一种基于力传感器的货物自由取放智能货架及方法技术

本发明专利技术提供一种基于力传感器的货物自由取放智能货架及方法，该智能货架包括货架本体、层板组件、力与力矩传感器、显示模块和控制模块；多个层板组件将货架本体分隔成多层，每层上均布若干个货位；层板组件中心设有力与力矩传感器，用于在取放货物前后检测该层板组件上的力和力矩并反馈给控制模块；控制模块能够接收处理取放货物前后力与力矩数据，对取放的货物类别和货位位置自动识别判断，并控制显示模块更新货位上的货物信息，通过提示模块进行语音播报提醒，使操作人员可以迅速根据显示信息进行存取操作，并提示语音提醒确定是否成功完成存取。采用本发明专利技术货架可以自由存取货物并实时更新各货位的货物信息，能够快速查询并拿取指定货物。取指定货物。取指定货物。

【技术实现步骤摘要】
一种基于力传感器的货物自由取放智能货架及方法


[0001]本专利技术属于智能货架领域，具体地，涉及用于货物自由取放管理的智能货架，尤其是基于力传感器的货物自由取放管理智能货架及方法。

技术介绍

[0002]飞机装配过程中需要制作大量安装孔，为保证钻孔的位置精度，通常通过钻模板进行制孔。通过货架进行管理钻模板时，由于钻模板数量多且外观相似难以区分，操作人员通常需要频繁查阅管理手册来寻找和归位钻模板，过程繁琐易错，降低了工作效率与工作连贯性。
[0003]专利文献CN202110930531.0公开了一种物料管理方法和智能货架，包括货架本体、检测模块和控制模块；检测模块包含与货架本体物料格栅一一对应的多个检测单元，检测单元用于检测栅格中折射后的光信号并将之发送至控制模块，控制模块将光信号转化为数字量信号，并将所述数字量信号与预设检测值对比，以确定所述物料格栅是否有物料放入。
[0004]采用该现有智能货架进行钻模板取放管理时，检测单元仅能检测出对应的格栅中是否有钻模板放入，但是不能直接识别所放入的钻模板的种类。如果要识别钻模板种类，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于力传感器的货物自由取放智能货架，其特征在于，包括货架本体、层板组件、力与力矩传感器、显示模块和控制模块；多个所述层板组件将货架本体分隔成多层，每层上设有若干个货位；所述每个货位上均设有显示模块，用于显示货位信息及对应的货物信息；所述层板组件上设有力与力矩传感器，用于在取放货物前后检测该层板组件上的力和力矩，并反馈给所述控制模块；定义垂直于层板组件方向为所述力与力矩传感器的Z轴，X轴和Y轴位于层板组件所在平面上；所述控制模块能够接收处理所述力与力矩传感器测得的数据，对取放的货物类别自动识别判断，并控制显示模块更新货位及该货位上的货物信息。2.根据权利要求1所述的基于力传感器的货物自由取放智能货架，其特征在于，所述层板组件为由基板和层板组成的复合结构，所述力与力矩传感器位于基板和层板之间中心位置。3.根据权利要求2所述的基于力传感器的货物自由取放智能货架，其特征在于，所述力与力矩传感器采用六自由度力传感器。4.根据权利要求3所述的基于力传感器的货物自由取放智能货架，其特征在于，还包括提示模块，所述提示模块与控制模块连接，能够在收到所述控制模块的控制指令后，提示货物存取结果。5.采用权利要求4所述的基于力传感器的货物自由取放智能货架进行货物管理方法，其特征在于，包括自由存取管理方法，具体包括以下步骤：步骤1、建立包含货物编号、货位编号以及货位平面坐标的数据库，数据库中不同种类货物的重量不同；六自由度力传感器检测各层上的力及力矩并反馈给所述控制模块；步骤2、在任意货位上拿取或放置货物后，六自由度力传感器检测该层层板所受力和力矩信息并发送给所述控制模块；步骤3、所述控制模块接收步骤1和步骤2检测的力和力矩信息，计算该层层板上力的变化量ΔF
Z
及力矩的变化量ΔM
X
和ΔM
Y
，并将ΔF
Z
与所述控制模块数据库中货物的重力集合G＝{G1,G2,...,G
n
}逐个进行对比：若||ΔF
Z
|
‑
|G
i
||≤θ
F
，则匹配成功，表明拿取或放置的货物编号为i，通过货物编号确定货物种类；若||ΔF
Z
|
‑
|G
i
||＞θ
F
，则匹配失败，继续比对下一个值，G
i
∈G；如果全部匹配失败，则表明该货架数据库中无此货物信息，所述控制模块控制所述提示模块发出警告；其中，θ
F
为误差阈值；步骤4、所述控制模块根据拿取或放置货物前后力和力矩的变化量，计算拿取或放置的货物在该层上的二维平面坐标(x,y)，并将该坐标与数据库中所有货位的二维平面坐标进行对比:若|x
‑
x
p,q
|≤θ
x
且|y
‑
y
p,q
|≤θ
y
，则表明拿取货物所在的货位中心坐标为(x
p,q
,y
p,q
)，其中(p,q)为货位编号；若|x
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张啸天，何卫平，刘岱松，秦云飞，唐兴月，王增磊，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：