施工现场无人物流运输集群控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种施工现场无人物流运输集群控制系统，包括，任务请求子系统，用于输入任务请求；物料统计子系统，统计物料存储状况；码垛机器人调度子系统，用于控制室外堆场处的码垛机器人；运输小车调度子系统，用于控制AGV小车集群有序运行；综合调度子系统，用于实现AGV小车进出循环电梯的交互；循环电梯调度子系统，用于调取最近的轿厢接收排队区域或楼层处待位的AGV小车，将AGV小车输送至目标楼层或返回地面；通讯组网子系统，用于实现整个系统的通讯与控制信号传输；监测及告警子系统，用于监测码垛机器人、AGV小车和循环电梯的工作状况，并在危险状况下告警；数据库管理子系统。本发明专利技术实现了施工现场的无人物流运输，大幅度节约了人力成本。节约了人力成本。节约了人力成本。

【技术实现步骤摘要】
施工现场无人物流运输集群控制系统


[0001]本专利技术属于建筑施工领域，具体涉及一种施工现场无人物流运输集群控制系统。

技术介绍

[0002]目前，在建筑施工现场，整个物流运输作业方式是：先由人工或者叉车将货车上的物料卸载下来，再通过人工或小推车将物料运输到仓库或堆料区，当有物料需求时，再通过人工将物料搬进升降电梯，通过升降电梯将物料从地面运到指定的楼层，再通过升降电梯返回地面。目前施工现场物流运输作业方式全程需要人工操作，周转工作量大，投入人力较多，运输过程繁琐，工作效率低，人力成本高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种施工现场无人物流运输集群控制系统，实现了施工现场的无人物流运输，大幅度节约了人力成本。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是：
[0005]一种施工现场无人物流运输集群控制系统，包括：任务请求子系统，用于输入任务请求并设置优先级，任务请求包含所需物料的种类、数量以及目标楼层信息；物料统计子系统，基于远程视觉识别技术统计各楼层及室外所有堆场的物料存储状况；码垛机器人调度子系统，用于控制室外堆场处的码垛机器人，将货车上的物料自动码垛至堆场，并根据任务请求将堆场上的对应物料抓放至上料位的AGV小车中；运输小车调度子系统，用于控制AGV小车集群有序运行，使AGV小车先在上料位接收物料，再根据任务请求规划路线并运输至循环电梯的排队区域，再在返回地面后返程至上料位；综合调度子系统，用于实现AGV小车进出循环电梯的交互，使AGV小车先在排队区域有序进轿厢，再在目标楼层出轿厢，再在卸料后进轿厢，再在返回地面后出轿厢；循环电梯调度子系统，用于调取最近的轿厢接收排队区域或楼层处待位的AGV小车，将AGV小车输送至目标楼层或返回地面，识别AGV小车在轿厢内的位姿状态；通讯组网子系统，用于实现整个系统的通讯与控制信号传输；监测及告警子系统，用于监测码垛机器人、AGV小车和循环电梯的工作状况，并在危险状况下告警；数据库管理子系统，用于记录任务请求、室外堆场进出货日志、施工现场地图、影像数据以及码垛机器人、AGV小车和循环电梯的作业日志。
[0006]进一步地，物料种类包括砌块、腻子、水泥砂浆、管装材料、板状材料五种大类，每种大类又根据不同类型或尺寸分为若干小类。
[0007]进一步地，对于码垛机器人调度子系统，码垛机器人将货车上的物料自动码垛至堆场时，根据物料的使用频次以及重要性码垛至不同的区域，通过携带的相机识别物料的完整程度，当破损超限或者垛体倾倒时触发告警；码垛机器人根据任务请求寻找堆场上的对应物料时，先根据物料统计子系统中物料存储状况数据移动至对应区域，再通过携带的相机精确识别对应物料，当发现缺货时，提示后台补货并在任务请求子系统的输入端显示缺货。
[0008]进一步地，对于运输小车调度子系统，针对碰撞干扰，采用三级安全防护策略，第一级采用交通管制调控策略，优先级上位的AGV小车运输物料期间，在其规划路径上，优先级下位的AGV小车禁止通行，第二级采用人工势场法的主动避障策略，能远程调控人工势场法的安全参数以及AGV小车之间的距离，第三层采用被动防护策略，AGV小车上设有防撞模块，防撞模块在碰触发生压迫时产生电信号，进行紧急停车。
[0009]进一步地，对于运输小车调度子系统，针对路径规划，能在施工现场地图中设置和更新地图障碍，AGV小车的规划路线均须规避地图障碍，根据任务请求的优先级以及任务请求中物料的种类信息规划路线以及AGV小车的速度。
[0010]进一步地，对于运输小车调度子系统，包含电量管理模块，电量管理模块在AGV小车的电量不足控制其进入充电区充电，直至达到一定电量以后才允许其投入作业。
[0011]进一步地，对于综合调度子系统，使排队区域的有序进入轿厢的方法是，AGV小车和循环电梯采用呼叫应答的交流模式，先是AGV小车到达排队区域并上报电梯需求，然后循环电梯调度子系统调取最近的轿厢到达地面并打开，然后优先级在前的AGV小车或者同优先级下先到的AGV小车延时或者识别轿厢打开后进入轿厢，然后在循环电梯调度子系统识别AGV小车在轿厢内的位姿状态到位后轿厢关闭；轿厢运送AGV小车到达目标楼层或返回地面时，轿厢到位即打开，AGV小车延时或者识别轿厢打开后驶出；轿厢到达目标楼层接收AGV小车时，轿厢到位即打开，AGV小车延时或者识别轿厢打开后进入轿厢。
[0012]进一步地，对于循环电梯调度子系统，轿厢在接收到AGV小车后，AGV小车扫描轿厢内的识别码，通过运算获得AGV小车在轿厢内的位姿状态，AGV小车根据位姿状态调整自身位置，识别AGV小车在轿厢内的位姿状态到位后轿厢关闭；轿厢在地面接收到AGV小车后，即通过扫描AGV小车或者读取其射频信息收集AGV小车的任务请求，获得目标楼层信息。
[0013]进一步地，对于通讯组网子系统，采用WiFi信号在施工现场进行全方位组网，码垛机器人、AGV小车和循环电梯上均设有AP点，用于接收整个系统的任务指令，向码垛机器人、AGV小车和循环电梯发控制指令，上传影像数据、物料存储状况以及码垛机器人、AGV小车和循环电梯的工作状况。
[0014]进一步地，对于监测及告警子系统，在监测到码垛机器人、AGV小车和循环电梯即将发生碰撞干涉时告警，并控制减速至停止，在监测到码垛机器人、AGV小车和循环电梯发生碰撞干涉时告警，并控制关机。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016]该系统中，物料能自动进场码放，并根据需要出料、平面运输、提升至目标层，AGV小车能在上料位、排队区域和循环电梯之间循环作业运输，各子系统统一协调配合，实现了施工现场的无人物流运输，大幅度节约了人力成本。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例中物料的流向示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0019]一种施工现场无人物流运输集群控制系统，包括：任务请求子系统，用于输入任务
请求并设置优先级，任务请求包含所需物料的种类、数量以及目标楼层信息；物料统计子系统，基于远程视觉识别技术统计各楼层及室外所有堆场的物料存储状况；如图1所示，码垛机器人调度子系统，用于控制室外堆场处的码垛机器人，如图1所示，将货车上的物料自动码垛至堆场，并根据任务请求将堆场上的对应物料抓放至上料位的AGV小车中；运输小车调度子系统，用于控制AGV小车集群有序运行，如图1所示，使AGV小车先在上料位接收物料，再根据任务请求规划路线并运输至循环电梯的排队区域，再在返回地面后返程至上料位；综合调度子系统，用于实现AGV小车进出循环电梯的交互，如图1所示，使AGV小车先在排队区域有序进轿厢，再在目标楼层出轿厢，再在卸料后进轿厢，再在返回地面后出轿厢；循环电梯调度子系统，用于调取最近的轿厢接收排队区域或楼层处待位的AGV小车，如图1所示，将AGV小车输送至目标楼层或返回地面，识别AGV小车在轿厢内的位姿状态；通讯组网子系统，用于实现整个系统的通讯与控制信号传输；监测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种施工现场无人物流运输集群控制系统，其特征在于：包括，任务请求子系统，用于输入任务请求并设置优先级，任务请求包含所需物料的种类、数量以及目标楼层信息；物料统计子系统，基于远程视觉识别技术统计各楼层及室外所有堆场的物料存储状况；码垛机器人调度子系统，用于控制室外堆场处的码垛机器人，将货车上的物料自动码垛至堆场，并根据任务请求将堆场上的对应物料抓放至上料位的AGV小车中；运输小车调度子系统，用于控制AGV小车集群有序运行，使AGV小车先在上料位接收物料，再根据任务请求规划路线并运输至循环电梯的排队区域，再在返回地面后返程至上料位；综合调度子系统，用于实现AGV小车进出循环电梯的交互，使AGV小车先在排队区域有序进轿厢，再在目标楼层出轿厢，再在卸料后进轿厢，再在返回地面后出轿厢；循环电梯调度子系统，用于调取最近的轿厢接收排队区域或楼层处待位的AGV小车，将AGV小车输送至目标楼层或返回地面，识别AGV小车在轿厢内的位姿状态；通讯组网子系统，用于实现整个系统的通讯与控制信号传输；监测及告警子系统，用于监测码垛机器人、AGV小车和循环电梯的工作状况，并在危险状况下告警；数据库管理子系统，用于记录任务请求、室外堆场进出货日志、施工现场地图、影像数据以及码垛机器人、AGV小车和循环电梯的作业日志。2.如权利要求1所述的施工现场无人物流运输集群控制系统，其特征在于：物料种类包括砌块、腻子、水泥砂浆、管装材料、板状材料五种大类，每种大类又根据不同类型或尺寸分为若干小类。3.如权利要求1所述的施工现场无人物流运输集群控制系统，其特征在于：对于码垛机器人调度子系统，码垛机器人将货车上的物料自动码垛至堆场时，根据物料的使用频次以及重要性码垛至不同的区域，通过携带的相机识别物料的完整程度，当破损超限或者垛体倾倒时触发告警；码垛机器人根据任务请求寻找堆场上的对应物料时，先根据物料统计子系统中物料存储状况数据移动至对应区域，再通过携带的相机精确识别对应物料，当发现缺货时，提示后台补货并在任务请求子系统的输入端显示缺货。4.如权利要求1所述的施工现场无人物流运输集群控制系统，其特征在于：对于运输小车调度子系统，针对碰撞干扰，采用三级安全防护策略，第一级采用交通管制调控策略，优先级上位的AGV小车运输物料期间，在其规划路径上，优先级下位的AGV小车禁止通行，第二级采用人工势场法的主动避障策略，能远程调控人工势场法的安全参数以及AGV小车之间的距离，第三层采用被动防护策略，AGV小车上设有防撞模块，防...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琨，王开强，孙庆，刘威，崔志鹏，周勇，杨朋，叶贞，黄雷，陈敏，章磊，
申请(专利权)人：中建三局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：