钢管仓库出入库管理引导系统及地面轨道式的巡查机器人技术方案

本发明专利技术涉及仓库管理技术领域，特别涉及一种钢管仓库出入库管理引导系统及地面轨道式的巡查机器人，通过RFID技术识别钢管身份，通过RFID和图像处理技术识别钢管数量，使用移动巡查机器人对库位定时巡查，读取每个库位的库存情况，校正数据库。地面轨道式的巡查机器人用于代替人工在钢管仓库内进行巡查，读取每个库位的库存情况，校正数据库，避免数据库库存与实际情况不一致的情况，减少人工劳动强度。本发明专利技术的钢管仓库出入库管理引导系统，在桥式起重机驾驶室内安装显示器，可将需要进行出入库的钢管库位位置(结合仓库的电子地图)、出入库的钢管数量等信息在显示器上显示给驾驶员，使驾驶员可以快速根据提示找到目标库位，防止喊话、造成的信息误传问题，提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
钢管仓库出入库管理引导系统及地面轨道式的巡查机器人
本专利技术涉及仓库管理技术，特别是涉及一种钢管仓库出入库管理引导系统及地面轨道式的巡查机器人。
技术介绍
钢管生产加工完毕之后，需要先存放在仓库，销售发货时再从仓库出库。仓库内有很多库位，为钢架结构。每个库位上放置的钢管型号不统一。钢管入库时，入库操作员将当前入库的钢管型号、数量确认，现有技术是使用扫码枪扫描贴在钢管上的条形码，即可自动读取该钢管的型号。然后，从数据库中查询到可容纳的库位，将这批钢管分配到该库位，并记录进数据库。仓库内配有桥式起重机，分配好库位之后，入库操作员通过喊话形式告诉桥式起重机驾驶员，将这批钢管吊放到哪个库位，桥式起重机驾驶员通过边操作边目测的方式进行作业。出库时，仓库管理员从数据库中查询到需要出库的钢管的库位，在系统中将该批钢管记录为出库数据，并喊话告知桥式起重机驾驶员去吊取该批钢管。由于钢管仓库规模极大，管理起来有很大难度。目前该技术主要存在如下缺点：1)入库时逐个扫描条形码，效率低下。2)通过人工喊话方式告知桥式起重机驾驶员，劳动强度大、易出现差错。3)驾驶员目测寻找库位，由于仓库很大，需要驾驶员非常熟悉仓库的布局，有较强的方位感才能胜任，对于新手或者方向感差的驾驶员，非常费时。4)库内钢管的存储情况，仅仅是出库、入库时进行系统数据库操作，如果库内钢管出现了其他人为的移动、或在出库、入库操作时人员操作失误、或系统出现错误，都有可能造成数据库库存与实际情况不一致的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种钢管仓库出入库管理引导系统及地面轨道式的巡查机器人，通过RFID技术识别钢管身份，通过RFID和图像处理技术识别钢管数量，利用无线通信网络及多媒体方式为桥式起重机驾驶员提供位置提示、位置导航，使用移动巡查机器人对库位定时巡查，读取每个库位的库存情况，校正数据库。本专利技术涉及一种地面轨道式的巡查机器人，其包括机器人本体、监控后台；所述机器人本体包括运动控制系统、数量巡查系统、环境感知系统和通信模块；所述运动控制系统包含由电机驱动的轮式移动平台、运动控制器、滑触式电轨、与滑触式电轨电性连接的导电触片，所述滑触式电轨预先铺在钢管仓库地面；所述数量巡查系统包含RFID阅读器、摄像机；所述环境感知系统包含超声波传感器；所述数量巡查系统和环境感知系统设于所述轮式移动平台上，由所述轮式移动平台带动移动；所述轮式移动平台具有多个滚轮，可带动机器人本体沿滑触式电轨移动，所述各滚轮分别由电机驱动转动，且各电机的输出转速由运动控制器控制，所述滑触式电轨通过所述导电触片向电机供电，使电机驱动滚轮沿所述滑触式电轨移动；所述RFID阅读器用于读取钢管仓库内不同库位信息以及库位上不同钢管的身份信息；所述超声波传感器用于感知机器人本体周围的障碍物；所述摄像机用于识别不同库位的钢管数量或者检测机器人本体移动前方的障碍物，以与所述RFID阅读器通过阅读钢管的身份信息所获得的钢管数量检测结果实现双重验证，或者与所述超声波传感器所感知的障碍物信息双重验证；所述通信模块用于实现所述机器人本体和监控后台之间的数据交互。根据本专利技术的较佳实施例，其中，在所述轮式移动平台上设有升降机构，所述RFID阅读器、摄像机设于所述升降机构上，由所述升降机构带动所述RFID阅读器、摄像机升高或降低，对库位上处于不同高度的钢管封头中的RFID读取和拍摄检测。根据本专利技术的较佳实施例，其中，在所述轮式移动平台上设有防撞保险杠，所述防撞保险杠设在所述轮式移动平台的周围。根据本专利技术的较佳实施例，其中，所述摄像机为带有云台的摄像机，所述RFID阅读器设在可自动调节俯仰角度的支架上。根据本专利技术的较佳实施例，其中，所述RFID阅读器包括第一RFID阅读器和第二RFID阅读器，所述第一RFID阅读器用于读取钢管封头内植入的RFID，在植入前，对应每根钢管的RFID写入唯一识别信息；所述第二RFID阅读器用于读取仓库内不同库位库架上写入了位置或编号信息的RFID；所述第二RFID阅读器与所述摄像机共同用于确认机器人本体当前的位置。根据本专利技术的较佳实施例，其中，所述滑触式电轨的滑触线埋设在地面以下，且在地面对应滑触线的两极设有下沉槽，所述机器人本体两侧设置的导电触片嵌入所述下沉槽中与所述滑触式电轨的滑触线电性接触。根据本专利技术的较佳实施例，其中，所述机器人本体的电机为三相异步电机或者单相电机；所述滑触式电轨提供380V或220V交流电；所述机器人本体内配置有变压、整流、稳压电路，为机器人本体提供电能。根据本专利技术的较佳实施例，其中，所述超声波传感器包括至少四个，在所述轮式移动平台的前后各布置2个，用于实时监测机器人本体四周有无障碍。根据本专利技术的较佳实施例，其中，所述环境感知系统还包含接触传感器，其设在机器人本体的四周边缘；一旦机器人本体与外界发生接触或碰撞，即触发接触传感器向运动控制器发出急停信号，运动控制器控制各电机停止运转，使机器人本体立即停止行走并发出报警。根据本专利技术的较佳实施例，其中，所述运动控制器用于控制左前轮运动控制子模块、右前轮运动控制子模块、左后轮运动控制子模块、右后轮运动控制子模块；各所述控制子模块包括驱动器、所述电机、减速器；驱动器驱动电机运转，电机经减速器减速后输出扭矩，带动滚轮转动。根据本专利技术的较佳实施例，其中，所述机器人本体还包括供电系统，所述供电系统给所述机器人本体除滚轮的驱动电机以外的用电设备供电。所述供电系统包括电量管理器、充电电路、可充电电池、电源状态监控模块；所述可充电电池、充电电路均与所述电量管理器连接，所述电源状态监控模块与所述电量管理器连接，用于实时监控可充电电池中的剩余电量；所述电量管理器向机器人本体上各用电元件或用电功能模块提供电能。所述电源管理器实时监控机器人本体运动过程中的实时电量，并对异常的用电状态包括电量过低、电流过大、温度过高的情况进行报警；当机器人本体在充电时，该电源管理器实时监控电源的充电状态，并在电量充满后自动停止充电防止过充。根据本专利技术的较佳实施例，其中，所述机器人本体上设有触控显示器，用于显示当前电量、RFID阅读器读取的钢管封头中的RFID信息、以及某库位上已读取的钢管数量和型号。根据本专利技术的较佳实施例，其中，还包括电量补给装置，所述电量补给装置为非无线充电桩，用于对机器人本体进行充电补充电能。需要说明的是，由于本专利技术使用滑触式电轨与导电触片向机器人本体供电，因此本专利技术的部分实施例中可以省掉供电系统和电量补给装置等，从而简化巡查机器人和控制流程，减轻机器人本体的重量，简化对机器人本体的运动控制流程，对电控和软件的要求也降低，提高巡查机器人的稳定性。本专利技术的另一专利技术目的是提供一种钢管仓库出入库管理引导系统，其包括上述任一实施例的地面轨道式的巡查机器人、钢管ID写入子系统、出入库信息记录子系统、桥式起重机引导子系统、仓库管理服务器；所述仓库管理服务器预存有仓库电子地图；所述钢管I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地面轨道式的巡查机器人，其特征在于，其包括：机器人本体、监控后台；/n所述机器人本体包括运动控制系统、数量巡查系统、环境感知系统和通信模块；所述运动控制系统包含由电机驱动的轮式移动平台、运动控制器、滑触式电轨、与滑触式电轨电性连接的导电触片，所述滑触式电轨预先铺在钢管仓库地面；/n所述数量巡查系统包含RFID阅读器、摄像机；所述环境感知系统包含超声波传感器；所述数量巡查系统和环境感知系统设于所述轮式移动平台上，由所述轮式移动平台带动移动；/n所述轮式移动平台具有多个滚轮，可带动机器人本体沿滑触式电轨移动，所述各滚轮分别由电机驱动转动，且各电机的输出转速由运动控制器控制，所述滑触式电轨通过所述导电触片向电机供电，使电机驱动滚轮沿所述滑触式电轨移动；/n所述RFID阅读器用于读取钢管仓库内不同库位信息以及库位上不同钢管的身份信息；所述超声波传感器用于感知机器人本体周围的障碍物；/n所述摄像机用于识别不同库位的钢管数量或者检测机器人本体移动前方的障碍物，以与所述RFID阅读器通过阅读钢管的身份信息所获得的钢管数量检测结果实现双重验证，或者与所述超声波传感器所感知的障碍物信息双重验证；/n所述通信模块用于实现所述机器人本体和监控后台之间的数据交互。/n...

【技术特征摘要】
1.一种地面轨道式的巡查机器人，其特征在于，其包括：机器人本体、监控后台；
所述机器人本体包括运动控制系统、数量巡查系统、环境感知系统和通信模块；所述运动控制系统包含由电机驱动的轮式移动平台、运动控制器、滑触式电轨、与滑触式电轨电性连接的导电触片，所述滑触式电轨预先铺在钢管仓库地面；
所述数量巡查系统包含RFID阅读器、摄像机；所述环境感知系统包含超声波传感器；所述数量巡查系统和环境感知系统设于所述轮式移动平台上，由所述轮式移动平台带动移动；
所述轮式移动平台具有多个滚轮，可带动机器人本体沿滑触式电轨移动，所述各滚轮分别由电机驱动转动，且各电机的输出转速由运动控制器控制，所述滑触式电轨通过所述导电触片向电机供电，使电机驱动滚轮沿所述滑触式电轨移动；
所述RFID阅读器用于读取钢管仓库内不同库位信息以及库位上不同钢管的身份信息；所述超声波传感器用于感知机器人本体周围的障碍物；
所述摄像机用于识别不同库位的钢管数量或者检测机器人本体移动前方的障碍物，以与所述RFID阅读器通过阅读钢管的身份信息所获得的钢管数量检测结果实现双重验证，或者与所述超声波传感器所感知的障碍物信息双重验证；
所述通信模块用于实现所述机器人本体和监控后台之间的数据交互。


2.根据权利要求1所述的地面轨道式的巡查机器人，其特征在于，在所述轮式移动平台上设有升降机构，所述RFID阅读器、摄像机设于所述升降机构上，由所述升降机构带动所述RFID阅读器、摄像机升高或降低，对库位上处于不同高度的钢管封头中的RFID读取和拍摄检测。


3.根据权利要求1所述的地面轨道式的巡查机器人，其特征在于，在所述轮式移动平台上设有防撞保险杠，所述防撞保险杠设在所述轮式移动平台的周围。


4.根据权利要求1所述的地面轨道式的巡查机器人，其特征在于，所述摄像机为带有云台的摄像机，所述RFID阅读器设在可自动调节俯仰角度的支架上。


5.根据权利要求1所述的地面轨道式的巡查机器人，其特征在于，所述RFID阅读器包括第一RFID阅读器和第二RFID阅读器，所述第一RFID阅读器用于读取钢管封头内植入的RFID；所述第二RFID阅读器用于读取仓库内不同库位库架上写入了位置或编号信息的RFID；所述第二RFID阅读器与所述摄像机共同用于确认机器人本体当前的位置。


6.根据权利要求1所述的地面轨道式的巡查机器人，其特征在于，所述滑触式电轨的滑触线埋设在地面以下，且在地面对应滑触线的两极设有下沉槽，所述机器人本体两侧设置的导电触片嵌入所述下沉槽中与所述滑触式电轨的滑触线电性接触。


7.根据权利要求1或6所述的地面轨道式的巡查机器人，其特征在于，所述机器人本体的电机为三相异步电机或...

【专利技术属性】
技术研发人员：高焕兵，王涛，鲁守银，高诺，李艳萍，汪子健，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：山东;37