一种基于角度优化的对称性智能防坠算法制造技术

本发明专利技术公开了一种基于角度优化的对称性智能防坠算法，该基于角度优化的对称性智能防坠算法具体步骤如下：S1：定义物理参数；S2：计算最佳倾斜角度。本发明专利技术通过计算方法实现了最优解的倾斜角度下商品在货架的摆放可处于稳定状态下并保持配载平衡。根据物理属性，最内侧箱子所承受的推力总和与角度成正比，角度越陡，推力越大；角度越小，推力越小。既要保障外侧商品朝着内测而不被甩出坠落，又要保障内侧商品承受的推力小于上限阈值，有效避免了左右失衡的偏差，确保了角度定位的精确性，从而使得货架放置在AGV上的移动承载稳固平滑，将危险系数大幅降低。

A Symmetrical Intelligent Fall-proof Algorithm Based on Angle Optimization

【技术实现步骤摘要】
一种基于角度优化的对称性智能防坠算法
本专利技术涉及防坠算法领域，具体为一种基于角度优化的对称性智能防坠算法。
技术介绍
在物流行业中，针对B类货到人模式，无人仓常用的拣货方式为无人搬运车AGV承载携带商品的货架，并移动到工作站，由人工对照订单列出的商品进行拣选。现有技术中，根据订单特征和人工经验的估算，来决定如何摆放商品在哪一层，并预先放置在货架上，然后通过AGV车将货架托起，再运送到指定地点后将货架放下。业务场景中常见的货架结构含有多层挡板，每层保持与地平线平行，但是隐患体现在大规模产量和快速移动过程中的货架由于运行不稳会有货物坠落的危险，同时摆放商品位置的平衡点在估算的前提下无法保证精确。为了有效防止货架不均衡，本专利技术计算一个最优解的角度来摆放商品在货架每层隔板。角度的选择不是随机性的，角度过大，会导致太陡而发生故障；角度过平，会导致商品继续出现滑落坠地。在货到人业务场景中，容易频繁出现的高危或异常状态体现为如下：(1)移动过程中，由于商品摆放不合理，导致货物偏载，货架出现倾斜；(2)移动过程中，由于AGV壁障突然停车，导致每层商品，滑出货架；(3)移动过程中，由于货架颠簸，导致在每层外侧的商品，震落在地；这些随机性的故障为生产带来了不同层面的损失比如经济赔偿和道路清理，增加了不必要的物流成本。为了有效解决上述问题，针对商品摆放以及货架结构的计算方法上，需要有一个科学的依据，采用一套标准化算法，计算一个合理的角度使得配载平衡和避免坠物，因此本专利技术将致力于提供智能化的平衡方案。与现有技术相比，本智能算法具有以下优点：每层配载平衡，单层商品均向内侧倾斜，支撑的倾斜角度可根据商品属性做动态调整，防止外侧商品在快速移动过程中被甩出并坠落在地。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于角度优化的对称性智能防坠算法，该基于角度优化的对称性智能防坠算法具体步骤如下：S1：定义物理参数：1)设置计数器为i,j；2)定义单层可摆放的最多的商品箱数为n；3)定义货架每层均可摆放商品箱的两个侧面为A面和B面；4)定义重力为G；5)定义推力为F；6)定义支柱高度为H；7)定义货架多个单层组成，序号为l＝1，2，3，…，l；8)每层每个商品箱的编号顺序为从左至右和从小到大递增，A11.A12，A13，...A17，A1R；10)将每个单层切分成同等长度的左半部和右半部并互为对称，LL＝LR；10)将每个单层的左半部以顺时针的角度∠θ1倾斜；11)将每个单层的右半部以逆时针的角度∠θ2倾斜；12)将每个单层的左右两半部分紧密对接相连；S2：计算最佳倾斜角度：1)设置货架最大承载重量阈值W，商品重量总和不超过此阈值：2)设置货架A和B两面的重量偏载阈值ΔW，单层A和B两面商品的重量总和之差不得超过此阈值；|WL(A，l)-WR(B，l)|＜ΔW；3)从不同箱型中每个箱型能承受的商品的最大重量获取阈值wi；4)根据wi计算货架单层隔板左右半部各自能承受的最大重量阈值，分别为Wl和WR，左右半部的商品的重量总和不得超过此阈值；5)计算左右半部隔板的最内侧箱子所承受的推力总和为FL和FR：6)获取左右半部隔板的最内侧箱子的重量为wL和wR；7)根据wL和wR计算出左右半部隔板的最内侧箱子的重力为GL和GR；8)定义隔板与水平线的倾斜角度为θ,左半部角度为0L，右半部角度为0R，且满足下列条件：∠0L＝∠0R；9)根据物理属性，倾斜状态下重力与推力的角度关系为：FL＝G*sin(0L)FR＝G*sin(0R)；10)计算出左右两侧的最佳角度为：0L＝arcsin(FL/G)0R＝arcsin(FR/G)。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过计算方法实现了最优解的倾斜角度下商品在货架的摆放可处于稳定状态下并保持配载平衡。根据物理属性，最内侧箱子所承受的推力总和与角度成正比，角度越陡，推力越大；角度越小，推力越小。既要保障外侧商品朝着内测而不被甩出坠落，又要保障内侧商品承受的推力小于上限阈值，有效避免了左右失衡的偏差，确保了角度定位的精确性，从而使得货架放置在AGV上的移动承载稳固平滑，将危险系数大幅降低。附图说明图1为本专利技术算法流程图；图2为实例中货架坠物滑落过程示意图；图3为本专利技术改进后倾斜角度全局图；图4为本专利技术算法受力分析全局图；图5为本专利技术算法受力分析局部图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种基于角度优化的对称性智能防坠算法，该基于角度优化的对称性智能防坠算法具体步骤如下：S1：定义物理参数：1)设置计数器为i,j；2)定义单层可摆放的最多的商品箱数为n；3)定义货架每层均可摆放商品箱的两个侧面为A面和B面；4)定义重力为G；5)定义推力为F；6)定义支柱高度为H；7)定义货架多个单层组成，序号为l＝1，2，3，…，l；8)每层每个商品箱的编号顺序为从左至右和从小到大递增，A11.A12，A13，...A17，A1R；11)将每个单层切分成同等长度的左半部和右半部并互为对称，LL＝LR；10)将每个单层的左半部以顺时针的角度∠θ1倾斜；11)将每个单层的右半部以逆时针的角度∠θ2倾斜；12)将每个单层的左右两半部分紧密对接相连；S2：计算最佳倾斜角度：1)设置货架最大承载重量阈值W，商品重量总和不超过此阈值：2)设置货架A和B两面的重量偏载阈值ΔW，单层A和B两面商品的重量总和之差不得超过此阈值；|WL(A，l)-WR(B，l)|＜ΔW；3)从不同箱型中每个箱型能承受的商品的最大重量获取阈值wi；4)根据wi计算货架单层隔板左右半部各自能承受的最大重量阈值，分别为W1和WR，左右半部的商品的重量总和不得超过此阈值；5)计算左右半部隔板的最内侧箱子所承受的推力总和为FL和FR：6)获取左右半部隔板的最内侧箱子的重量为wL和wR；7)根据wL和wR计算出左右半部隔板的最内侧箱子的重力为GL和GR；8)定义隔板与水平线的倾斜角度为θ，左半部角度为0L，右半部角度为0R，且满足下列条件：∠0L＝∠0R；9)根据物理属性，倾斜状态下重力与推力的角度关系为：FL＝G*sin(0L)FR＝G*sin(0R)；10)计算出左右两侧的最佳角度为：0L＝arcsin(FL/G)0R＝arcsin(FR/G)。本专利技术通过计算方法实现了最优解的倾斜角度下商品在货架的摆放可处于稳定状态下并保持配载平衡。根据物理属性，最内侧箱子所承受的推力总和与角度成正比，角度越陡，推力越大；角度越小，推力越小。既要保障外侧商品朝着内测而不被甩出坠落，又要保障内侧商品承受的推力小于上限阈值，有效避免了左右失衡的偏差，确保了角度定位的精确性，从而使得货架放置在AGV上的移动承载稳固平滑，将危险系数大幅降低。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于角度优化的对称性智能防坠算法，其特征在于：该基于角度优化的对称性智能防坠算法具体步骤如下：S1：定义物理参数：1)设置计数器为i,j；2)定义单层可摆放的最多的商品箱数为n；3)定义货架每层均可摆放商品箱的两个侧面为A面和B面；4)定义重力为G；5)定义推力为F；6)定义支柱高度为H；7)定义货架多个单层组成，序号为l＝1，2，3，…，l；8)每层每个商品箱的编号顺序为从左至右和从小到大递增，A11.A12，A13，...A17，A1n；9)将每个单层切分成同等长度的左半部和右半部并互为对称，LL＝LR；10)将每个单层的左半部以顺时针的角度∠θ1倾斜；11)将每个单层的右半部以逆时针的角度∠θ2倾斜；12)将每个单层的左右两半部分紧密对接相连；S2：计算最佳倾斜角度：1)设置货架最大承载重量阈值W，商品重量总和不超过此阈值：

【技术特征摘要】
1.一种基于角度优化的对称性智能防坠算法，其特征在于：该基于角度优化的对称性智能防坠算法具体步骤如下：S1：定义物理参数：1)设置计数器为i,j；2)定义单层可摆放的最多的商品箱数为n；3)定义货架每层均可摆放商品箱的两个侧面为A面和B面；4)定义重力为G；5)定义推力为F；6)定义支柱高度为H；7)定义货架多个单层组成，序号为l＝1，2，3，…，l；8)每层每个商品箱的编号顺序为从左至右和从小到大递增，A11.A12，A13，...A17，A1n；9)将每个单层切分成同等长度的左半部和右半部并互为对称，LL＝LR；10)将每个单层的左半部以顺时针的角度∠θ1倾斜；11)将每个单层的右半部以逆时针的角度∠θ2倾斜；12)将每个单层的左右两半部分紧密对接相连；S2：计算最佳倾斜角度：1)设置货架最大承载重量阈值W，商品重量总和不超过此阈值：2)设置货架A和B两面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志军，王亚莉，金永洵，王庚，
申请(专利权)人：心怡科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33