一种用于工业货物码垛的自动化穿梭车制造技术

本发明专利技术公开一种用于工业货物码垛的自动化穿梭车，涉及自动化控制技术技术领域，主要解决自动化穿梭车的调度

【技术实现步骤摘要】
一种用于工业货物码垛的自动化穿梭车


[0001]本专利技术涉及自动化控制
，且更确切地涉及一种用于工业货物码垛的自动化穿梭车
。

技术介绍

[0002]自动化穿梭车（
AS/RS
）是一种用于存储和检索货物的自动化系统
。
它具有高效
、
安全
、
准确和节约空间等多种优点
。
在工业制造领域，
AS/RS
通常用于货物的码垛，即将各类物品按规则码放起来，以方便存储
、
运输和出售
。
自动化穿梭车在货物存取和运输方面非常高效，减少了运作间的等待时间和延误，从而提高了生产效率
。
自动化穿梭车可以在非常种类繁多的货物中准确捕捉每一件物品的位置信息，确保货物存取
、
搬运和码垛的准确性
。
使用自动化穿梭车可以降低人员成本，缩短生产周期，提高部件的存储和检索效率
。
自动化穿梭车通过将物品堆放在立体仓库里减少了存储和运输所占用的空间
。
[0003]然而，使用
AS/RS
还存在一定的弊端：
1. 调度不够灵活：自动化穿梭车的调度通常是由预设的调度算法来实现的，这些算法的调度策略不够灵活，难以应对实时变化的生产需求和环境变化
。
[0004]2. 排队过程中的堵塞：自动化穿梭车在高峰期时，系统中可能会存在大量任务需要处理，导致自动化穿梭车之间的排队过程中可能会出现堵塞现象，影响系统的运行效率
。
[0005]3. 无法适应复杂环境：自动化穿梭车虽然在简单的环境下实现了有效的自动化存储和检索，但在能力较强的仓库和有多种类型商品的工厂中，数量庞大的物品种类和操作变化复杂性都存在较大的局限性，系统适应性和应用广泛性较差
。

技术实现思路

[0006]针对上述技术的不足，本专利技术公开一种用于工业货物码垛的自动化穿梭车，通过遗传图谱算法进行路径规划和择优，通过自主调配方法实现货物分配和穿梭车调动，通过时间惯性算法实现货物和穿梭车的实时位置更新，通过双链网络算法实现穿梭车的排队和出入库，大大提高了自动化穿梭车的调度灵活性，减少了排队过程中的堵塞事件，提高了复杂环境的适应能力
。
[0007]为了实现上述技术效果，本专利技术采用以下技术方案，一种用于工业货物码垛的自动化穿梭车，包括控制模块
、
采集模块
、
处理模块
、
通讯模块
、
调度模块
、
驱动模块
、
存取模块和显示模块；所述控制模块通过嵌入式系统调节控制穿梭车的工作状态；所述采集模块通过传感器网络和激光雷达获取仓库长宽高
、
巷道数
、
巷道长宽
、
货架长宽高
、
货架层数与列数
、
穿梭车数
、
拣选时间
、
等待时间
、
穿梭车与提升机的运动速度和货物重量；所述处理模块通过数据处理方法处理采集的数据信息；所述通讯模块通过
TCP/IP
协议将采集的数据信息进行远程传输；
所述调度模块用于规划穿梭车的路径和调度分配穿梭车；所述调度模块包括定位单元
、
分配单元和规划单元，所述规划单元采用遗传图谱算法进行路径规划和择优，所述分配单元通过自主调配方法实现货物分配和穿梭车调动，所述定位单元通过时间惯性算法实现货物和穿梭车的实时位置更新，所述定位单元的输出端与所述规划单元的输入端连接；所述规划单元的输出端与所述分配单元的输入端连接；所述驱动模块通过电机驱动模型实现穿梭车的正常工作和紧急情况处理；所述存取模块通过自动搬运装置实现穿梭车的出入库和货物的搬运码垛；所述自动搬运装置通过机械臂和传送带实现穿梭车的入库和出库以及货物的搬运和码垛操作；所述显示模块通过触摸屏和显示屏实现人机交互
、
参数设置和货运工作量展示；所述控制模块的输出端分别连接所述采集模块
、
所述处理模块
、
所述通讯模块
、
所述调度模块
、
所述驱动模块
、
所述存取模块和所述显示模块的输入端，所述采集模块的输出端连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端连接所述通讯模块的输入端，所述通讯模块的输出端连接所述调度模块的输入端，所述调度模块的输出端连接所述驱动模块的输入端，所述驱动模块的输出端连接所述存取模块的输入端，所述存取模块的输出端连接所述显示模块的输入端
。
[0008]作为上述技术方案的进一步描述，所述采集模块包括仓库信息采集单元
、
巷道信息采集单元
、
货架信息采集单元
、
穿梭车信息采集单元
、
时间信息采集单元和提升机信息采集单元；所述仓库信息采集单元通过激光扫描仪获取仓库的尺寸参数；所述巷道信息采集单元通过视觉识别方法和测距传感器获取巷道的数量和尺寸；所述货架信息采集单元通过测距传感器获取货架的尺寸和布局信息；所述穿梭车信息采集单元通过状态监测电路获取穿梭车状态和参数；所述时间信息采集单元通过系统计时器获取拣选时间和等待时间；所述提升机信息采集单元通过重量传感器
、
位移传感器
、
加速度传感器
、
压力传感器和温度传感器获取提升机的运动速度和货物重量
。
[0009]作为上述技术方案的进一步描述，所述处理模块包括加密单元
、
划分单元
、
分类单元
、
清洗单元
、
排序单元和存储单元，所述清洗单元采用插值算法填补数据残缺和采用异常检测算法修正异常数据的部分，所述分类单元通过混合聚类算法将清洗完成的数据按照数据类型进行分类，所述排序单元通过时间排列方法将分类完成的数据按照时间排成次序，所述划分单元通过数据分割算法将排序后的数据进行划分，所述加密单元通过混合加密算法将数据块进行加密，所述存储单元通过元数据服务器和数据存储服务器将加密后的数据信息进行智能储存，所述清洗单元的输出端连接分类单元的输入端，所述分类单元的输出端连接排序单元的输入端，所述排序单元的输出端连接划分单元的输入端，所述划分单元的输出端连接加密单元的输入端，所述加密单元的输出端连接存储单元的输入端
。
[0010]作为上述技术方案的进一步描述，所述驱动模块包括供电单元
、
运动单元
、
变频单元和制动单元，所述供电单元通过太阳能板和无线充电装置为穿梭车提供能源，所述运动单元通过无刷直流电动机为穿梭车的运动机构提供动力；所述运动单元包括轮组子单元
、
升降输送子单元和操作臂子单元；所述轮组子单元通过控制电机和齿轮实现穿梭车的前进和后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于工业货物码垛的自动化穿梭车，其特征在于：包括控制模块
、
采集模块
、
处理模块
、
通讯模块
、
调度模块
、
驱动模块
、
存取模块和显示模块；所述控制模块通过嵌入式系统调节控制穿梭车的工作状态；所述采集模块通过传感器网络和激光雷达获取仓库长宽高
、
巷道数
、
巷道长宽
、
货架长宽高
、
货架层数与列数
、
穿梭车数
、
拣选时间
、
等待时间
、
穿梭车与提升机的运动速度和货物重量；所述处理模块通过数据处理方法处理采集的数据信息；所述通讯模块通过
TCP/IP
协议将采集的数据信息进行远程传输；所述调度模块用于规划穿梭车的路径和调度分配穿梭车；所述调度模块包括定位单元
、
分配单元和规划单元，所述规划单元采用遗传图谱算法进行路径规划和择优，所述分配单元通过自主调配方法实现货物分配和穿梭车调动，所述定位单元通过时间惯性算法实现货物和穿梭车的实时位置更新，所述定位单元的输出端与所述规划单元的输入端连接；所述规划单元的输出端与所述分配单元的输入端连接；所述驱动模块通过电机驱动模型实现穿梭车的正常工作和紧急情况处理；所述存取模块通过自动搬运装置实现穿梭车的出入库和货物的搬运码垛；所述自动搬运装置通过机械臂和传送带实现穿梭车的入库和出库以及货物的搬运和码垛操作；所述显示模块通过触摸屏和显示屏实现人机交互
、
参数设置和货运工作量展示；所述控制模块的输出端分别连接所述采集模块
、
所述处理模块
、
所述通讯模块
、
所述调度模块
、
所述驱动模块
、
所述存取模块和所述显示模块的输入端，所述采集模块的输出端连接所述处理模块的输入端，所述处理模块的输出端连接所述通讯模块的输入端，所述通讯模块的输出端连接所述调度模块的输入端，所述调度模块的输出端连接所述驱动模块的输入端，所述驱动模块的输出端连接所述存取模块的输入端，所述存取模块的输出端连接所述显示模块的输入端
。2.
根据权利要求1所述的一种用于工业货物码垛的自动化穿梭车，其特征在于：所述采集模块包括仓库信息采集单元
、
巷道信息采集单元
、
货架信息采集单元
、
穿梭车信息采集单元
、
时间信息采集单元和提升机信息采集单元；所述仓库信息采集单元通过激光扫描仪获取仓库的尺寸参数；所述巷道信息采集单元通过视觉识别方法和测距传感器获取巷道的数量和尺寸；所述货架信息采集单元通过测距传感器获取货架的尺寸和布局信息；所述穿梭车信息采集单元通过状态监测电路获取穿梭车状态和参数；所述时间信息采集单元通过系统计时器获取拣选时间和等待时间；所述提升机信息采集单元通过重量传感器
、
位移传感器
、
加速度传感器
、
压力传感器和温度传感器获取提升机的运动速度和货物重量
。3.
根据权利要求1所述的一种用于工业货物码垛的自动化穿梭车，其特征在于：所述处理模块包括加密单元
、
划分单元
、
分类单元
、
清洗单元
、
排序单元和存储单元，所述清洗单元采用插值算法填补数据残缺和采用异常检测算法修正异常数据的部分，所述分类单元通过混合聚类算法将清洗完成的数据按照数据类型进行分类，所述排序单元通过时间排列方法将分类完成的数据按照时间排成次序，所述划分单元通过数据分割算法将排序后的数据进行划分，所述加密单元通过混合加密算法将数据块进行加密，所述存储单元通过元数据服务器和数据存储服务器将加密后的数据信息进行智能储存，所述清洗单元的输出端连接分类单元的输入端，所述分类单元的输出端连接排序单元的输入端，所述排序单元的输出端
连接划分单元的输入端，所述划分单元的输出端连接加密单元的输入端，所述加密单元的输出端连接存储单元的输入端
。4.
根据权利要求1所述的一种用于工业货物码垛的自动化穿梭车，其特征在于：所述驱动模块包括供电单元
、
运动单元
、
变频单元和制动单元，所述供电单元通过太阳能板和无线充电装置为穿梭车提供能源，所述运动单元通过无刷直流电动机为穿梭车的运动机构提供动力；所述运动单元包括轮组子单元
、
升降输送子单元和操作臂子单元；所述轮组子单元通过控制电机和齿轮实现穿梭车的前进和后退，定位以及旋转运动；所述轮组子单元通过编码器实现穿梭车位置记录和定位；所述升降输送子单元通过控制电机和螺杆控制穿梭车的升降和货物的输送；所述操作臂子单元通过气缸
、
电机和夹具对货物进行抓取和放置操作；所述变频单元通过智能变频器调节穿梭车的速度，所述制动单元通过抱闸的方式处理穿梭车的紧急...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成贵，
申请(专利权)人：河南博兆电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：