本發(fā)明涉及智能搬運(yùn)，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)及搬運(yùn)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在目前的智能搬運(yùn)系統(tǒng)中，光通訊通常用于控制指令、路徑規(guī)劃和實(shí)時(shí)反饋等信息的快速傳遞，而搬運(yùn)環(huán)境中可能存在各種障礙物、狹窄區(qū)域或死角，其中反射鏡系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)光信號(hào)的多點(diǎn)覆蓋和定向反射，進(jìn)而優(yōu)化信號(hào)傳輸路徑，使光通訊在復(fù)雜搬運(yùn)環(huán)境中更具適應(yīng)性。然而在關(guān)鍵區(qū)域反射鏡布設(shè)時(shí)反射鏡必須精準(zhǔn)定位并對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)區(qū)域，以確保光信號(hào)能夠準(zhǔn)確反射到指定的位置，稍有偏差就可能導(dǎo)致信號(hào)失準(zhǔn)，甚至反射不到目標(biāo)區(qū)域，此外在對(duì)光信號(hào)落點(diǎn)位置檢測(cè)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)偏差值較大從而影響搬運(yùn)路徑的選擇。針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)及搬運(yùn)設(shè)備，通過(guò)一種基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)及搬運(yùn)設(shè)備，以解決反射鏡定位不準(zhǔn)確、光信號(hào)偏差、搬運(yùn)路徑選擇不合理的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)獲取模塊、模型構(gòu)建模塊、偏差計(jì)算模塊、路徑評(píng)估模塊以及路徑選擇模塊，模塊間存在連接：數(shù)據(jù)獲取模塊：用于將貨物搬運(yùn)區(qū)域分成若干個(gè)小網(wǎng)格區(qū)域，并獲取每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域的貨物落位區(qū)域的圖像并進(jìn)行預(yù)處理；模型構(gòu)建模塊：用于在所述貨物落位區(qū)域的圖像中標(biāo)注光信號(hào)的落點(diǎn)位置得到數(shù)據(jù)集，并將所述訓(xùn)練集輸入至目標(biāo)檢測(cè)模型中進(jìn)行訓(xùn)練得到光落點(diǎn)檢測(cè)模型；偏差計(jì)算模塊：用于將每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域的貨物落位區(qū)域的待識(shí)別圖像輸入至所述光落點(diǎn)檢測(cè)模型中，得到光信號(hào)落點(diǎn)位置，并計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域貨物的光信號(hào)落點(diǎn)位置偏差系數(shù)；路徑評(píng)估模塊：用于基于所述每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域貨物的光信號(hào)落點(diǎn)位置偏差系數(shù)計(jì)算搬運(yùn)路徑評(píng)估值，并按照升序進(jìn)行排序得到搬運(yùn)路徑排序表；路徑選擇模塊：用于基于所述搬運(yùn)路徑排序表，基于預(yù)設(shè)的最大偏差值閾值得到候選搬運(yùn)路徑集，并計(jì)算每個(gè)候選搬運(yùn)路徑實(shí)際搬運(yùn)路徑長(zhǎng)度進(jìn)行搬運(yùn)路徑選擇。

4、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述貨物落位區(qū)域的圖像中標(biāo)注光信號(hào)的落點(diǎn)位置得到數(shù)據(jù)集，并將所述數(shù)據(jù)集輸入至目標(biāo)檢測(cè)模型中進(jìn)行訓(xùn)練得到光落點(diǎn)檢測(cè)模型，具體為：在所述貨物落位區(qū)域的圖像的光信號(hào)落點(diǎn)區(qū)域使用預(yù)設(shè)的標(biāo)注形狀進(jìn)行標(biāo)注，得到光落點(diǎn)標(biāo)注框；為每個(gè)光落點(diǎn)標(biāo)注框增加“光落點(diǎn)”標(biāo)簽，并將圖像的標(biāo)注信息保存為預(yù)設(shè)的訓(xùn)練集格式得到數(shù)據(jù)集；

5、將所述數(shù)據(jù)集按照預(yù)設(shè)的比例分為訓(xùn)練集和測(cè)試集，將訓(xùn)練集輸入至目標(biāo)檢測(cè)模型中進(jìn)行模型的訓(xùn)練，并選擇二元交叉熵?fù)p失函數(shù)作為模型的損失函數(shù)，得到訓(xùn)練后的目標(biāo)檢測(cè)模型；采用測(cè)試集對(duì)所述訓(xùn)練后的目標(biāo)檢測(cè)模型進(jìn)行驗(yàn)證，得到光落點(diǎn)檢測(cè)模型。

6、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，用于將每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域的貨物落位區(qū)域的待識(shí)別圖像輸入至所述光落點(diǎn)檢測(cè)模型中，得到光信號(hào)落點(diǎn)位置，具體為：所述光落點(diǎn)檢測(cè)模型通過(guò)選擇經(jīng)典的目標(biāo)檢測(cè)算法包括yolo系列目標(biāo)檢測(cè)方法、faster-rcnn檢測(cè)算法；對(duì)所述經(jīng)典的目標(biāo)檢測(cè)算法基于模型評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，選取模型評(píng)估效果最好的模型作為光落點(diǎn)檢測(cè)模型，所述模型評(píng)估指標(biāo)包括精確度、iou值、誤報(bào)率和漏報(bào)率；

7、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，基于所述每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域貨物的光信號(hào)落點(diǎn)位置偏差系數(shù)計(jì)算搬運(yùn)路徑評(píng)估值，并按照升序進(jìn)行排序得到搬運(yùn)路徑排序表，具體為：將每條搬運(yùn)路徑中n個(gè)網(wǎng)格區(qū)域貨物的信號(hào)落點(diǎn)位置偏差系數(shù)進(jìn)行相加，得到搬運(yùn)路徑總偏差評(píng)估值；對(duì)所述搬運(yùn)路徑總偏差評(píng)估值進(jìn)行加權(quán)平均，得到搬運(yùn)路徑評(píng)估值；將所述搬運(yùn)路徑評(píng)估值按照升序進(jìn)行排序，得到搬運(yùn)路徑排序表。

8、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，基于所述搬運(yùn)路徑排序表，基于預(yù)設(shè)的最大偏差值閾值得到候選搬運(yùn)路徑集，并計(jì)算每個(gè)候選搬運(yùn)路徑實(shí)際搬運(yùn)路徑長(zhǎng)度進(jìn)行搬運(yùn)路徑選擇，具體為：將所述搬運(yùn)路徑排序表中搬運(yùn)評(píng)估值小于預(yù)設(shè)的最小搬運(yùn)路徑評(píng)估值閾值的搬運(yùn)路徑作為候選搬運(yùn)路徑集；基于所述候選搬運(yùn)路徑集，計(jì)算每個(gè)候選搬運(yùn)路徑的實(shí)際搬運(yùn)路徑長(zhǎng)度；將所述實(shí)際搬運(yùn)路徑長(zhǎng)度大于預(yù)設(shè)的最大允許的路徑長(zhǎng)度閾值的候選搬運(yùn)路徑剔除，得到篩選后的有效搬運(yùn)路徑集；基于所述篩選后的有效搬運(yùn)路徑集，進(jìn)行搬運(yùn)路徑選擇。

9、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，基于所述篩選后的有效搬運(yùn)路徑集，進(jìn)行搬運(yùn)路徑選擇，具體為：基于預(yù)設(shè)的搬運(yùn)路徑綜合評(píng)分函數(shù)計(jì)算所述篩選后的有效搬運(yùn)路徑集中每個(gè)有效搬運(yùn)路徑的綜合評(píng)估指數(shù)；基于每個(gè)有效搬運(yùn)路徑的綜合評(píng)估指數(shù)，對(duì)有效搬運(yùn)路徑進(jìn)行排序，選擇綜合評(píng)估指數(shù)最高的有效搬運(yùn)路徑作為最佳搬運(yùn)路徑。

10、本發(fā)明一種基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)及搬運(yùn)設(shè)備的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：

11、1.本發(fā)明通過(guò)多個(gè)模塊有序配合，實(shí)現(xiàn)高精度的路徑規(guī)劃和選擇，具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先，數(shù)據(jù)獲取模塊對(duì)搬運(yùn)區(qū)域網(wǎng)格化，確保每個(gè)網(wǎng)格圖像的精細(xì)獲取與預(yù)處理，從而提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；其次，模型構(gòu)建模塊通過(guò)目標(biāo)檢測(cè)模型訓(xùn)練出光落點(diǎn)檢測(cè)模型，可精準(zhǔn)識(shí)別光信號(hào)落點(diǎn)位置，使后續(xù)偏差計(jì)算更為可靠。偏差計(jì)算模塊利用光信號(hào)落點(diǎn)位置數(shù)據(jù)，計(jì)算各網(wǎng)格區(qū)域的偏差系數(shù)，為路徑評(píng)估提供了詳實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。路徑評(píng)估模塊根據(jù)偏差系數(shù)對(duì)路徑進(jìn)行全面排序，確保高精度路徑優(yōu)先。最后，路徑選擇模塊在路徑排序表基礎(chǔ)上篩選候選路徑集，并結(jié)合實(shí)際搬運(yùn)長(zhǎng)度綜合評(píng)估，確保在安全可靠的前提下選擇最優(yōu)路徑。因此，該系統(tǒng)在精度、穩(wěn)定性和效率方面顯著優(yōu)化，特別適合應(yīng)用于高精度要求的搬運(yùn)環(huán)境中。

技術(shù)特征：

1.一種基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)獲取模塊、模型構(gòu)建模塊、偏差計(jì)算模塊、路徑評(píng)估模塊以及路徑選擇模塊，模塊間存在連接：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)，其特征在于，在所述貨物落位區(qū)域的圖像中標(biāo)注光信號(hào)的落點(diǎn)位置得到數(shù)據(jù)集，并將所述數(shù)據(jù)集輸入至目標(biāo)檢測(cè)模型中進(jìn)行訓(xùn)練得到光落點(diǎn)檢測(cè)模型，具體為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)，其特征在于，用于將每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域的貨物落位區(qū)域的待識(shí)別圖像輸入至所述光落點(diǎn)檢測(cè)模型中，得到光信號(hào)落點(diǎn)位置，具體為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)，其特征在于，基于所述每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域貨物的光信號(hào)落點(diǎn)位置偏差系數(shù)計(jì)算搬運(yùn)路徑評(píng)估值，并按照升序進(jìn)行排序得到搬運(yùn)路徑排序表，具體為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)，其特征在于，基于所述搬運(yùn)路徑排序表，基于預(yù)設(shè)的最大偏差值閾值得到候選搬運(yùn)路徑集，并計(jì)算每個(gè)候選搬運(yùn)路徑實(shí)際搬運(yùn)路徑長(zhǎng)度進(jìn)行搬運(yùn)路徑選擇，具體為：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)，其特征在于，基于所述篩選后的有效搬運(yùn)路徑集，進(jìn)行搬運(yùn)路徑選擇，具體為：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域貨物的光信號(hào)落點(diǎn)位置偏差系數(shù)，具體公式如下：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)所述搬運(yùn)路徑總偏差評(píng)估值進(jìn)行加權(quán)平均，得到搬運(yùn)路徑評(píng)估值，具體公式如下：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述基于預(yù)設(shè)的搬運(yùn)路徑綜合評(píng)分函數(shù)計(jì)算所述篩選后的有效搬運(yùn)路徑集中每個(gè)有效搬運(yùn)路徑的綜合評(píng)估指數(shù)，具體公式如下：

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于光通訊的智能搬運(yùn)系統(tǒng)及搬運(yùn)設(shè)備，涉及智能搬運(yùn)技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：數(shù)據(jù)獲取模塊：用于獲取每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域的貨物落位區(qū)域的圖像并進(jìn)行預(yù)處理；模型構(gòu)建模塊：用于將所述訓(xùn)練集輸入至目標(biāo)檢測(cè)模型中進(jìn)行訓(xùn)練得到光落點(diǎn)檢測(cè)模型；偏差計(jì)算模塊：用于計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域貨物的光信號(hào)落點(diǎn)位置偏差系數(shù)；路徑評(píng)估模塊：用于計(jì)算搬運(yùn)路徑評(píng)估值，并按照升序進(jìn)行排序得到搬運(yùn)路徑排序表；路徑選擇模塊：用于基于所述搬運(yùn)路徑排序表，基于預(yù)設(shè)的最大偏差值閾值得到候選搬運(yùn)路徑集，并計(jì)算每個(gè)候選搬運(yùn)路徑實(shí)際搬運(yùn)路徑長(zhǎng)度進(jìn)行搬運(yùn)路徑選擇，解決了反射鏡定位不準(zhǔn)確、光信號(hào)偏差、搬運(yùn)路徑選擇不合理的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：王昆,黃亞?wèn)|,劉遇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥煥智科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19