一种机器人自动存取的回转库无人库房系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机器人自动存取的回转库无人库房系统，RFID智能回转库主要存放档案盒，将贴有RFID电子标签的档案盒放入库中，自动识别标签并且记录档案盒的位置信息；移动式复合机器人主要是代替人去从RFID智能回转库里存取档案盒，存取档案盒任务完成后可以自主地移动到RFID智能存取档案一体机前，将档案盒放入或拿出RFID智能存取档案一体机；RFID智能存取档案一体机主要是无人库房的终端，管理员可以在不进入库房内完成对档案盒存取的操作；上位机管理平台可实现对档案信息的管理，包括检索信息录入，档案借阅、归还，位置信息等数据的管理以及对本系统内所有的设备进行调度管理。理。理。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人自动存取的回转库无人库房系统


[0001]本专利技术涉及档案管理
，特别是涉及一种机器人自动存取的回转库无人库房系统。

技术介绍

[0002]在档案馆的日常管理中，档案的归类、搬运和上下架等作业需要花费大量人力和时间，增加了档案管理人员的劳动强度，有时还会出现档案归类错误和上架错误等现象。
[0003]目前，多数档案馆利用二维条码和数据库技术实现了档案信息系统管理，即档案信息采集、档案信息典藏、档案查阅等环节的信息化管理，提升了档案馆的管理和服务水平。
[0004]在信息化浪潮中，档案馆缺少以机械化为基础的自动化装置，档案馆作业的自动化和智能化，能够从根本上减轻档案馆员的劳动强度、提高工作效率，尤其适于采用闭架借阅档案的档案馆，在博物馆和档案馆，重要文献资料需要在恒温、恒湿环境下保存，利用机器人实现档案和文献资料的归类、自动存取操作，不仅能减少馆员频繁进出馆藏室对重要文献的保存环境造成扰动和破坏，更有利于文献保护，因此，自动化技术和信息技术的有效融合，是未来档案馆的重要发展趋势。

技术实现思路

[0005]为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种机器人自动存取的回转库无人库房系统，包括上位机管理平台，用于对档案数据进行录入和编辑，档案数据包括档案盒的检索信息、取出记录、归还记录以及位置信息，并发出取出指令、归还指令以及位置信号；RFID智能回转库，电性连接于上位机管理平台，用于对所有的档案盒进行存放，且通过自动识别档案盒上的RFID电子标签对档案盒的位置信息进行记录，同时响应于位置信号旋转至待取出或待归还档案盒的所在层数；RFID智能存取档案一体机，用于对待取出和待归还的档案盒提供临时放置空间，管理员通过该临时放置空间进行档案盒的取出和归还；移动式复合机器人，用于将RFID智能回转库内的档案盒取出至RFID智能存取档案一体机中，也用于将RFID智能存取档案一体机中的档案盒归还至RFID智能回转库内；上述移动式复合机器人包括主控制模块，电性连接于上位机管理平台，用于接收上位机管理平台发送的位置信号、取出指令、归还指令、下述导航模块发出的导航信号以及下述视觉定位模块发出的空间三维坐标信号，响应于取出指令或归还指令对位置信号、导航信号和空间三维坐标信号进行发送；导航模块，电性连接于主控制模块，用于在RFID智能回转库中构成导航地图，且对自身位置进行定位，响应于位置信号进行全局路径规划，并发出导航信号；
视觉定位模块，电性连接于主控制模块，用于对目标档案盒对应层数内所有档案盒的扫描检索，通过检索信息是否吻合来判断此档案盒是否为目标档案盒；响应于位置信号确定目标档案盒的空间三维坐标，并发出空间三维坐标信号；AGV小车，电性连接于主控制模块，响应于导航信号驶向目标档案盒的平面位置；机械臂模块，电性连接于主控制模块，响应于空间坐标信息移动至目标档案盒的空间三维坐标处，对目标档案盒进行抓取或放置。
[0006]本专利技术进一步限定的技术方案是：进一步的，上位机管理平台还包括任务规划模块，用于对取出指令和归还指令进行区分，当取出指令和归还指令同时存在时，优先发送归还指令。
[0007]前所述的一种机器人自动存取的回转库无人库房系统，导航模块包括设置于AGV小车底部的导航相机；RFID智能回转库内等间距间隔铺设有若干二维码图片，通过所有二维码图片的分布构成二维码栅格地图导航相机用于实时对AGV小车行进路径上的二维码图片进行拍摄，并对二维码图片中包含的位置信息和导航信息进行辨识，从而控制AGV小车行进到目标位置。
[0008]前所述的一种机器人自动存取的回转库无人库房系统，视觉定位模块包括深度相机，在档案盒侧面设置有数字，深度相机用于通过辨识档案盒上的对应数字以及立体匹配算法对目标档案盒的空间三维坐标进行确定。
[0009]前所述的一种机器人自动存取的回转库无人库房系统，主控制模块通过USART收发器与上位机管理平台之间无线连接。
[0010]前所述的一种机器人自动存取的回转库无人库房系统，主控制模块通过千兆网线与机械臂模块之间进行数据传输。
[0011]前所述的一种机器人自动存取的回转库无人库房系统，导航模块包括导航控制器，导航控制器通过RS485接口与主控制模块连接，导航控制器分别电性连接有惯性传感器、导航相机、补光LED、编码器、伺服驱动器、左电机以及右电机。
[0012]前所述的一种机器人自动存取的回转库无人库房系统，惯性传感器连接于导航控制器的I2C接口，导航相机连接于导航控制器的USB3.0接口，补光LED连接于导航控制器的GPIO接口，电机驱动连接于导航控制器的GPIO接口。
[0013]前所述的一种机器人自动存取的回转库无人库房系统，视觉定位模块包括视觉定位控制器，视觉定位控制器通过RS485接口与主控制模块连接，深度相机连接于视觉定位控制器的USB3.0接口。
[0014]前所述的一种机器人自动存取的回转库无人库房系统，导航控制器设置为工控机，视觉定位控制器设置为工控机，惯性传感器设置为陀螺仪传感器，机械臂模块包括用于夹持档案盒的电动夹具。
[0015]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术中，基于机器人自动存取的回转库无人库房系统，呼叫移动式复合机器人自动行驶，抵达目标RFID智能回转库，利用机器视觉以及电动夹具对档案盒进行定位和抓取，并取出档案盒运送到目标位置，实现档案盒在“柜与柜”、“柜与人”之间的无人自动调度模式，调度速度提高至5倍以上，从而进一步提搞了整个机器人自动存取的回转库无人库房系统的工作效率；
（2）本专利技术中，调度过程中无需人工干涉，系统自动规划动态档案盒存放位置，通过图像、二维码导航，结合存储区电子地图，引导移动式复合机器人以最优路径找到目标RFID智能回转库，实现全自动出入库，拣选准确率高达99.98%，使得整个机器人自动存取的回转库无人库房系统具有高智能化和高精准度的优点；（3）本专利技术中，整个机器人自动存取的回转库无人库房系统也显著降低了人力成本、错检率、物料损耗率等，可以实现全程的批号管理，从而大幅降低人力以及物力等成本，有效避免了差错，进一步确保档案的安全；（4）本专利技术中，移动式复合机器人采用模块化的设计思想，整个系统框架分为四个主要组成部分：主控制模块、导航模块、视觉定位模块以及机械臂模块，主控制模块负责作为系统核心，接收上位机管理平台发送的各种指令，通过固定接口与各功能模块进行通信，协调各功能模块之间的工作流程；（5）本专利技术中，移动式复合机器人是一款为满足现代大规模档案管理智能化而设计的小型机器人，移动式复合机器人综合应用了二维码图像识别、数字识别和视觉引导定位等先进的控制技术，同时集多机器人动态仓储布局优化、多维度调度命令优化执行于一体，能够与上位机管理平台实现无缝对接，大大提高了管理效率，也更大程度上节省了空间，实现大规模档案的精益化管理；（6）本专利技术中，移动式复合机器人一次可接受一个或多个指令，接受指令的多少取决于固定时间段管理员对借还档案的要求，当接受多个指令时，上位机管理平台对指令进行预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人自动存取的回转库无人库房系统，其特征在于：包括上位机管理平台，用于对档案数据进行录入和编辑，档案数据包括档案盒的检索信息、取出记录、归还记录以及位置信息，并发出取出指令、归还指令以及位置信号；RFID智能回转库，电性连接于上位机管理平台，用于对所有的档案盒进行存放，且通过自动识别档案盒上的RFID电子标签对档案盒的位置信息进行记录，同时响应于位置信号旋转至待取出或待归还档案盒的所在层数；RFID智能存取档案一体机，用于对待取出和待归还的档案盒提供临时放置空间，管理员通过该临时放置空间进行档案盒的取出和归还；移动式复合机器人，用于将RFID智能回转库内的档案盒取出至RFID智能存取档案一体机中，也用于将RFID智能存取档案一体机中的档案盒归还至RFID智能回转库内；上述移动式复合机器人包括主控制模块，电性连接于上位机管理平台，用于接收上位机管理平台发送的位置信号、取出指令、归还指令、下述导航模块发出的导航信号以及下述视觉定位模块发出的空间三维坐标信号，响应于取出指令或归还指令对位置信号、导航信号和空间三维坐标信号进行发送；导航模块，电性连接于主控制模块，用于在RFID智能回转库中构成导航地图，且对自身位置进行定位，响应于位置信号进行全局路径规划，并发出导航信号；视觉定位模块，电性连接于主控制模块，用于对目标档案盒对应层数内所有档案盒的扫描检索，通过检索信息是否吻合来判断此档案盒是否为目标档案盒；响应于位置信号确定目标档案盒的空间三维坐标，并发出空间三维坐标信号；AGV小车，电性连接于主控制模块，响应于导航信号驶向目标档案盒的平面位置；机械臂模块，电性连接于主控制模块，响应于空间坐标信息移动至目标档案盒的空间三维坐标处，对目标档案盒进行抓取或放置。2.根据权利要求1所述的一种机器人自动存取的回转库无人库房系统，其特征在于：所述上位机管理平台还包括任务规划模块，用于对取出指令和归还指令进行区分，当取出指令和归还指令同时存在时，优先发送归还指令。3.根据权利要求1所述的一种机器人自动存取的回转库无人...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝合权，
申请(专利权)人：南京德邦智能存储系统有限公司，
类型：发明
国别省市：