技術干貨 | 識別專欄之二維碼導航_二維碼導航_AGV

技術干貨 | 識別專欄之二維碼導航

2021/11/29 10:19:08

識別專題二維碼導航

# 二維碼導航的使用場景

仙工智能的 AGV 支持多種導航方式，二維碼導航是其中一種。在狹窄的環境、環境空曠又或者是環境變化比較大的場景下，通過粘貼導航用的二維碼和安裝在 AGV 車身下的 PGV 讀頭，可以實現準確、穩定的定位和導航。PGV（Position Guided Vision）：位置導引視覺，可以用于支持二維碼導航或色帶導航

仙工智能SEER，視頻號

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# PGV 安裝和注意事項

PGV 在安裝的時候一般安裝在小車底部，且垂直照向地面，在安裝的時候，首先需要保證 PGV 的離地高度適中，保證當二維碼處于 PGV 正下方的時候，PGV 可以完整的看到二維碼；其次需要注意 PGV 的安裝方向和安裝角度，盡量保證 PGV 水平安裝。

# 模型配置

PGV 的 yaw (r) 角，需要通過將二維碼與車子平行，從 PGV 中讀取 angle 角，然后 PGV 配置中的 yaw 即為 -angle。

正確填寫 yaw 值后，執行 pgv 標定，在標定完之后可以看到如下圖所示的參數列表，單位 xUnit、yUnit 為 pgv 配置的坐標值，按照實際配置填寫；本文檔配置坐標單位為 0.1mm，所以填寫 0.0001m。

圖片1.png

"func" 是指位置引導視覺系統的功能，請根據實際情況進行勾選。

adjust：調整；

localization：定位；

adjustLocalization：定位+到點角度調整。

配置完成后可在【運行狀態】-【PGV】一欄看到讀碼信息：

圖片2.png

# PGV 的標定

仙工智能提供兩種 PGV 標定方式

PGV 標定和 PGV -里程計標定

微信圖片_20211125104937.png

1、PGV 標定：

PGV 標定適用于安裝有 PGV（上視或下視均可）設備的車輛，每個 PGV 設備都對應一個此類型的標定項。

PGV 標定需要采集：PGV 檢測到的二維碼位姿數據和里程計輸出。使機器人在初始狀態下能用待標定的 PGV 檢測到二維碼，機器人將執行如下動作：調整機器人位姿，使 PGV 對齊到二維碼中心；前進-后退若干次；圍繞（模型文件所描述的）PGV 中心旋轉一周。

2、PGV-里程計標定：

PGV-里程計標定適用于未裝備勾選了用于定位的激光雷達設備，同時裝備了下視 PGV 的雙輪差動車（這樣的車輛始終依靠檢測二維碼進行定位）。每個下視 PGV 都對應一個該類型的標定項。PGV-里程計標定需要采集：源自 PGV 的車輛定位數據和行走電機編碼器數據。鑒于 PGV-里程計標定過程中，需要盡可能多地獲取源自 PGV 檢測到的二維碼位姿信息的定位數據，因此需要一個二維碼密集的區域進行標定。該區域最簡單的形式為一個連續的條狀二維碼區域，如下圖所示：

圖片3.png

此條狀二維碼區域同時還具有如下屬性（參見下圖）

二維碼坐標系的 x 軸對應于條狀區域的長邊；二維碼區域中，二維碼坐標系下 x負方向那一端的二維碼稱為起始二維碼，開始執行 PGV-里程計標定時機器人應位于 PGV 可檢測到此二維碼的范圍內。

圖片4.png

使機器人在初始狀態下能用待標定的 PGV 檢測到起始二維碼，開始標定后機器人將執行如下動作：調整機器人位姿，使 PGV 對齊到起始二維碼中心；前進-后退若干次；原地逆時針-順時針旋轉若干次。

3、PGV 標定操作說明：

①將車輛移動至可使 PGV 檢測到二維碼的中心位置，且使得機器人原地旋轉過程中始終能夠檢測到二維碼；

②將車頭朝向可檢測到二維碼區域的中心位置，以使得車輛能在盡可能長的直行距離內檢測到二維碼；

③勾選標定執行標定，完成后設置標定結果

注：如果與里程計相關的標定項顯示為未標定，則執行相應標定并設置標定結果；目前 PGV 的標定要依賴激光，必須先標定激光后才能開始標定機器人。

# 二維碼粘貼要求

二維碼一般粘貼在地面上，在粘貼的時候，首先要保證二維碼粘貼平整，如果粘貼不平整會導致 PGV 識別失敗；二維碼上面的不可以出現打印不清晰或者有涂抹存在，這些都會導致 PGV 識別失敗。在貼二維碼的時候，需要保證二維碼的朝向一致且最好要沿著一條直線粘貼。貼?維碼前先規劃好路徑、特別是互斥區。張貼前線使?墨?打線、兩條平?線需保證絕對平? （不然地圖規劃將不好操作）。貼碼時先把二維碼中間的間距記錄?便建圖。

# 二維碼建圖說明

1、建圖在地圖邊緣??地?建圖（如圖），調整設置參數與地圖檢測參數。先建?維碼（間隔?于 ??，與實際貼碼情況?致）然后在建需要的點位，點位建在?維碼上（Roboshop Pro2.3.1.4 以上可以直接復制坐標）。

2、確認機器人定位：使??級區域如圖設置，將地圖框起來，當地圖中機器?模型在?級區域且掃到了?維碼機器? 將?動找到定位。

# 二維碼導航設置教程

1、二維碼位置獲取：

在使用二維碼導航車輛之前務必保證機器人已經配置及標定完成；現場貼放完二維碼之后，在 Roboshop Pro 首頁選中機器人，然后在工具欄右側會出現開始識別按鈕。如下圖：

圖片5.png

點擊開始識別，然后將機器人手動控制到二維碼下方，機器人停止運動后會顯示二維碼的位置，然后會在地圖上繪制二維碼，依次控制到所有二維碼下方直到所有二維碼識別完，然后點擊停止識別，這時候將當前地圖上傳，就成功記錄所有二維碼的世界坐標位置，如下圖所示：

圖片6.png

2、在二維碼上增加站點：

在二維碼導航中，機器人通過讀取二維碼的信息確定機器人此時的位置，機器人通過地圖上站點（例，AP 點）及線路來確定下一步的行進方向；在地圖編輯模式，首選從左側工具欄選擇站點（例，AP），在靠近二維碼的的任意位置落下，然后再拖動此 AP 點，當 AP 點靠近二維碼時，AP 點會自動吸附至二維碼上，如下圖所示：

圖片7.png

按照此步驟將所有二維碼上均吸附上 AP 點，并規劃路線，如下圖所示；

圖片8.png

注意：地圖上二維碼的朝向一定要與實際地面上二維碼的朝向一致；AP 點的方向可以根據 .smap 的實際需要進行調整；

3、二維碼區域定位：

接下來選擇需要使用二維碼導航的區域，在地圖編輯中，選擇區域 ≥ 高級區域中選擇二維碼區域，覆蓋在需要二維碼導航的區域，如下圖所示：

圖片9.png

該區域配置完成后保存推送，然后機器人運行到該區域后自動切換為二維碼定位，離開該區域后自動切換為激光定位；

4、二維碼導航注意事項：

①TagArea 區域務必覆蓋所有需要二維碼導航的站點及線路；

②在 .smap 上保證二維碼的編號與現實位置一一對應。③貼二維碼間隔一般要求在1m以內，（碼和碼之間走的是開環運動，理論上間距越小則到點精度越準另外貼碼間距小的情況下AP站點可以不建立在二維碼上但到點精度也會有稍許影響）。 ④二維碼盡量要貼在一條直線上，如果貼歪可能會導致到點精度差和到此點后機器人減速。

⑤注意二維碼都有獨立的編號，使用的二維碼不要有同號的，掃描后面一個二維碼時會覆蓋前面的二維碼。

# 相關參數說明

在機器人模型PGV配置界面，需要配置一些參數，下面對這些參數做出說明：

首先是basic下的：

onOpenTime：pgv 開機時間，配置 pgv 開機時間；

id：設備 id，位置引導視覺系統的編號；

x：在 x 軸位置，右手坐標系下的 x 位置，如小車模型中坐標；

y：在 y 軸位置，右手坐標系下的 y 位置，如小車模型中坐標；

z：在 z 軸位置，右手坐標系下的 z 位置，鏡頭到二維碼距離；

yaw：安裝角度，右手坐標系下朝向角，如小車模型中坐標（不清楚 PGV 朝向時，可將二維碼 x 方向與車體 x 方向對齊，并使其位于 PGV 視野中，讀取此時 PGV 返回的角度（為弧度制，注意轉換），取相反數填入模型文件）；

upside：是否正裝，所配置位置引導視覺系統的安裝位置是否為正裝，若正裝則勾選該項，反裝則不勾選；

xUnit：x 單位，PGV 返回 X 數值單位，換算為 m 需要乘的系數；可通過查看 PGV 使用說明書方式獲得；