[发明专利]一种基于多传感器的室外自动避障AGV导航方法

权利要求书

1.一种基于多传感器的室外自动避障AGV导航方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、从上位机获得当地路线规划图，根据当地路线规划图以及目标起点、终点计算得到最短路线；

步骤S1中，从车体上的上位机获得当地路线规划图，将当地路线规划图中的每个交通灯设置为一个节点，节点总数为n个，计算两两交通灯之间的距离，根据距离值构建一个n×n的矩阵N，在矩阵N的基础上，进行最短路径求解；

S2、利用激光雷达模块对周围环境进行检测，并根据获得的数据建立模型；当在小车行驶的前方检测到障碍物，判断是否可以一定的转弯角度行驶通过，如果可以，则通过转弯绕过；否则进行左右移动避让；

S3、利用GPS定位结合路线规划图中的道路行驶方向图得到道路正确行驶方向，通过电子罗盘模块获得的参数分析得出小车当前车头所指的方向，将道路正确行驶方向与电子罗盘模块得到的当前车头所指的方向之间的角度进行比较得到小车行驶方向修正角度θ₁；

S4、利用摄像头模块对道路标志线进行识别，分析得到小车行驶方向修正角度θ₂；

S5、对θ₁和θ₂进行处理，得到不同环境下的最优修正角度θ，将θ发送到工控机，工控机通过PID控制方法对小车车轮进行速度调整，同时工控机将运行位置、状态、路线发给协调器，协调器进行协调规划和检测。

2.根据权利要求1所述的基于多传感器的室外自动避障AGV导航方法，其特征在于，步骤S1中，若需要访问的目标只有一个，则利用Floyd算法进行最短路径的求解；若需要访问的目标不止一个，则利用模拟退火算法进行最短路径的求解。

3.根据权利要求1所述的基于多传感器的室外自动避障AGV导航方法，其特征在于，步骤S2中，

当左边方向检测到障碍物时，利用万向轮使小车向右平移一定的距离；对右边方向也作同样处理；

若平移后前方的通道宽度比小车的宽度大，则可以直接前行，若平移后前方的通道宽度比小车的宽度小，则可以继续平移；假如经过k_z次平移检测都不能前行则可以停车，发送警示信号。

4.根据权利要求1所述的基于多传感器的室外自动避障AGV导航方法，其特征在于，在步骤S2中，利用激光雷达模块对周围环境进行实时检测，在小车当前的位置测量出周围障碍物的方向角度以及相应的距离，根据上述参数勾勒障碍物位置图，对所得图像进行二值化处理：

其中，上式中的(i，j)为坐标点，k＝1，2，3为对应三种颜色通道，g_ijk为点对应的RGB值，T1、T2为阈值范围；

以得到的二值化图像正中心为原点，建立图像坐标系，在图像坐标系中利用LSD算法进行障碍物线段提取，提取方法是：

以尺度s对图像进行高斯采样，把图像缩小一定的比例，再进行梯度计算并排序，建立状态表并与梯度阈值p比较，大于梯度阈值的像素点进行直线构建，接着进行NFA计算：

NFA＝N_NFA*∑Pⁱ*(1-P)^n-i，i＝k_NFA，k_NFA+1，...n

N_NFA＝(m*n)^2.5

其中，N_NFA为当前m×n大小图像中直线的数量，k_NFA为矩形主方向在容忍度为一定阈值角度pπ方向内的像素点个数，假如NFA＞∈，∈为容忍度，则认为结果有效，判定这是背景中一部分，否则是合适的障碍物线段；

根据得到的障碍物线段位置，再根据激光雷达模块在小车的位置得到车子四周边缘坐标，分别计算边缘每个坐标点到其同一侧障碍物的最短距离，并与障碍物距离小车的安全值D_s比较，D_s根据小车的大小以及速度参数确定，若小于D_s则不能安全通行，否则可以通行。