人驱动模块根据生成的方案驱动仓储搬运机器人进行作业，从而对货物进行精准搬运和摆放。
20.进一步优选的：所述s7中，通过终端系统接收仓储搬运机器人的反馈数据，然后根据反馈数据对二维码内容进行更新，然后通过显示屏将更新后的二维码显示出来。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过利用二维码的将货架对应的位置、姿态数据、货架上货物的数量、摆放位置和空余位置数据反馈至仓储搬运机器人系统，然后通过仓储搬运机器人系统结合slam系统和反馈数据对仓储搬运机器位置和姿态进行修正，从而提高了仓储搬运机器人的定位数据的精准度，保证了仓储机器人的正常工作，同时通过反馈数据生产对应的工作方案，进而可以货物进行精准搬运和摆放，提高了工作效率。
附图说明
22.图1为本发明的步骤流程示意图。
具体实施方式
23.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。
24.实施例
25.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种利用slam和二维码反馈融合定位方法，包括以下步骤：
26.s1、仓储搬运机器人系统利用通讯模块接收终端系统的控制指令，并根据指令驱动仓储搬运机器人进行作业；
27.s2、仓储搬运机器人利用激光雷达、单目、双目相机和传感器观测自身的位置、姿态和运动轨迹，并反馈至slam系统；
28.s3、通过slam系统利用观测的数据进行增量式的地图构建，进而对仓储搬运机器人进行定位导航；
29.s4、通过仓储搬运机器人利用扫描设备对货架显示屏上的二维码进行扫描读取，并对二维码的位置进行精准定位；
30.s5、利用二维码的反馈数据与slam系统当前数据进行比对，然后比对根据结果对仓储搬运机器人当前的位置和姿态进行修正；
31.s6、再次利用二维码的反馈数据确定获得当前货架上货物的数量、摆放位置和空余位置数据，然后根据数据利用仓储搬运机器人系统确定搬运或摆放的方案；
32.s7、根据确定的方案利用仓储搬运机器人对货架上的货物进行搬运或摆放，工作完成后，通过通讯模块将结果反馈至终端系统，然后通过终端根据反馈结果更新货架显示屏上的二维码内容；
33.s8、通过slam系统将仓储搬运机器人导航至初始位置，并通过扫描初始位置的二维码，对仓储搬运机器人的位置和姿态再次进行修正。
34.本实施例中，具体的：s1中，通过仓储搬运机器人系统利用通讯模块接收终端系统的控制指令，然后通过仓储搬运机器人系统将指令传输至仓储搬运机器人驱动模块，通过仓储搬运机器人驱动模块根据指令驱动仓储搬运机器人进行作业；通过仓储搬运机器人驱动模块根据终端系统的控制指令驱动仓储搬运机器人进行作业。
35.本实施例中，具体的：s3中，通过陀螺仪传感器对仓储搬运机器人的偏转角数据进行检测，通过红外反射器和红外接收器利用结构光方法获得周围环境的深度信息。
36.本实施例中，具体的：s4中，通过终端系统根据当前货架的存储数据和对应的位置和姿态数据生成对应的二维码，然后通过显示屏将二维码显示出来，以便仓储搬运机器人对二维码进行扫描和读取；通过显示屏将终端系统生成的二维码显示出来。
37.本实施例中，具体的：s4中，通过仓储搬运机器人连通域面积检测法去除不可能为二维码的区域，并利用canny算子对图像进行边缘检测，然后利用轮廓检测算法检测最小包络矩形区域得到二维码所在的大致区域轮廓，实现对二维码进行粗定位，然后再利用骨架细化算法检测二维码的三个位置探测图形所在位置坐标，完成对二维码的精确定位；通过仓储搬运机器人对二维码的位置进行精确定位，避免了出现扫描失败的情况发生。
38.本实施例中，具体的：s5中，通过slam系统利用二维码内货架对应的位置和姿态数据与当前的位置和姿态数据进行比对，对判断仓储搬运机器人当前位置和姿态是否出现偏差，当比对结果出现偏差时，根据二维码内货架对应的位置和姿态数据对仓储搬运机器人的位置和姿态进行修正，从而保证了仓储机器人定位数据的精准度，以便仓储机器人可以顺利完成搬运作业；通过slam系统根据二维码的反馈数据对当前仓储机器人的位置和姿态数据进行修正。
39.本实施例中，具体的：s6中，根据二维码内货架上货物的数量、摆放位置和空余位置数据通过仓储搬运机器人系统生成对应的搬运或摆放方案，然后通过仓储搬运机器人驱动模块根据生成的方案驱动仓储搬运机器人进行作业，从而对货物进行精准搬运和摆放；通过仓储搬运机器人系统根据货架上货物的数量、摆放位置和空余位置数据生成对应的作业方案。
40.本实施例中，具体的：s7中，通过终端系统接收仓储搬运机器人的反馈数据，然后根据反馈数据对二维码内容进行更新，然后通过显示屏将更新后的二维码显示出来；通过终端系统根据反馈数据对二维码内容进行更新，以便二维码内货架上货物的数量、摆放位置和空余位置数据与实际对应。
41.工作原理或者结构原理，使用时，通过仓储搬运机器人系统利用通讯模块接收终端控制指令，然后通过仓储搬运机器人系统将指令传输至仓储搬运机器人驱动模块，通过仓储搬运机器人驱动模块根据指令驱动仓储搬运机器人进行作业，然后通过激光雷达、单目、双目相机对仓储搬运机器人的位置、姿态和运动轨迹进行观测，同时通过陀螺仪传感器对仓储搬运机器人的偏转角数据进行检测，通过红外反射器和红外接收器利用结构光方法获得周围环境的深度信息，然后通过slam系统利用观测的数据和检测的数据进行增量式的地图构建，进而对仓储搬运机器人进行定位导航，从而将仓储搬运机器人驱动至货架对应的位置，然后通过仓储搬运机器人利用扫描设备对货架显示屏上的二维码进行扫描读取，通过仓储搬运机器人连通域面积检测法去除不可能为二维码的区域，并利用canny算子对图像进行边缘检测，然后利用轮廓检测算法检测最小包络矩形区域得到二维码所在的大致区域轮廓，实现对二维码进行粗定位，然后再利用骨架细化算法检测二维码的三个位置探测图形所在位置坐标，完成对二维码的精确定位，然后通过slam系统利用二维码内货架对应的位置和姿态数据与当前的位置和姿态数据进行比对，对判断仓储搬运机器人当前位置和姿态是否出现偏差，当比对结果出现偏差时，根据二维码内货架对应的位置和姿态数据对仓储搬运机器人的位置和姿态进行修正，从而保证了仓储机器人定位数据的精准度，以便仓储机器人可以顺利完成搬运作业，然后根据二维码内货架上货物的数量、摆放位置和空余位置数据通过仓储搬运机器人系统生成对应的搬运或摆放方案，然后通过仓储搬运机器人驱动模块根据生成的方案驱动仓储搬运机器人进行作业，从而对货物进行精准搬运和摆放，工作完成后，通过通讯模块将结果反馈至终端系统，然后通过终端根据反馈结果更新货架显示屏上的二维码内容，然后通过slam系统将仓储搬运机器人导航至初始位置，并通过扫描初始位置的二维码，对仓储搬运机器人的位置和姿态再次进行修正，以便仓储搬运机器人可以进行循环作业。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。