第一章 原理介绍

1.1 二维码导航AGV系统描述

●二维码地标“标签”按规则排列，每个地面标签前后左右约 1 米多间距，组成网格形式，如图 1-1。

●每个地面标签的号码（如图中的0003999，00020003）代表了一个地点。所有地面标签的分布图存在AGV控制系统平台上。

●AGV 小车根据调度系统下发的规划路径站点，按照地标行走并把货物搬运到目的区。如图所示 调度系统下发给AGV 小车的终点位置为00030003，则规划的地标路径为00000000-00000001-00000002-00010003-00020003-00030003。

●小车上的 AGV 读码器读取到“标签”时，输出地标标签号码、以及AGV相对地标的纵向距离偏差、侧向距离偏差和方向偏差，AGV小车根据偏差进行位置的自动纠正。

●没有读取到地面“标签”时，AGV 小车往前直行直到检测到新的二维码地标。

图 1-1 AGV 地面标签分布图

1.2 二维码（QR）视觉传感器工作原理介绍

   AGV在实际工况行驶过程中存在纵向、侧向和角度三个方面的偏差，当AGV行驶至某个二维码站点时，首先提取该站点二维码地标中的坐标信息，同时利用图像识别技术检测二维码的边框，并通过图像处理获得二维码边框与视觉传感器图像中心线的位置关系，从而获取AGV相对于二维码地标的纵向、侧向和方向偏差信息，如图1-2所示。

图1-2 二维码偏差提取原理图

注意：

●在粘贴地面标签前，整个仓库地面有个确定的“X 轴方向”和“Y 轴方向”；

●标签粘贴时，所有标签的“X 标记”朝向 X 轴方向，“Y 标记”朝向 Y 轴方向；如图1-1所示。

1.3 二维码站点标签编码规则

   二维码站点标签识别信息协议解析是对接收到的站点二维码标签信息进行报文解析，获取AGV货叉当前货格编号及货叉相对于货格二维码标签的偏差信息（纵向偏差、侧向偏差和方向偏差）。二维码协议具体内容如下表1-1所示。

   按照QR码的最高纠错等级生成如A12349876V的站点标签编号，其二维码图像如下图1-3所示。

图1-3 QR码编码图

                                                                                                              第2章 AGV读码器产品介绍

2.1 产品说明

   本产品主要应用于 AGV 小车的二维码定位导航，通过二维码（QR）视觉传感器采集图像并通过内部算法处理，解析画面中二维码的含义。本产品支持通过智能相机客户端软件进行图像显示、查看输出结果等。

2.2 主要特性

●算法性能卓越，可有效应对使用过程中存在的二维码局部磨损、低对比度的情况；

●内嵌读码算法，识别率高，速度快。

●内嵌航空插头，IO 接口丰富；

●采用定焦镜头；

●IP64 防护，可应用于复杂的工业环境；

●基于 Intel Atom Z8300（1.44-1.83GHZ）四核处理器。

● 1 路内置 USB2.0 接口，内部预留了空间，拆装方便、用户可自己接加密狗，不影响外部美观，也能更好的保密。 

●1 路 HDMI 输出，支持输出 1920X1080 分辨率。 

●支持 1 路 1000M 网络，可以扩展网络远程通讯。

●支持 1 路 RS232 串口，可扩展外部通信。

●提供 1 路光耦隔离外触发输入、1 路光耦隔离闪光灯输出，支持 2 路光耦隔离输出、1 路光耦隔离输入可编程 IO。 

●12V1A 电源输入，整机最大功耗 12W

●尺寸 105mm×64mm×35mm

●重量≈330g

2.3 二维码（QR）视觉传感器外观与尺寸

2.3.1 二维码（QR）视觉传感器外观

  二维码（QR）视觉传感器由机身、镜头、内置 LED 灯、镜头罩等组成，如图 2-1 所示。

图 2-1 二维码（QR）视觉传感器外观

2.3.2 整机尺寸

图 2-2 二维码（QR）视觉传感器整机尺寸

2.3.3 接口定义

   二维码（QR）视觉传感器有 1 个 12pin 的接口和一个1000M的网口作为通信端口。12-pin 接口对应的管脚信号定义如下表2-1所示。

                         图 2-1 AGV二维码（QR）视觉传感器通信端口及其详细说明

                                 第3章 通信协议

3.1 地标识别信息协议

    二维码站点识别后的信息包括了站点编号及当前二维码相机相对站点的偏差信息。详细释义如下表3-2所示。

3.2 二维码导航系统通信协议

   二维码导航相机作为AGV的服务器端，其发送给AGV的站点位姿信息格式如表3-1所示，其中数据标识部分为二维码导航系统接收到AGV的位姿导航请求指令后，反馈的指令如表3-2所示。