一种自动货物搬运系统技术方案

一种自动货物搬运系统，包括标记单元和搬运小车，标记单元包括设置在货物上的ID标识、设置在卸货地点的AprilTag和设置在地面的引导线；搬运小车包括车体，车体的顶部固定设置有主控装置和姿态感应装置，车体的底部设置有四个第二驱动电机，每个第二驱动电机连接有一个车轮，车体的头部固定设置有支架，支架上从上到下依次设置有信息识别摄像头和路径识别摄像头，信息识别摄像头用于检测处理ID标识和AprilTag，路径识别摄像头用于检测处理引导线，车体的尾部设置有电动滑台，电动滑台连接有货叉，车体的内部设置有电源。本实用新型专利技术能够自动识别货物、路径和存放地点，从而实现全自动的货物搬运。

An Automatic Cargo Handling System

【技术实现步骤摘要】
一种自动货物搬运系统
本技术涉及仓储物流
，具体的说是一种自动货物搬运系统。
技术介绍
货物的搬运一直是仓储和物流领域中非常重要的一部分，搬运的效率和速度对生产和交易过程产生直接影响。传统技术中，货物的搬运主要依赖于人力和叉车等传统搬运设备，但是随着经济发展，货物的流通速度和流通量都急剧增加，人力已经难以满足实际需要。而且，对于一些体积较大的货物来说，人力搬运很容易发生危险。因此，需要一种能够自动化搬运货物的系统，减少人力的使用，降低风险的同时提高搬运的效率和速度。
技术实现思路
为了解决现有技术中的不足，本技术提供一种自动货物搬运系统，能够自动识别货物、路径和存放地点，从而实现全自动的货物搬运。为了实现上述目的，本技术采用的具体方案为：一种自动货物搬运系统，包括标记单元和搬运小车；所述标记单元包括设置在货物上的ID标识、设置在卸货地点的AprilTag和设置在地面的引导线；所述搬运小车包括车体，车体的顶部固定设置有主控装置和姿态感应装置，车体的底部设置有四个第二驱动电机，每个第二驱动电机连接有一个车轮，车体的头部固定设置有支架，支架上从上到下依次设置有信息识别摄像头和路径识别摄像头，信息识别摄像头用于检测处理所述ID标识和所述AprilTag，路径识别摄像头用于检测处理所述引导线，车体的尾部设置有电动滑台，电动滑台连接有货叉，车体的内部设置有电源，主控装置与信息识别摄像头、路径识别摄像头、电动滑台、姿态感应装置和第二驱动电机均电连接。所述车体的尾部固定设置有第一驱动电机，所述电动滑台由第一驱动电机驱动。所述信息识别摄像头和所述路径识别摄像头均设置为OpenMV机器视觉摄像头，所述主控装置设置为STM32103RTB6微处理器，所述姿态感应装置设置为MPU9250姿态模块，所述第二驱动电机设置为直流减速电机，所述车轮设置为麦克纳姆轮，所述第一驱动电机设置为二相四线步进电机。所述主控装置与所述第一驱动电机之间通过L298N驱动电路相连接，所述主控装置与所述第二驱动电机之间通过H桥驱动电路相连接。所述信息识别摄像头与所述主控装置的PA2引脚和PA3引脚电连接。所述路径识别摄像头与所述主控装置的PB10引脚和PB11引脚电连接。所述姿态感应装置与所述主控装置的PA7引脚、PC4引脚、PC5引脚和PB0引脚电连接。所述L298N驱动电路与所述主控装置的PA0引脚、PA1引脚、PC0引脚、PC1引脚、PC2引脚、PC3引脚、PC14引脚和PC15电连接。四个所述车轮平均分为两组，其中两个为前轮，另外两个为后轮，所述H桥驱动电路包括用于控制两个前轮的前轮驱动单元和用于控制两个后轮的后轮驱动单元。所述前轮驱动单元与所述主控装置的PC6引脚、PC8引脚、PC9引脚和PA9引脚电连接，所述后轮驱动单元与主控装置的PC6引脚、PC8引脚、PC7引脚和PB15引脚电连接。有益效果：本技术能够自动识别货物、路径和存放地点，从而实现全自动的货物搬运，大大提高了货物搬运的速度和效率，减少人力成本，并且风险更低。附图说明图1是本技术的整体结构侧视图；图2是本技术各部件的电连接关系示意图；图3是本技术的主控装置的电连接关系示意图；图4是本技术的第一驱动电机的电连接关系示意图；图5是本技术的姿态感应装置的电连接关系示意图；图6是本技术的前轮驱动单元的电连接关系示意图；图7是本技术的后轮驱动单元的电连接关系示意图；图8是本技术的信息识别摄像头的电连接关系示意图；图9是本技术的路径识别摄像头的电连接关系示意图。附图标记：1-信息识别摄像头，2-支架，3-红外接收装置，4-姿态感应装置，5-主控装置，6-第一驱动电机，7-电动滑台，8-货叉，9-车轮，10-电源，11-第二驱动电机，12-路径识别摄像头。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。请参阅图1至9，一种自动货物搬运系统，包括标记单元和搬运小车。标记单元包括设置在货物上的ID标识、设置在卸货地点的AprilTag和设置在地面的引导线。其中ID标识用于表征货物的形状和颜色等信息，ID标识可以采用现有的条码等标识，也可以根据实际需要自行设计，只需要能将不同的货物区分开即可。AprilTag用于表征货物的id、三个位置自由度和三个角度自由度，通过分析角度和弧度便可使搬运小车获得搬运货物时货物应有的姿态，AprilTag可利用AprilTag生成器生成AprilTag码并打印出来后贴附在卸货地点。引导线用于指引搬运小车的移动方向，引导线可以采用胶带贴附在地面上，或者采用油漆刷在地面上。搬运小车包括车体，车体的顶部固定设置有主控装置5和姿态感应装置4。主控装置5设置为STM32103RTB6微处理器。姿态感应装置4设置为MPU9250姿态模块，MPU9250姿态模块能获取并输出三轴陀螺仪、三轴加速度传感器和三轴磁力计的信息，将这些信息输入STM32103RTB6微处理器处理后可以获取搬运小车的姿态信息。姿态识别模块与主控模块的PA7引脚、PC4引脚、PC5引脚和PB0引脚电连接。车体的头部固定设置有支架2，支架2上从上到下依次设置有信息识别摄像头1和路径识别摄像头12，信息识别摄像头1用于检测处理所述ID标识和所述AprilTag，路径识别摄像头12用于检测处理所述引导线，信息识别摄像头1和路径识别摄像头12的拍摄角度均向下倾斜。信息识别摄像头1和路径识别摄像头12均设置为OpenMV机器视觉摄像头，该摄像头内置处理器，支持编程识别多种图形和图像并将它们处理成需要的数据传给其他控制器，并且成本低廉、使用方便。信息识别摄像头1与主控装置5的PA2引脚和PA3引脚电连接。路径识别摄像头12与主控装置5的PB10引脚和PB11引脚电连接。车体的尾部设置有电动滑台7，电动滑台1由固定设置在车体尾部的第一驱动电机6驱动，电动滑台7连接有货叉8，电动滑台7带动货叉8上下运动，货叉8与两个摄像头分别设置在车体的两端，可以避免货叉8升降过程中对两个摄像头的视野范围造成影响，从而保证搬运小车可以正常运行。第一驱动电机6设置为二相四线步进电机，第一驱动电机6与主控装置5之间通过L298N驱动电路相连接，L298N驱动电路与主控装置5的PA0引脚、PA1引脚、PC0引脚、PC1引脚、PC2引脚、PC3引脚、PC14引脚和PC15电连接。车体的底部设置有四个第二驱动电机11，每个第二驱动电机11连接有一个车轮9，四个车轮9平均分为两组，其中两个为前轮，另外两个为后轮。第二驱动电机11设置为直流减速电机，主控装置5与第二驱动电机11之间通过H桥驱动电路相连接，H桥驱动电路包括用于控制两个前轮的前轮驱动单元和用于控制两个后轮的后轮驱动单元，前轮驱动单元与主控装置5的PA8引脚、PA9引脚、PA10引脚和PC9引脚电连接，后轮驱动单元与主控装置5的PC6引脚、PC7引脚、PC8引脚和PB15引脚电连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动货物搬运系统，其特征在于：包括标记单元和搬运小车；所述标记单元包括设置在货物上的ID标识、设置在卸货地点的AprilTag和设置在地面的引导线；所述搬运小车包括车体，车体的顶部固定设置有主控装置（5）和姿态感应装置（4），车体的底部设置有四个第二驱动电机（11），每个第二驱动电机（11）连接有一个车轮（9），车体的头部固定设置有支架（2），支架（2）上从上到下依次设置有信息识别摄像头（1）和路径识别摄像头（12），信息识别摄像头（1）用于检测处理所述ID标识和所述AprilTag，路径识别摄像头（12）用于检测处理所述引导线，车体的尾部设置有电动滑台（7），电动滑台（7）连接有货叉（8），车体的内部设置有电源（10），主控装置（5）与信息识别摄像头（1）、路径识别摄像头（12）、电动滑台（7）、姿态感应装置（4）和第二驱动电机（11）均电连接。

【技术特征摘要】
1.一种自动货物搬运系统，其特征在于：包括标记单元和搬运小车；所述标记单元包括设置在货物上的ID标识、设置在卸货地点的AprilTag和设置在地面的引导线；所述搬运小车包括车体，车体的顶部固定设置有主控装置（5）和姿态感应装置（4），车体的底部设置有四个第二驱动电机（11），每个第二驱动电机（11）连接有一个车轮（9），车体的头部固定设置有支架（2），支架（2）上从上到下依次设置有信息识别摄像头（1）和路径识别摄像头（12），信息识别摄像头（1）用于检测处理所述ID标识和所述AprilTag，路径识别摄像头（12）用于检测处理所述引导线，车体的尾部设置有电动滑台（7），电动滑台（7）连接有货叉（8），车体的内部设置有电源（10），主控装置（5）与信息识别摄像头（1）、路径识别摄像头（12）、电动滑台（7）、姿态感应装置（4）和第二驱动电机（11）均电连接。2.如权利要求1所述的一种自动货物搬运系统，其特征在于：所述车体的尾部固定设置有第一驱动电机（6），所述电动滑台（7）由第一驱动电机（6）驱动。3.如权利要求2所述的一种自动货物搬运系统，其特征在于：所述信息识别摄像头（1）和所述路径识别摄像头（12）均设置为OpenMV机器视觉摄像头，所述主控装置（5）设置为STM32103RTB6微处理器，所述姿态感应装置（4）设置为MPU9250姿态模块，所述第二驱动电机（11）设置为直流减速电机，所述车轮（9）设置为麦克纳姆轮，所述第一驱动电机（6）设置为二相四线步进...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤惠媛，李尤天剑，李武兴，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：新型
国别省市：河南,41