[发明专利]一种模块化传输平台及其控制方法和路径规划方法

说明书

本发明公开了一种模块化传输平台及其控制方法和路径规划方法，采用了六边形的模块体以及全向轮组来使得目标传输物能够从平台的入口传输到出口，提高了实用性能；采用多CCD相机作为平台传输信息反馈设备，通过图像拼接获取工作台面动态传输信息，并由改进的视觉处理算法对拼接图像进行轮廓提取，最后通过坐标系转换将传输目标相关信息映射到上位机图形界面中，实现货物的传输路径规划；引入矩阵干涉理论对故障模块和多目标传输物体进行分析，实现模块运动状态实时切换和动态避障的功能；本方案所述物料传输平台便于安装、易于拓展、路径规划方便，可在不改变平台结构的前提下柔性地调整物料传输路径，且能在传输过程中实时监测货物的传输状态。

技术领域

本发明涉及物流智能传输设备，具体涉及一种模块化传输平台及其控制方法和路径规划方法。

背景技术

随着物流业和自动化设备的快速发展，越来越多的智能传输设备应需而生，现有的物流设备通常结构单一，应用场景有限，智能化程度较低；与此同时，全向轮在移动机器人领域的研究为其在智能物流传输行业中的应用提供了可行性，现有研究主要侧重于对物料传输平台的机械结构进行改进设计，虽然实现了传输平台的模块化，但在依托模块化结构上的控制方法研究上较为薄弱，致使物料传输过程的可控性、传输路径的优化及其动态调整等方面存在明显不足，明显制约了物流传输平台智能化程度的提升。

公开号为CN109625822A的发明专利《一种四轮驱动的全向传送系统及工作方法》中，该系统由多个全向传送模块拼接构成，通过电机驱动每个单元模块实现对物体的传输。

公开号为CN109516120A的发明专利《一种三轮驱动的全向系统及工作方法》中，提出了Dijkstra算法进行路径规划。

公开号为CN112591410A的发明专利《一种基于全向轮的物料传输系统及其控制方法》中，采用A*算法进行路径规划并进行bezier平滑处理，该方法的智能化程度更高。

尽管上述方案中都将传输平台进行了模块化处理，并将Dijkstra和A*算法融入到了路径规划中来实现高效传输的效果。然而，这些方案中都忽略了传输物体的反馈与物流背景下的多目标传输问题，即当目标传输物“逃离”规划的路径时，可能造成传输中断的状况，进而影响工作效率。此外，上述方案中所涉及的Dijkstra和A*算法，都是基于全局路径来进行规划，忽视了局部路径的影响，在遇到局部情况较为复杂的环境时，容易发生路径规划失败。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够灵活调节传输路径、考虑局部路径影响的模块化传输平台及其控制方法和路径规划方法。

技术方案：本发明所述的一种模块化传输平台，包括平台，平台上设有若干个呈正六边形的模块体，模块体相互拼接构成蜂巢式结构，模块体的顶面设有全向轮组，模平台的上方设有可移动的CCD相机，CCD相机通过图像处理提取出目标传输物的位置信息并将信息反馈给控制模块体的上位机，在目标传输物进入平台前通过RFID读写器对其进行信息读取。

由此采用了六边形的模块体以及全向轮组来使得目标传输物能够从平台的入口传输到出口，并采用RFID读写器来识别传输物需要传输到哪个出口，并据此来规划路径，提高了实用性能；CCD相机可以对平台上各个模块体的工作状况进行观测，从而当部分模块体上不需要经过或没有目标传输物存在时，可以停止该部分模块体的工作，节省成本，且当出现局部故障的状况时，也需要CCD相机对局部故障进行观测后通过上位机进行调控。

优选的，CCD相机有若干个且多个CCD相机共同配合对平台以及目的传输物进行图像采集，这样可以避免受到目的传输物高度的影响使得单个CCD相机在进行图像采集时由于视觉盲区和误差等因素影响对传输物实际位置的判断，提高了观测精度，实现了动态调整。

一种模块化传输平台的控制方法，包括以下步骤：

(1)根据传输平台工作区域调整相机位置，使平台工作区域在相机的有效区域内；