仙工智能 | 识别专栏之二维码导航

2025China.cn 2021年11月25日

# 二维码导航的使用场景

　　仙工智能的 AGV 支持多种导航方式，二维码导航是其中一种。在狭窄的环境、环境空旷又或者是环境变化比较大的场景下，通过粘贴导航用的二维码和安装在 AGV 车身下的 PGV 读头，可以实现准确、稳定的定位和导航。PGV(Position Guided Vision)：位置导引视觉，可以用于支持二维码导航或色带导航

# PGV 安装和注意事项

　　PGV 在安装的时候一般安装在小车底部，且垂直照向地面，在安装的时候，首先需要保证 PGV 的离地高度适中，保证当二维码处于 PGV 正下方的时候，PGV 可以完整的看到二维码;其次需要注意 PGV 的安装方向和安装角度，尽量保证 PGV 水平安装。

# 模型配置

　　PGV 的 yaw (r) 角，需要通过将二维码与车子平行，从 PGV 中读取 angle 角，然后 PGV 配置中的 yaw 即为 -angle。

　　正确填写 yaw 值后，执行 pgv 标定，在标定完之后可以看到如下图所示的参数列表，单位 xUnit、yUnit 为 pgv 配置的坐标值，按照实际配置填写;本文档配置坐标单位为 0.1mm，所以填写 0.0001m。

　　"func" 是指位置引导视觉系统的功能，请根据实际情况进行勾选。

　　adjust：调整;

　　localization：定位;

　　adjustLocalization：定位+到点角度调整。

　　配置完成后可在【运行状态】-【PGV】一栏看到读码信息：

# PGV 的标定

　　仙工智能提供两种 PGV 标定方式

　　PGV 标定和 PGV -里程计标定

　　1、PGV 标定：

　　PGV 标定适用于安装有 PGV(上视或下视均可)设备的车辆，每个 PGV 设备都对应一个此类型的标定项。

　　PGV 标定需要采集：PGV 检测到的二维码位姿数据和里程计输出。使机器人在初始状态下能用待标定的 PGV 检测到二维码，机器人将执行如下动作：调整机器人位姿，使 PGV 对齐到二维码中心;前进-后退若干次;围绕(模型文件所描述的)PGV 中心旋转一周。

　　2、PGV-里程计标定：

　　PGV-里程计标定适用于未装备勾选了用于定位的激光雷达设备，同时装备了下视 PGV 的双轮差动车(这样的车辆始终依靠检测二维码进行定位)。每个下视 PGV 都对应一个该类型的标定项。PGV-里程计标定需要采集：源自 PGV 的车辆定位数据和行走电机编码器数据。鉴于 PGV-里程计标定过程中，需要尽可能多地获取源自 PGV 检测到的二维码位姿信息的定位数据，因此需要一个二维码密集的区域进行标定。该区域最简单的形式为一个连续的条状二维码区域，如下图所示：

　　此条状二维码区域同时还具有如下属性(参见下图)

　　二维码坐标系的 x 轴对应于条状区域的长边;二维码区域中，二维码坐标系下 x负方向那一端的二维码称为起始二维码，开始执行 PGV-里程计标定时机器人应位于 PGV 可检测到此二维码的范围内。

　　使机器人在初始状态下能用待标定的 PGV 检测到起始二维码，开始标定后机器人将执行如下动作：调整机器人位姿，使 PGV 对齐到起始二维码中心;前进-后退若干次;原地逆时针-顺时针旋转若干次。

　　3、PGV 标定操作说明：

　　①将车辆移动至可使 PGV 检测到二维码的中心位置，且使得机器人原地旋转过程中始终能够检测到二维码;

　　②将车头朝向可检测到二维码区域的中心位置，以使得车辆能在尽可能长的直行距离内检测到二维码;

　　③勾选标定执行标定，完成后设置标定结果

　　注：如果与里程计相关的标定项显示为未标定，则执行相应标定并设置标定结果;目前 PGV 的标定要依赖激光，必须先标定激光后才能开始标定机器人。

# 二维码粘贴要求

　　二维码一般粘贴在地面上，在粘贴的时候，首先要保证二维码粘贴平整，如果粘贴不平整会导致 PGV 识别失败;二维码上面的不可以出现打印不清晰或者有涂抹存在，这些都会导致 PGV 识别失败。在贴二维码的时候，需要保证二维码的朝向一致且最好要沿着一条直线粘贴。贴⼆维码前先规划好路径、特别是互斥区。张贴前线使⽤墨⽃打线、两条平⾏线需保证绝对平⾏ (不然地图规划将不好操作)。贴码时先把二维码中间的间距记录⽅便建图。

# 二维码建图说明

　　1、建图在地图边缘⿊⾊地⽅建图(如图)，调整设置参数与地图检测参数。先建⼆维码(间隔⼩于⼀⽶，与实际贴码情况⼀致)然后在建需要的点位，点位建在⼆维码上(Roboshop Pro2.3.1.4 以上可以直接复制坐标)。

　　2、确认机器人定位：使⽤⾼级区域如图设置，将地图框起来，当地图中机器⼈模型在⾼级区域且扫到了⼆维码机器⼈将⾃动找到定位。

# 二维码导航设置教程

　　1、二维码位置获取：

　　在使用二维码导航车辆之前务必保证机器人已经配置及标定完成;现场贴放完二维码之后，在 Roboshop Pro 首页选中机器人，然后在工具栏右侧会出现开始识别按钮。如下图：

　　点击开始识别，然后将机器人手动控制到二维码下方，机器人停止运动后会显示二维码的位置，然后会在地图上绘制二维码，依次控制到所有二维码下方直到所有二维码识别完，然后点击停止识别，这时候将当前地图上传，就成功记录所有二维码的世界坐标位置，如下图所示：

　　2、在二维码上增加站点：

　　在二维码导航中，机器人通过读取二维码的信息确定机器人此时的位置，机器人通过地图上站点(例，AP 点)及线路来确定下一步的行进方向;在地图编辑模式，首选从左侧工具栏选择站点(例，AP)，在靠近二维码的的任意位置落下，然后再拖动此 AP 点，当 AP 点靠近二维码时，AP 点会自动吸附至二维码上，如下图所示：

　　按照此步骤将所有二维码上均吸附上 AP 点，并规划路线，如下图所示;

　　注意：地图上二维码的朝向一定要与实际地面上二维码的朝向一致;AP 点的方向可以根据 .smap 的实际需要进行调整;

　　3、二维码区域定位：

　　接下来选择需要使用二维码导航的区域，在地图编辑中，选择区域 ≥ 高级区域中选择二维码区域，覆盖在需要二维码导航的区域，如下图所示：

　　该区域配置完成后保存推送，然后机器人运行到该区域后自动切换为二维码定位，离开该区域后自动切换为激光定位;

　　4、二维码导航注意事项：

　　①TagArea 区域务必覆盖所有需要二维码导航的站点及线路;

　　②在 .smap 上保证二维码的编号与现实位置一一对应。③贴二维码间隔一般要求在1m以内，(码和码之间走的是开环运动，理论上间距越小则到点精度越准另外贴码间距小的情况下AP站点可以不建立在二维码上但到点精度也会有稍许影响)。 ④二维码尽量要贴在一条直线上，如果贴歪可能会导致到点精度差和到此点后机器人减速。

　　⑤注意二维码都有独立的编号，使用的二维码不要有同号的，扫描后面一个二维码时会覆盖前面的二维码。

# 相关参数说明

　　在机器人模型PGV配置界面，需要配置一些参数，下面对这些参数做出说明：

　　首先是basic下的：

　　onOpenTime：pgv 开机时间，配置 pgv 开机时间;

　　id：设备 id，位置引导视觉系统的编号;

　　x：在 x 轴位置，右手坐标系下的 x 位置，如小车模型中坐标;

　　y：在 y 轴位置，右手坐标系下的 y 位置，如小车模型中坐标;

　　z：在 z 轴位置，右手坐标系下的 z 位置，镜头到二维码距离;

　　yaw：安装角度，右手坐标系下朝向角，如小车模型中坐标(不清楚 PGV 朝向时，可将二维码 x 方向与车体 x 方向对齐，并使其位于 PGV 视野中，读取此时 PGV 返回的角度(为弧度制，注意转换)，取相反数填入模型文件);

　　upside：是否正装，所配置位置引导视觉系统的安装位置是否为正装，若正装则勾选该项，反装则不勾选;

　　xUnit：x 单位，PGV 返回 X 数值单位，换算为 m 需要乘的系数;可通过查看 PGV 使用说明书方式获得;