自动行驶装置运行智能管理平台的制作方法

1.本发明属于电子信息技术领域，具体涉及自动行驶装置运行智能管理平台。

背景技术：

2.自动行驶装置包括机器人、无人驾驶设备等，目前缺少自动行驶装置统一的协同作业管理平台，自动行驶装置的路线规划和状态监测由其自身进行判断，现有主流路线规划及导航方式主要包括磁条导航、二维码导航、激光导航和视觉导航；
3.磁条导航技术和电磁导航类似，不同之处在于使用的金属线的路面附着了磁条，通过引导磁条检测信号来实现的；
4.二维编码导航的原理是通过扫描摄像机放置在地面上的二维编码，通过分析二维编码信息获取当前位置信息。二维编码导航通常与惯性导航相结合来实现精确定位。惯性导航是利用移动机器人传感器(光电编码器、陀螺仪)获取机器人的位置和姿态，通常作为辅助定位；
5.激光导航是在agv行驶数据路径的周围进行安装一个位置可以精确的反射板，激光扫描器安装在agv车体上。激光扫描器随agv的行走的同时我们发出激光束，发出的激光束被沿agv行驶车辆路径研究铺设的多组反射板直接影响反射回来，触发控制器工作记录以及旋转激光头遇到各种反射板时的角度。控制器需要根据这些企业角度值与实际的这组反光板的位置信息相匹配，计算出agv的绝对坐标；
6.视觉导航是获取的图像信息是通过车载agv视觉传感器的导航方法围绕操作区域可视导航。它需要硬件视摄像机，灯和光支持，以实现这个和其他类型的导航。方式的照相机由agv在地面移动的纹理映射来自动生成的过程中捕获，然后以估计移动机器人的当前姿态，移动机器人在操作过程中接地的纹理信息，登记与自图像的纹理映射进行比较获得的，本土化。
7.但是，上述导航方式仍存在以下缺陷：
8.1、磁条导航和二维码导航不具备物体识别能力，因此在自动行驶装置行进过程中对人或物产生碰撞。激光导航和视觉导航均是自动行驶装置在行进过程中有装置本身进行物体识别，在物体识别能力上，前进方向上物体的大小、性质、形状、速度、前进方向辨识不足，为自动行驶装置运行过程带来安全隐患；
9.2、磁条导航和二维码导航不具备前进方向情况的预判能力，激光导航和视觉导航只能对其前进方向一定范围内进行情况预判，不能对前进方向较远位置的情况进行预判。
10.因此我们需要提出自动行驶装置运行智能管理平台来解决上述存在的问题。

技术实现要素：

11.本发明的目的在于提供自动行驶装置运行智能管理平台，以解决上述背景技术中提出的问题。
12.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
13.自动行驶装置运行智能管理平台，包括环境数据采集及动态模型搭建单元、自动行驶装置管理单元、需求管理单元和路线规划管理单元，所述环境数据采集及动态模型搭建单元分别与自动行驶装置管理单元和路线规划管理单元电性连接，所述自动行驶装置管理单元与需求管理单元电性连接，所述需求管理单元与路线规划管理单元电性连接；
14.所述环境数据采集及动态模型搭建单元：利用激光雷达技术及相应设备对自动行驶装置行驶范围内全部固定物或设备设施的大小、形状、相对位置和相对距离进行数据采集后，在智能平台主系统内建立三维模型及其对应的坐标系；利用全景图像采集装置，识别捕捉图像采集区域移动物体的轮廓、位置、运行速度和方向，通过有线和无线方式将数据传递到智能平台主机，在三维模型基础上实时更新移动物品和固定物的数据，建立动态三维模型，确保动态三维模型数据和现场实时情况一致；
15.所述自动行驶装置管理单元：利用无线通信技术和定位技术实时传输本装置参数、运行状态和位置到智能平台主机，智能平台需分析自动行驶装置参数是否满足使用需求、自身电量是否充足、装置自身是否存在故障或其他潜在安全隐患，由此判断该自动行驶装置是否具备投入使用的条件；
16.所述需求管理单元：根据使用需求自动选择一定数量参数、状态均具备使用条件的自动行驶装置进行协同作业，利用定位技术确定各自自动行驶装置需要到达的行驶起点和终点，再根据智能平台对即将行驶区域实时情况的判断精准规划出起点和终点之间的行进路线，以实现将人或物安全、高效的由起点送至终点；
17.所述路线规划管理单元：根据具体需求，利用智能平台与各个自动行驶装置之间的无线通信技术和定位技术，智能平台准确规划出起点和终点之间的行进路线，确保人机功效最优。
18.优选的，所述环境数据采集及动态模型搭建单元建立动态三维模型的步骤包括先划定自动行驶装置运行总区域，将自动行驶装置运行总区域划定多个自动行驶装置运行分区域，分别采集多个分区域内固定物体数据并保留在智能平台，建立三维模型及其相应坐标系，同时分别利用图像识别设备捕捉多个分区域移动目标数据，并在智能平台进行实时数据更新，根据智能平台更新的实时数据和建立的三维模型形成动态三维模型。
19.优选的，所述自动行驶装置管理单元在判断该自动行驶装置是否具备投入使用的条件时若自动行驶装置装置参数、电量和状态具备条件则可投入使用，若不具备条件则调动其进行自动充电或行进至修理厂进行维修。
20.优选的，所述自动行驶装置管理单元包括纳入统一管理的自动行驶装置性能和参数确认系统和纳入统一管理的自动行驶装置状态确认系统，所述纳入统一管理的自动行驶装置性能和参数确认系统的确认项目包括但不限于机器人速度和负载参数确认单元、无人机速度和负载参数确认、汽车速度和负载参数确认，所述纳入统一管理的自动行驶装置状态确认系统的确认项目包括电量是否充足、是否存在故障。
21.优选的，所述纳入统一管理的自动行驶装置性能和参数确认系统须遵循人身和设备安全第一的原则，遵循同一路线、同一方向上距离相近的自动行驶装置速度一致原则，遵循自动行驶装置互不碰撞原则，遵循自动行驶装置与其他物体不碰撞原则。
22.优选的，所述纳入统一管理的自动行驶装置状态确认系统在电量是否充足确认时会存在以下两种情形：当确认电量不充足时，自动行驶装置进入充电区自动充电，当确认电
量充足时，则具备使用条件，可投入运行。
23.优选的，所述纳入统一管理的自动行驶装置状态确认系统在确认存在故障认时，则自行行驶装置进行自动返回修理厂，当确认不存在故障时，自动行驶装置则具备使用条件，可投入运行。
24.优选的，所述需求管理单元接收到新的需求信息后确认待运输人或物相关信息及确定起点和终点相关信息，将确定的起点和终点相关信息传输至路线规划管理单元规划进行路线，确定待运输人或物相关信息后选择相应的自动行驶装置进行协同作业，再通过自动行驶装置管理单元对选择的自动行驶装置进行性能和参数确认以及状态确认。
25.优选的，所述路线规划管理单元可实时计算预判纳入智能平台管理的自动行驶装置之间速度、距离的影响，也可实时计算判定纳入智能平台管理的自动行驶装置与即将行驶区域内移动目标之间的影响，根据计算结果随时调整行驶速度、方向，若环境变化使原行驶路线人机功效或安全形势无法达到最优，则可重新规划路线进行行进，以达到更加安全、有效的目的。
26.优选的，所述路线规划管理单元在规划行进路线时，先确认行进路线是否满足条件，即是否人机功效最优且不存在安全隐患，若行进路线满足条件则按规划路线行进，在行进过程中，智能管理平台预判前方实时状况是否满足继续行进条件，若实时状况出现不满足继续行进条件的情况，则减速避让或微调行进路线，若微调行进路线仍不满足继续行进条件则重新规划进行路线，若微调行进路线可满足继续行进条件则自动行驶装置抵达终点完成需求。
27.本发明提出的自动行驶装置运行智能管理平台，与现有技术相比，具有以下优点：
28.1、本发明通过环境数据采集及动态模型搭建单元、自动行驶装置管理单元、需求管理单元和路线规划管理单元的配合，纳入平台管理的自动行驶装置由智能平台统一进行监控、调配、操作、运行，在协同作业过程中遵循人身和设备安全第一的原则，遵循同一路线、同一方向上距离相近的自动行驶装置速度一致原则，遵循自动行驶装置互不碰撞原则，遵循自动行驶装置与其他物体不碰撞原则，降低自动行驶装置运行过程中出现的安全隐患；
29.2、本发明设置的自动行驶装置智能管理单元，具备使不同的自动行驶装置完成协同作业的能力、具备全方向独立规划完整行进路线的能力，也具备根据自动行驶装置运行情况变化、提前预判即将行驶区域环境变化或起点终点的变化来调整各个纳入统一管理的自动行驶装置行进速度和方向或者提前重新规划行进路线的能力，智能平台对自动行驶装置周围行驶环境的分析和判断与自动行驶装置对自身周围行驶环境的分析和判断相互独立，但互相印证并互为判据。
附图说明
30.图1为本发明的系统框图；
31.图2为本发明的环境数据采集及动态模型搭建单元的流程简图；
32.图3为本发明的自动行驶装置管理单元、需求管理单元和路线规划管理单元的流程简图。
具体实施方式
33.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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
34.本发明提供了如图1-3所示的自动行驶装置运行智能管理平台，包括环境数据采集及动态模型搭建单元、自动行驶装置管理单元、需求管理单元和路线规划管理单元，所述环境数据采集及动态模型搭建单元分别与自动行驶装置管理单元和路线规划管理单元电性连接，所述自动行驶装置管理单元与需求管理单元电性连接，所述需求管理单元与路线规划管理单元电性连接；
35.所述环境数据采集及动态模型搭建单元：利用激光雷达技术及相应设备对自动行驶装置行驶范围内全部固定物或设备设施的大小、形状、相对位置和相对距离进行数据采集后，在智能平台主系统内建立三维模型及其对应坐标系；利用全景图像采集装置，识别捕捉图像采集区域移动物体的轮廓、位置、运行速度和方向，通过有线和无线方式将数据传递到智能平台主机，在三维模型基础上实时更新移动物品和固定物的数据，建立动态三维模型，确保动态三维模型数据和现场实时情况一致，自动行驶装置是指非全程人工操作的机械装置或设备，包含但不限于具备无人驾驶功能的车船飞机、独轮车、升降机械或设备以及机器人等；一个全景图像采集装置对移动目标的轮廓、速度、距离、运行方向判断会存在误差，因此可以利用两个及以上不同位置的全景图像采集装置对移动目标相关数据进行捕捉并采用有线和无线方式将数据传递到智能平台主机进行分析。
36.所述环境数据采集及动态模型搭建单元建立动态三维模型的步骤包括先划定自动行驶装置运行总区域，将自动行驶装置运行总区域划定多个自动行驶装置运行分区域，分别采集多个分区域内固定物体数据并保留在智能平台，建立三维模型及其对应的坐标系，同时分别利用图像识别设备捕捉多个分区域移动目标数据，并在智能平台进行实时数据更新，根据智能平台更新的实时数据和建立的三维模型形成动态三维模型。运行总区域指自动行驶装置运行范围内及其周边全部区域，例如一个仓库、一栋房屋、一座工厂、一个城镇甚至更大范围，路线是指可供自动行驶装置行进通过的地方，包含但不限于公路、空中航线、水中航线、导轨、台阶、升降机等。
37.所述自动行驶装置管理单元：利用无线通信技术和定位技术实时传输本装置参数、运行状态和位置到智能平台主机，智能平台需分析自动行驶装置参数是否满足使用需求、自身电量是否充足、装置自身是否存在故障或其他潜在安全隐患，由此判断该自动行驶装置是否具备投入使用的条件；
38.所述自动行驶装置管理单元在判断该自动行驶装置是否具备投入使用的条件时若自动行驶装置装置参数、电量和状态具备条件则可投入使用，若不具备条件则调动其进行自动充电或行进至修理厂进行维修。
39.所述自动行驶装置管理单元包括纳入统一管理的自动行驶装置性能和参数确认系统和纳入统一管理的自动行驶装置状态确认系统，所述纳入统一管理的自动行驶装置性能和参数确认系统的确认项目包括但不限于机器人速度和负载参数确认单元、无人机速度
和负载参数确认、汽车速度和负载参数确认，所述纳入统一管理的自动行驶装置状态确认系统的确认项目包括电量是否充足、是否存在故障。
40.所述纳入统一管理的自动行驶装置性能和参数确认系统须遵循人身和设备安全第一的原则，遵循同一路线、同一方向上距离相近的自动行驶装置速度一致原则，遵循自动行驶装置互不碰撞原则，遵循自动行驶装置与其他物体不碰撞原则。
41.所述纳入统一管理的自动行驶装置状态确认系统在电量是否充足确认时会存在以下两种情形：当确认电量不充足时，自动行驶装置进入充电区自动充电，当确认电量充足时，则具备使用条件，可投入运行。
42.纳入平台管理的自动行驶装置由智能平台统一进行监控、调配、操作、运行，在协同作业过程中遵循人身和设备安全第一的原则，遵循同一路线、同一方向上距离相近的自动行驶装置速度一致原则，遵循自动行驶装置互不碰撞原则，遵循自动行驶装置与其他物体不碰撞原则，降低自动行驶装置运行过程中出现的安全隐患，智能平台具备使不同的自动行驶装置完成协同作业的能力、具备全方向独立规划完整行进路线的能力，也具备根据自动行驶装置运行情况变化、提前预判即将行驶区域环境变化或起点终点的变化来调整各个纳入统一管理的自动行驶装置行进速度和方向或者提前重新规划行进路线的能力。
43.所述需求管理单元：根据使用需求自动选择一定数量参数、状态均具备使用条件的自动行驶装置进行协同作业，利用定位技术确定各自动行驶装置需要到达的行驶起点和终点，再根据智能平台对即将行驶区域实时情况的判断精准规划出起点和终点之间的行进路线，以实现将人或物安全、高效的由起点送至终点；
44.所述需求管理单元接收到新的需求信息后确认待运输人或物相关信息及确定起点和终点相关信息，将确定的起点和终点相关信息传输至路线规划管理单元规划进行路线，确定待运输人或物相关信息后选择相应的自动行驶装置进行协同作业，再通过自动行驶装置管理单元对选择的自动行驶装置进行性能和参数确认以及状态确认。
45.所述路线规划管理单元：根据具体需求，利用智能平台与各个自动行驶装置之间的无线通信技术和定位技术，智能平台准确规划出起点和终点之间的行进路线，确保人机功效最优。
46.所述路线规划管理单元可实时计算预判纳入智能平台管理的自动行驶装置之间速度、距离的影响，也可实时计算判定纳入智能平台管理的自动行驶装置与即将行驶区域内移动目标之间的影响，根据计算结果随时调整行驶速度、方向，若环境变化使原行驶路线人机功效或安全形势无法达到最优，则可重新规划路线进行行进，以达到更加安全、有效的目的。
47.所述路线规划管理单元在规划行进路线时，先确认行进路线是否满足条件，即是否人机功效最优且不存在安全隐患，若行进路线满足条件则按规划路线行进。在行进过程中，智能管理平台预判前方实时状况是否满足继续行进条件，若实时状况出现不满足继续行进条件的情况，则减速避让或微调行进路线，若微调行进路线仍不满足继续行进条件则重新规划进行路线，若微调行进路线可满足继续行进条件则自动行驶装置抵达终点完成需求。
48.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.自动行驶装置运行智能管理平台，包括环境数据采集及动态模型搭建单元、自动行驶装置管理单元、需求管理单元和路线规划管理单元，其特征在于：所述环境数据采集及动态模型搭建单元分别与自动行驶装置管理单元和路线规划管理单元电性连接，所述自动行驶装置管理单元与需求管理单元电性连接，所述需求管理单元与路线规划管理单元电性连接；所述环境数据采集及动态模型搭建单元：利用激光雷达技术及相应设备对自动行驶装置行驶范围内全部固定物或设备设施的大小、形状、相对位置和相对距离进行数据采集后，在智能平台主系统内建立三维模型及其对应的坐标系；利用全景图像采集装置，识别捕捉图像采集区域移动物体的轮廓、位置、运行速度和方向，通过有线和无线方式将数据传递到智能平台主机，在三维模型基础上实时更新移动物品和固定物的数据，建立动态三维模型，确保动态三维模型数据和现场实时情况一致；所述自动行驶装置管理单元：利用无线通信技术和定位技术实时传输本装置参数、运行状态和位置到智能平台主机，智能平台需分析自动行驶装置参数是否满足使用需求、自身电量是否充足、装置自身是否存在故障或其他潜在安全隐患，由此判断该自动行驶装置是否具备投入使用的条件；所述需求管理单元：根据使用需求自动选择一定数量参数、状态均具备使用条件的自动行驶装置进行协同作业，利用定位技术确定各自动行驶装置需要到达的行驶起点和终点，再根据智能平台对即将行驶区域实时情况的判断精准规划出起点和终点之间的行进路线，以实现将人或物安全、高效的由起点送至终点；所述路线规划管理单元：根据具体需求，利用智能平台与各个自动行驶装置之间的无线通信技术和定位技术，智能平台准确规划出起点和终点之间的行进路线，确保人机功效最优。2.根据权利要求1所述的自动行驶装置运行智能管理平台，其特征在于：所述环境数据采集及动态模型搭建单元建立动态三维模型的步骤包括先划定自动行驶装置运行总区域，将自动行驶装置运行总区域划定多个自动行驶装置运行分区域，分别采集多个分区域内固定物体数据并保留在智能平台，建立三维模型及其相应坐标系，同时分别利用图像识别设备捕捉多个分区域移动目标数据，并在智能平台进行实时数据更新，根据智能平台更新的实时数据和建立的三维模型形成动态三维模型。3.根据权利要求2所述的自动行驶装置运行智能管理平台，其特征在于：所述自动行驶装置管理单元在判断该自动行驶装置是否具备投入使用的条件时若自动行驶装置装置参数、电量和状态具备条件则可投入使用，若不具备条件则调动其进行自动充电或行进至修理厂进行维修。4.根据权利要求3所述的自动行驶装置运行智能管理平台，其特征在于：所述自动行驶装置管理单元包括纳入统一管理的自动行驶装置性能和参数确认系统和纳入统一管理的自动行驶装置状态确认系统，所述纳入统一管理的自动行驶装置性能和参数确认系统的确认项目包括但不限于机器人速度和负载参数确认单元、无人机速度和负载参数确认、汽车速度和负载参数确认，所述纳入统一管理的自动行驶装置状态确认系统的确认项目包括电量是否充足、是否存在故障。5.根据权利要求4所述的自动行驶装置运行智能管理平台，其特征在于：所述纳入统一
管理的自动行驶装置性能和参数确认系统须遵循人身和设备安全第一的原则，遵循同一路线、同一方向上距离相近的自动行驶装置速度一致原则，遵循自动行驶装置互不碰撞原则，遵循自动行驶装置与其他物体不碰撞原则。6.根据权利要求5所述的自动行驶装置运行智能管理平台，其特征在于：所述纳入统一管理的自动行驶装置状态确认系统在电量是否充足确认时会存在以下两种情形：当确认电量不充足时，自动行驶装置进入充电区自动充电，当确认电量充足时，则具备使用条件，可投入运行。7.根据权利要求5所述的自动行驶装置运行智能管理平台，其特征在于：所述纳入统一管理的自动行驶装置状态确认系统在确认存在故障认时，则自行行驶装置进行自动返回修理厂，当确认不存在故障时，自动行驶装置则具备使用条件，可投入运行。8.根据权利要求1所述的自动行驶装置运行智能管理平台，其特征在于：所述需求管理单元接收到新的需求信息后确认待运输人或物相关信息及确定起点和终点相关信息，将确定的起点和终点相关信息传输至路线规划管理单元规划进行路线，确定待运输人或物相关信息后选择相应的自动行驶装置进行协同作业，再通过自动行驶装置管理单元对选择的自动行驶装置进行性能和参数确认以及状态确认。9.根据权利要求8所述的自动行驶装置运行智能管理平台，其特征在于：所述路线规划管理单元可实时计算预判纳入智能平台管理的自动行驶装置之间速度、距离的影响，也可实时计算判定纳入智能平台管理的自动行驶装置与即将行驶区域内移动目标之间的影响，根据计算结果随时调整行驶速度、方向，若环境变化使原行驶路线人机功效或安全形势无法达到最优，则可重新规划路线进行行进，以达到更加安全、有效的目的。10.根据权利要求9所述的自动行驶装置运行智能管理平台，其特征在于：所述路线规划管理单元在规划行进路线时，先确认行进路线是否满足条件，即是否人机功效最优且不存在安全隐患，若行进路线满足条件则按规划路线行进，在行进过程中，智能管理平台预判前方实时状况是否满足继续行进条件，若实时状况出现不满足继续行进条件的情况，则减速避让或微调行进路线，若微调行进路线仍不满足继续行进条件则重新规划进行路线，若微调行进路线可满足继续行进条件则自动行驶装置抵达终点完成需求。

技术总结

本发明公开了自动行驶装置运行智能管理平台，包括环境数据采集及动态模型搭建单元、自动行驶装置管理单元、需求管理单元和路线规划管理单元；本发明通过环境数据采集及动态模型搭建单元、自动行驶装置管理单元、需求管理单元和路线规划管理单元的配合，纳入平台管理的自动行驶装置由智能平台统一进行监控、调配、操作、运行，在协同作业过程中遵循人身和设备安全第一的原则，遵循同一路线、同一方向上距离相近的自动行驶装置速度一致原则，遵循自动行驶装置互不碰撞原则，遵循自动行驶装置与其他物体不碰撞原则，降低自动行驶装置运行过程中出现的安全隐患。程中出现的安全隐患。程中出现的安全隐患。