一种用于智能仓储的无人搬运车行驶控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于智能仓储的无人搬运车行驶控制系统，包括无线虚拟导轨和控制设备，无线虚拟导轨包括部署在智能仓储内的多个通信节点，用于对无人搬运车进行无线定位得到位置信息；控制设备基于位置信息，为无人搬运车规划行驶路线；通信节点获取相应无人搬运车的行驶路线并反馈给相应的无人搬运车以控制其行驶；每个通信节点被配置为：与进入本通信节点通信范围内的一个或多个无人搬运车进行无线短距通信，并根据当前接入本通信节点的无人搬运车数量，指定各无人搬运车的通信时隙并生成对应侦听控制包，并将侦听控制包发送给对应的无人搬运车以指示无人搬运车在指定的通信时隙开启侦听以与通信节点交互，其余通信时隙关闭侦听。隙关闭侦听。隙关闭侦听。

【技术实现步骤摘要】
一种用于智能仓储的无人搬运车行驶控制系统


[0001]本专利技术涉及智能仓储、工业互联网领域，具体涉及一种用于智能仓储的无人搬运车行驶控制系统。

技术介绍

[0002]智能仓储是一种仓储管理理念，通过信息化、物联网和机电一体化等技术，实现货物进出库的验放、存取、分拣、配货、配送、统计等自动化操作，从而降低仓储成本、提高运营效率、提升仓储管理能力。
[0003]现有的智能仓储环境中，无人搬运车常被用于完成货物的入库、移库、出库等操作，仓储的全车间统一网络虽已实现，但智能仓储中物流技术存在有工业设备智能化水平层次不齐等问题。现有技术一般利用预设的电磁轨道来设立其行进路线，即将电磁轨道粘贴于地板上，无人搬运车依循电磁轨道所带来的信息进行移动或操作，无人车搬运移动和操作的灵活性十分受限。此外，还通过图像识别、SLAM等技术，让车辆自动避让障碍物并完成操作。这要求无人搬运车在行驶过程中，对周边复杂多变的道路环境进行实时感知。因此需要无人搬运车自行进行智能识别和分析，但其存在计算能力有限、成本高以及耗费功率等问题。
[0004]为此，现有技术中将相应的计算分析通过无人搬运车与通信节点交互，利用仓储中的网络设备对其进行分析，规划路线以控制无人搬运车行驶。但在多个无人搬运车与通信节点通信时，基于现有的WiFi、蓝牙等分布式、竞争的通信方式会带来数据链路冲突，大大降低了数据传输时延，无法确保无人搬运车实时、精准地沿行驶路线行驶，不利于仓储作业的精准化和自动化，生产效率低。
[0005]因此，亟需提供一种实现全仓储范围智能化的系统，以实时地支持无人搬运车的行驶及避障等任务，实现高质量高可靠的控制无人搬运车自动且精准地完成货物的入库、移库、出库等操作，提高生产效率。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种用于智能仓储的无人搬运车行驶控制系统。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供一种用于智能仓储的无人搬运车行驶控制系统，包括无线虚拟导轨和控制设备，无线虚拟导轨包括部署在智能仓储内的多个通信节点，用于对无人搬运车进行无线定位得到位置信息；每个通信节点被配置为：与进入本通信节点通信范围内的一个或多个无人搬运车进行无线短距通信，指定各无人搬运车的通信时隙并生成对应侦听控制包，以及将侦听控制包发送给对应的无人搬运车以指示相应的无人搬运车在指定的通信时隙开启侦听以与通信节点交互，在非指定的通信时隙关闭侦听；控制设备被配置为：基于无人搬运车的位置信息，为无人搬运车规划行驶路线；通信节点还被配置
为：获取控制设备为相应无人搬运车规划的行驶路线并反馈给相应的无人搬运车以控制其行驶。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述通信节点与无人搬运车进行无线短距通信，指定各无人搬运车的通信时隙并生成对应侦听控制包包括：根据当前接入本通信节点的无人搬运车的数量，指定相应无人搬运车的通信时隙并生成对应侦听控制包；其中，无线短距通信基于超帧的多个短无线帧进行通信，每个短无线帧包括上行传输的前半帧、切换间隔和下行传输的后半帧，或包括下行传输的前半帧、切换间隔和上行传输的后半帧，切换间隔用于上行传输和下行传输间的切换；上行传输的前半帧或后半帧包括一个或多个将数据从无人搬运车传输到通信节点的上行子帧，下行传输的前半帧或后半帧包括一个或多个将数据从通信节点传输到无人搬运车的下行子帧。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，控制设备还用于统计上行传输与下行传输的数据量比例大小，并基于所述比例大小，选择相应上行子帧与下行子帧的数量比例大小的短无线帧。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述多个通信节点间隔部署在智能仓储内的路段上以及在智能仓储内的货架上，无人搬运车包括用于确定其轮廓信息的多个通信标签；无人搬运车的位置信息包括各通信标签的二维位置以及三维位置，其中，二维位置基于路段上的多个通信节点对无人搬运车的通信标签进行无线定位得到，三维位置基于路段上的多个通信节点和货架上的通信节点对无人搬运车的多个通信标签进行无线定位得到；根据多个通信标签的三维位置得到无人搬运车的轮廓信息。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述无人搬运车还包括货物，货物上附属有用于确定其轮廓信息的多个通信标签；所述无人搬运车及其货物的整体轮廓信息确定方式包括：基于路段上的多个通信节点和货架上的通信节点对货物的多个通信标签进行无线定位，获得货物各个通信标签的三维位置；根据无人搬运车轮廓信息和货物各个通信标签的三维位置得到整体轮廓信息。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述通信节点与相应通信标签进行无线短距通信的通信信息包括通信节点的唯一标识符、时间、通信标签的唯一标识符、通信节点与通信标签的距离；所述通信节点被配置为：基于路段上的三个通信节点各自与无人搬运车的相应通信标签的距离，通过三边测距定位算法得到无人搬运车相应通信标签的二维位置；以及基于路段上的三个通信节点和货架上的通信节点与相应通信标签的距离，计算得到相应通信标签的三维位置。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述通信节点获取控制设备为其规划的行驶路线并反馈给相应的无人搬运车以控制其行驶的步骤包括：通信节点获取无人搬运车的行驶路线，行驶路线包括基于无人搬运车当前的二维位置和目的位置规划的若干目标二维位置以及到达目标二维位置对应的时间；根据若干目标二维位置，控制无人搬运车行驶到相应的目标二维位置，以及基于计算当前无人搬运车的行驶速度、以及二维位置和对应时间的目标二维位置间的距离偏移，调整无人搬运车的行驶速度和行驶路线。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述行驶路线包括行驶方向，根据行驶方向控制无人搬运车行驶方向的步骤包括：基于无人搬运车多个通信标签的三维位置，得到当前的行驶方向；计算当前的行驶方向与行驶路线中规定的路径方向间的矢量差；根据所述矢量差调整无人搬运车的行驶方向，控制无人搬运车按行驶路线中规定的路径方向行驶。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述控制设备中存储有智能仓储全部固定设备的轮廓信息；基于无人搬运车的轮廓信息或无人搬运车与其上货物的整体轮廓信息与固定设备的轮廓信息，控制无人搬运车保持与智能仓储内的固定设备间的距离。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，所述路段上的多个通信节点包括应答器，用于通过电磁感应方式获取无人搬运车的二维位置；根据所述应答器获取的二维位置，对无线定位得到的二维位置进行校准。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0019]1、本专利技术系统中通过无线虚拟导轨对无人搬运车进行实时无线定位，得到位置信息，控制设备根据无人搬运车的位置信息，实时按需地为其规划行驶路线；同时，通过通信节点根据当前接入本通信节点的无人搬运车的数量，对应侦听控制包并发送给对应的无人搬运车以指示相应的无人搬运车在指定的通信时隙开启侦听以与通信节点交互，在非指定的通信时隙关闭侦听，以降低功耗。在多个无人搬运车与同一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于智能仓储的无人搬运车行驶控制系统，包括无线虚拟导轨和控制设备，其特征在于，无线虚拟导轨包括部署在智能仓储内的多个通信节点，用于对无人搬运车进行无线定位得到位置信息；每个通信节点被配置为：与进入本通信节点通信范围内的一个或多个无人搬运车进行无线短距通信，指定各无人搬运车的通信时隙并生成对应侦听控制包，以及将侦听控制包发送给对应的无人搬运车以指示相应的无人搬运车在指定的通信时隙开启侦听以与通信节点交互，在非指定的通信时隙关闭侦听；控制设备被配置为：基于无人搬运车的位置信息，为无人搬运车规划行驶路线；通信节点还被配置为：获取控制设备为相应无人搬运车规划的行驶路线并反馈给相应的无人搬运车以控制其行驶。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信节点与无人搬运车进行无线短距通信，指定各无人搬运车的通信时隙并生成对应侦听控制包包括：根据当前接入本通信节点的无人搬运车的数量，指定相应无人搬运车的通信时隙并生成对应侦听控制包；其中，无线短距通信基于超帧的多个短无线帧进行通信，每个短无线帧包括上行传输的前半帧、切换间隔和下行传输的后半帧，或包括下行传输的前半帧、切换间隔和上行传输的后半帧，切换间隔用于上行传输和下行传输间的切换；上行传输的前半帧或后半帧包括一个或多个将数据从无人搬运车传输到通信节点的上行子帧，下行传输的前半帧或后半帧包括一个或多个将数据从通信节点传输到无人搬运车的下行子帧。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，控制设备还用于统计上行传输与下行传输的数据量比例大小，并基于所述比例大小，选择相应上行子帧与下行子帧的数量比例大小的短无线帧。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个通信节点间隔部署在智能仓储内的路段上以及在智能仓储内的货架上，无人搬运车包括用于确定其轮廓信息的多个通信标签；无人搬运车的位置信息包括各通信标签的二维位置以及三维位置，其中，二维位置基于路段上的多个通信节点对无人搬运车的通信标签进行无线定位得到，三维位置基于路段上的多个通信节点和货架上的通信节点对无人搬运车的多个通信标签进行无线定位得到；根据多个通信标签的三维位置得到无人搬运车的轮廓信息。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述无人搬运车上还包括货物，货物上附属...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明晋，沈茹婧，石晶林，
申请(专利权)人：中国科学院计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：