本發(fā)明涉及用于自動化運(yùn)輸貨物的自動駕駛車輛的領(lǐng)域，例如自動駕駛叉車。
背景技術(shù)：
1、用于運(yùn)輸貨物的自動駕駛車輛越來越多地用于在工廠或倉庫中提高生產(chǎn)率和改善物流管理。
2、自動叉車是這種車輛的一個(gè)示例，使得例如貨物能夠在沒有人為干預(yù)的情況下被裝載、運(yùn)輸和定位在高處。
3、然而，在諸如工廠或倉庫的環(huán)境中，除了自動化操作之外，仍然需要人為干預(yù)，例如以控制這些操作的令人滿意的進(jìn)展或執(zhí)行不能由機(jī)器單獨(dú)執(zhí)行的任務(wù)。因此，這些環(huán)境在人類和自動駕駛機(jī)器之間共享。
4、在這種工作環(huán)境中，人身安全至關(guān)重要，因此需要制定特定的程序。
5、例如，在從可以接收(特別是在尺寸方面)不同的貨物的存儲貨架拾取貨物的操作期間，貨架上實(shí)際存在的貨物可能與自動駕駛叉車根據(jù)管理倉庫中物流的管理系統(tǒng)指派給它的任務(wù)應(yīng)當(dāng)拾取的貨物不匹配。
6、在這種情況下，存在事故的風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提高使用自動駕駛叉車提升和運(yùn)輸貨物的操作的安全性。
2、本發(fā)明涉及一種使用自動駕駛叉車提升和運(yùn)輸貨物的方法，該自動駕駛叉車包括設(shè)置有至少一個(gè)臂部的能夠豎直移動的前叉。
3、該方法包括：
4、-叉車接收指派的任務(wù)以移動待提升和運(yùn)輸?shù)呢浳锏牟襟E，所述指派的任務(wù)包括所述貨物的至少一個(gè)尺寸的理論值，
5、-移動自動駕駛叉車使得其在待提升和運(yùn)輸?shù)呢浳锴胺降牟襟E，
6、-借助于至少一個(gè)攝像裝置獲取貨物的至少一個(gè)圖像的步驟，所述至少一個(gè)攝像裝置相對于前叉居中地緊固到自動駕駛叉車并且具有沿著所述叉車的縱向軸線向前定向的視線，
7、-基于在獲取步驟中獲得的所述圖像來確定貨物的所述尺寸的實(shí)際值的步驟，
8、-將在確定步驟中確定的貨物的所述尺寸的實(shí)際值和在接收步驟中接收的貨物的所述尺寸的理論值進(jìn)行比較的步驟，以及
9、-如果所述尺寸的實(shí)際值與其理論值之間的差值作為絕對值大于預(yù)定極限值，則使叉車停止的步驟，或者
10、-如果所述尺寸的實(shí)際值與其理論值之間的差值作為絕對值小于或等于所述預(yù)定極限值，則提升和運(yùn)輸貨物的步驟。
11、這種方法使得如果該貨物與指派給叉車的任務(wù)中的貨物不匹配，則可以通過在拾取貨物之前使自動駕駛叉車停止來提高操作的安全性。
12、這種方法使得可以通過考慮待運(yùn)輸?shù)呢浳锏某叽绲膶?shí)際值來提高操作的安全性。因此，該方法使得可以基于待運(yùn)輸?shù)呢浳飦碚{(diào)整叉車的行為，從而保持人身安全。
13、因此，該方法使得可以在執(zhí)行提升和運(yùn)輸操作之前檢查指派給叉車的任務(wù)與實(shí)際存在于貨架上的貨物之間的一致性。因此，該方法使得可以不僅僅依賴于指派給叉車的用于執(zhí)行這些操作的任務(wù)中的信息。
14、根據(jù)第一實(shí)施方案，所述攝像裝置是3d攝像裝置，其渲染在與所述3d攝像裝置相關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)系中測量的坐標(biāo)的點(diǎn)云，并且確定步驟包括對在獲取步驟中獲得的所述圖像進(jìn)行數(shù)字處理的步驟，所述獲取步驟包括計(jì)算貨物的所述尺寸的實(shí)際值的子步驟。
15、根據(jù)可替代的第二實(shí)施方案，確定步驟包括讀取在獲取步驟中獲得的所述圖像上的條形碼的步驟以及基于讀取的條形碼從包含在叉車的存儲器中的表格中提取貨物的所述尺寸的實(shí)際值的步驟。對于該可替代實(shí)施方案，所述攝像裝置可以是3d攝像裝置或另一類型的攝像裝置。
16、根據(jù)第一實(shí)施方案，例如可能的是：
17、-待提升和運(yùn)輸?shù)呢浳锸黔h(huán)形的，
18、-在接收步驟中指派的任務(wù)包括環(huán)形貨物的深度和外徑的理論值，
19、-數(shù)字處理步驟包括計(jì)算環(huán)形貨物的深度和外徑的實(shí)際值的子步驟，
20、-比較步驟包括比較貨物的深度的實(shí)際值和理論值以及比較貨物的外徑的實(shí)際值和理論值，
21、-如果所述實(shí)際值的至少一個(gè)與其理論值之間的差值作為絕對值大于預(yù)定極限值，則執(zhí)行使叉車停止的步驟。
22、例如，還可以設(shè)想：
23、-對在獲取步驟中獲得的所述圖像進(jìn)行數(shù)字處理的步驟包括檢測第一內(nèi)圓和檢測第二內(nèi)圓的子步驟，所述第一內(nèi)圓位于環(huán)形貨物的正面并且對應(yīng)于所述環(huán)形貨物的內(nèi)徑，所述第二內(nèi)圓位于環(huán)形貨物的背面并且對應(yīng)于所述貨物的內(nèi)表面，
24、-環(huán)形貨物的深度的實(shí)際值基于第一內(nèi)圓的直徑d16、第二內(nèi)圓的直徑d17以及所述3d攝像裝置與貨物的正面之間的距離d，使用以下等式來計(jì)算：
25、
26、環(huán)形貨物的“背面”規(guī)定為表示在3d攝像裝置的相對側(cè)上定向的貨物的前面。環(huán)形貨物的“正面”規(guī)定為表示與3d攝像裝置在同一側(cè)上定向的貨物的前面。正面和背面限定貨物的厚度。
27、根據(jù)一個(gè)特征，環(huán)形貨物的深度的實(shí)際值等于內(nèi)圓之間的環(huán)形貨物的內(nèi)表面的點(diǎn)的坐標(biāo)之間的最大差值，所述差值沿著坐標(biāo)系的軸線測量，所述坐標(biāo)系沿著所述3d攝像裝置的視線定向。
28、根據(jù)另一特征，對在獲取步驟中獲得的所述圖像進(jìn)行數(shù)字處理的步驟包括檢測位于環(huán)形貨物的正面并與環(huán)形貨物的外徑相對應(yīng)的圓的子步驟。
29、例如，獲取步驟包括以下連續(xù)的子步驟：
30、-獲取至少一個(gè)圖像的第一子步驟；
31、-使叉車朝向貨物前進(jìn)預(yù)定距離的子步驟；以及
32、-當(dāng)叉車已經(jīng)經(jīng)過所述預(yù)定距離時(shí)執(zhí)行的獲取至少一個(gè)圖像的第二子步驟，
33、-并且其中，計(jì)算環(huán)形貨物的外徑的實(shí)際值的子步驟基于在第一獲取子步驟中獲得的圖像來執(zhí)行，并且計(jì)算環(huán)形貨物的深度(p)的實(shí)際值的子步驟基于在第二獲取子步驟中獲得的圖像來執(zhí)行。
34、有利地，數(shù)字處理步驟包括對在獲取步驟中獲得的所述圖像進(jìn)行過濾的子步驟，所述獲取步驟在數(shù)字處理步驟的任何其它子步驟之前執(zhí)行。該過濾子步驟使得可以通過對在獲取步驟中獲得的圖像的點(diǎn)進(jìn)行過濾以便僅保留形成特別關(guān)注區(qū)域的一部分的點(diǎn)來減少待處理的數(shù)據(jù)的量。通過將計(jì)算限制在特別關(guān)注區(qū)域的減小的面積，該方法更快地獲得結(jié)果，而不會不利地影響其質(zhì)量。通過將數(shù)據(jù)限制到關(guān)注區(qū)域，與3d攝像裝置相關(guān)聯(lián)的命令和數(shù)字圖像處理模塊所需的存儲器的大小也被減小。
35、優(yōu)選地，獲取貨物的所述圖像的步驟由單個(gè)3d攝像裝置執(zhí)行。作為變型，獲取步驟可以由多個(gè)3d攝像裝置執(zhí)行。作為變型，獲取步驟可以由一個(gè)或更多個(gè)可以用于讀取條形碼的非3d攝像裝置來執(zhí)行。
36、根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種自動駕駛叉車，包括設(shè)置有至少一個(gè)臂部的能夠豎直移動的前叉、用于獲取至少一個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)圖像的至少一個(gè)3d攝像裝置、與3d攝像裝置相關(guān)聯(lián)的命令和數(shù)字圖像處理模塊、無線電信裝置以及用于控制配置成實(shí)現(xiàn)如上所述的方法的所述叉車的單元，所述3d攝像裝置相對于前叉居中地緊固到自動駕駛叉車并且具有沿著所述叉車的縱向軸線向前定向的視線。
1.一種使用自動駕駛叉車提升和運(yùn)輸貨物的方法(20)，自動駕駛叉車包括設(shè)置有至少一個(gè)臂部的能夠豎直移動的前叉，所述方法的特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述攝像裝置是3d攝像裝置，其渲染在與所述3d攝像裝置相關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)系(r)中測量的坐標(biāo)的點(diǎn)云，并且其中，確定步驟(24)包括對在獲取步驟(23)中獲得的所述圖像進(jìn)行數(shù)字處理的步驟(25)，步驟(25)包括計(jì)算貨物的所述尺寸的實(shí)際值的子步驟(25b)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定步驟(24)包括讀取在獲取步驟(23)中獲得的所述圖像上的條形碼的步驟，以及基于所讀取的條形碼從包含在叉車的存儲器中的表格中提取貨物的所述尺寸的實(shí)際值的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，環(huán)形貨物的深度(p)的實(shí)際值等于內(nèi)圓(16、17)之間的環(huán)形貨物的內(nèi)表面的點(diǎn)的坐標(biāo)之間的最大差值，所述差值是沿著坐標(biāo)系(r)的軸線測量的，所述坐標(biāo)系沿著所述3d攝像裝置的視線定向。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，對在獲取步驟中獲得的所述圖像進(jìn)行數(shù)字處理的步驟(24)包括檢測位于環(huán)形貨物的正面并且對應(yīng)于環(huán)形貨物的外徑的圓(14)的子步驟(25a)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，獲取步驟(23)包括以下連續(xù)的子步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求2或4至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，數(shù)字處理步驟(25)包括對在獲取步驟中獲得的所述圖像進(jìn)行過濾的子步驟(25c)，所述獲取步驟在數(shù)字處理步驟(25)的任何其它子步驟之前執(zhí)行。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，獲取貨物的所述圖像的步驟(23)由單個(gè)3d攝像裝置執(zhí)行。
11.一種自動駕駛叉車(1)，包括設(shè)置有至少一個(gè)臂部的能夠豎直移動的前叉(4)、用于獲取至少一個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)圖像的至少一個(gè)3d攝像裝置(10)、與3d攝像裝置(10)相關(guān)聯(lián)的命令和數(shù)字圖像處理模塊(11)、無線電信裝置(8)以及用于控制配置成實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法的所述叉車的單元(9)，所述3d攝像裝置相對于前叉居中地緊固到自動駕駛叉車并且具有沿著所述叉車的縱向軸線向前定向的視線。