CN110949983B - 动态生产装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动态生产装置及其工作方法,该装置包括主车体以及安装在主车体上的动态生产平台,其中动态生产平台中包括控制系统、传递系统、串联系统和行车驱动系统,动态生产平台还包括生产系统和/或存储系统。控制系统根据生产计划可以通过一个动态生产平台或者通过串联系统串联多个动态生产平台,构成完整的生产线,由于各动态生产平台位于可移动的车体上,因此可以根据实际生产需求对动态生态平台进行灵活的串联组合。本发明中动态生产装置使得生产线可移动,减少了土地使用量、场地建设和维护成本,优化了生产布局,生产变得灵活和高效,提升了企业的经济效益和综合竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及生产制造技术领域,特别涉及一种动态生产装置及其工作方法。
背景技术
由于劳动力成本上涨、工业用地成本上涨和环保法规更加严格,导致制造业企业生产成本上涨和利润缩减。此外制造业企业还面临原材料价格不稳定、市场环境恶化、自然灾害或者贸易壁垒等风险因素,造成的经济损失,甚至被迫转移生产线。
面对这些难题,制造业企业要提高生产效率、降低生产成本和规避环境风险才能实现利润增长和提升市场竞争力,因此需要能够摆脱工业用地限制、生产力更强和成本更低的生产方式。
目前制造业正在实现生产自动化、信息化和智能化。部分制造业已经实现生产环节的自动化,并使用物联网技术提高了生产效率,但是复杂的运输条件、导致生产计划的时效性存在不可控风险,造成生产物资和生产设备闲置,成为阻碍生产力进一步发展的主要因素。
发明内容
本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种动态生产装置,该装置使得生产线可移动,减少了土地使用量、场地建设和维护成本,提高生产力,优化了生产布局,生产变得灵活和高效,提升了企业的经济效益和综合竞争力,企业利用动态生产装置还可以抵御贸易壁垒、市场风险和自然灾害等可变因素。
本发明的第二目的在于提供一种动态生产装置的工作方法。
本发明的第一目的通过下述技术方案实现:一种动态生产装置,包括主车体以及安装在主车体上的动态生产平台,所述动态生产平台包括控制系统、传递系统、串联系统和行车驱动系统;
所述动态生产平台还包括生产系统和/或存储系统;
所述控制系统连接生产系统、串联系统和行车驱动系统;
所述控制系统,用于根据生产计划、外部终端或者用户需求生成相应的控制指令,并且发送控制指令和/或数据信号到生产系统、传递系统、串联系统和行车驱动系统,用于接收生产系统、感知系统、传递系统和串联系统输出的数据信号;
所述生产系统,用于接收控制系统的启停的控制指令,在接收到控制系统发送的启动控制指令后,对其中的原材料或半成品进行相应加工得到半成品或者成品;
所述存储系统,用于存放原材料、半成品或成品;
所述传递系统,用于在存储系统和生产系统之间、生产系统和生产系统之间以及动态生产平台和外部空间之间的物资的传送;
所述串联系统,用于接收控制系统发送的串联和分离指令,在接收到控制系统的串联指令后,实现其所在主车体与其他主车体上动态生产平台的串联,使得串联后的动态生产平台之间实现原材料、半成品、成品和/或电能的传输,在接收到控制系统的分离指令后,实现其所在主车体与其他主车体上动态生产平台的分离;
所述行车驱动系统,用于接收控制系统发送的控制指令,根据控制系统发送的控制指令控制主车体的行驶。
优选的,所述动态生产平台还包括连接控制系统的感知系统、通讯系统、采集系统和销售系统;
所述感知系统,用于探测和采集动态生产平台的工作状态信息以及动态生产平台所在主车体的行驶状态信息、环境信息和位置信息,并且将探测和采集到的上述信息发送给控制系统;
所述通讯系统,用于实现动态生产平台中控制系统和外部终端的通讯,用于实现多个动态生产平台之间控制系统的通讯;
所述采集系统,用于接收控制系统的启停控制指令,当接收到控制系统的启动控制指令时,从外部空间采集物资,并且将采集到的物资传送到存储系统或生产系统中;
所述销售系统通过传递系统与存储系统和/或生产系统连接,用于销售存储系统中的半成品或成品,用于销售生产系统生产得到半成品或成品;用于通过通讯系统与外部终端进行通讯。
更进一步的,在主车体行驶道路上设置智能标识,所述智能标识为存储或传达信息的媒介,其中存储或传达的信息供动态生产平台实现定位、识别环境、调整行驶状态、更改行驶路线、测量环境空间大小或者测量邻近交通工具的距离;所述感知系统通过环境感知模块识别和采集智能标识中存储或传达的信息。
优选的,还包括受电弓,用于接收供电网所提供的电源,通过受电弓为动态生产平台提供电源;
所述受电弓包括支架、电源接收器、电表、电源调节器和断路器;
所述支架包括底座以及安装在底座上的位置控制机构,所述电源接收器安装在位置控制机构上,通过位置控制机构对电源接收器进行位置控制;
位置机构控制机构包括转台、第一旋转头、伸缩杆和第二旋转头;其中转台设置在底座上;伸缩杆一端通过第一旋转头安装在转台上,另一端通过第二旋转头安装电源接收器;
所述电源接收器包括滑板以及设置在滑板上的两个导电材料块,分别是第一导电材料块和第二导电材料块,所述电表、电源调节器和断路器均设置在第一导电材料块和第二导电材料块连接动态生产平台的电路回路中。
优选的,还包括设置在主车体行驶道路上为主车体进行供电的供电网,所述供电网为悬空设置在路面上方、路边旁边、镶嵌于路面或镶嵌于路面下方的供电设备和供电线路。
优选的,所述串联系统包括传送门和接驳器;
所述传送门安装于主车体上动态生产平台的物资出入口,所述传送门的开关控制器连接控制系统,通过控制系统控制传送门的开启或关闭;
所述接驳器安装在主车体上,各主车体之间通过其上接驳器连接并固定,使得各主车体上动态生产平台实现串联,对应使得各动态生产平台的物资出入口相通;
所述接驳器表面设置有第一触点和第二触点,其中第一触点通过输电电路连接到动态生产平台电源,第二触点连接到动态生产平台的控制系统;所述各主车体上的接驳器连接时,各接驳器对应位置上的触点对应连接上。
本发明的第二目的通过下述技术方案实现:一种本发明第一目的所述的动态生产装置的工作方法,该方法包括:
各主车体上动态生产平台的控制系统根据生产计划,通过行车驱动系统控制各主车体行驶到相应的位置,有各主车体上动态生产平台或各主车体上动态生产平台通过其中的串联系统串联后,组成完整的生产线;其中完整的生产线指的是至少由一个存储系统和一个生产系统构成的生产线;
在生产线中,存放原材料或半成品的存储系统所在动态生产平台的控制系统控制传递系统工作,将存储系统中的原材料或半成品运送到生产系统中;
在生产线中,生产系统所在动态生产平台的控制系统控制生产系统按照生产计划进行加工生产工作,并且控制生产系统所连接的传递系统工作,将生产系统加工生产后得到的半成品或成品传递到生产线中其他生产系统、用于存放半成品或成品的存储系统或者动态生产平台的外部。
优选的,每两辆主车体上动态生产平台通过串联系统进行串联的具体过程如下:
步骤S11、两辆主车体中,其中一辆主车体上动态生产平台的控制系统向另一辆主车体上动态生产平台的控制系统发送第一请求信息;
定义发出第一请求信息的控制系统为主动串联一方,主动串联一方所在主车体定义为第一主车体,定义接收第一请求信息的控制系统为被动串联一方,被动串联一方所在主车体定义为第二主车体;其中第一请求信息包括第二主车体进行串联的时间和地理位置、需要调整和保持的行驶状态,以及串联位于第二主车体上哪个位置的串联系统;
步骤S12、被动串联一方在接收到第一请求信息后,判断是否符合串联条件,即判断第二主车体上串联系统是否处于正常工作状态,判断第一主车体与第二主车体进行串联的路径上是否有障碍;若第二主车体上串联系统处于正常工作状态且第一主车体与第二主车体进行串联的路径上无障碍物,则判断被动串联一方符合串联条件;
步骤S13、被动串联一方在判断符合串联条件的情况下,向主动串联的一方发送第一许可信息,并且根据第一请求信息的要求调整和保持第二主车体的行驶状态;其中第一许可信息包括第二主车体的定位信息、行驶路径、可串联的时间、以及第二主车体上可参与串联的串联系统的位置;
被动串联一方在判断不符合串联条件的情况下,向主动串联的一方发送拒绝第一请求信息的信息;
步骤S14、主动串联的一方在接收到第一许可信息时,获取第一主车体的串联路径和第一主车体上参与串联的串联系统与第二主车体上参与串联的串联系统对接时所需的位移,然后调整第一主车体的行驶状态,使得第一主车体和第二主车体上串联系统对接,实现第一主车体和第二主车体上动态生产系统的串联;
步骤S15、在第一主车体和第二主车体上动态生产系统串联后,各主车体上动态生产平台的控制系统控制串联位置的传送门开启,并且两个动态生产平台各自的传递系统经传送门相连;被动串联的一方和主动串联的一方中,其中一方接管另一方的行车驱动系统的控制权;使得第一主车体和第二主车体同步行驶。
优选的,还包括如下步骤:在生产计划制定的生产过程完成后,生产线中串联的动态生产平台进行分离,并且根据生产得到的半成品或成品所需要运送到的地点,控制相应半成品或成品存储系统所在主车体行驶往终结的地点;其中串联后的动态生产平台进行分离的步骤,具体如下:
步骤S21、两辆主车体中,其中一辆主车体上动态生产平台的控制系统向另一辆主车体上动态生产平台的控制系统发送第二请求信息;
定义发出第二请求信息的控制系统为主动分离一方,主动分离一方所在主车体定义为第一主车体,定义接收第二请求信息的控制系统为被动分离一方,被动分离一方所在主车体定义为第二主车体;其中第二请求信息包括第二主车体进行分离的时间和地理位置、需要调整和保持的行驶状态,以及分离位于第二主车体上哪个位置的串联系统;
步骤S22、被动分离一方在接收到第二请求信息后,判断是否符合分离条件,即判断第二主车体上串联系统是否处于正常工作状态,判断串联的动态生产平台之间的传递系统是否可以解除相连,判断第一主车体与第二主车体进行分离的路径上是否有障碍;
若第二主车体上串联系统处于正常工作状态,串联的动态生产平台之间的传递系统可解除相连,且第一主车体与第二主车体进行分离的路径上无障碍物,则判定被动分离一方符合分离条件;
步骤S23、被动分离一方在符合分离条件的情况下,向主动分离的一方发送第二许可信息,同时解除已串联的动态生产平台之间的传递系统的连接,并根据第二请求信息的要求调整和保持第二主车体的行驶状态;其中第二许可信息包括第二主车体的可进行分离的时间、行驶路径、以及第二主车体上参与分离的串联系统;
被动分离一方在判断不符合分离条件的情况下,向主动分离的一方发送拒绝第二请求信息的信息;
步骤S24、主动分离一方在接收到第二许可信息后,各主车体上动态生产平台的控制系统控制串联位置的传送门关闭,并解除串联系统连接件的连接状态,调整行驶状态,使得第一主车体和第二主车体上的接驳器分离;同时,被动分离的一方或主动分离的一方,放弃原先接管到其他方的行车驱动系统的控制权,使得第一主车体和第二主车体解除同步行驶。
优选的,还包括如下步骤:
动态生产平台中的感知系统感应主车体当前的行驶状态信息、环境信息和位置信息,并且将采集到的上述信息发送给控制系统;当要针对主车体的行驶状态进行调整时,控制系统根据主车体当前的行驶状态信息、环境信息和位置信息,通过行车驱动系统对主车体的行驶状态进行调整;
动态生产平台的控制系统通过通讯系统与外部终端进行信息交互,各动态生产平台的控制系统之间通过通讯系统实现信息交互;
动态生产平台的采集系统接收控制系统的启动控制指令后,进行相应的采集工作,并且将采集到的物资传送到动态生产平台的存储系统或生产系统中;
动态生产平台生产得到的半成品或成品通过销售系统完成销售流程,并由传递系统将购买者所要的半成品或成品从存储系统或生产系统中传递到动态生产平台的外部空间;
在主车体在道路行驶过程中,动态生产平台中的感知系统获取道路上的智能标识存储或者传达的信息,并且将获取到的信息发送给控制系统;控制系统通过智能标识中获取到的信息实现定位、识别环境、调整行驶状态、更改行驶路线、测量环境空间大小或者测量邻近交通工具的距离;
各动态生产平台的控制系统获取其所在主车体和邻近的其他主车体的位置和距离,以能够实时控制其所在主车体的行驶状态,具体过程如下:
各动态生产平台之间通过通讯系统构成局域网,动态生产平台的控制系统通过通讯系统,将感知系统从智能标识中获取到的信息以及获取信息的时间发送给其他动态生产平台的控制系统;使得各动态生产平台能够共享各所在主车体的位置信息。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
(1)本发明动态生产装置,包括主车体以及安装在主车体上的动态生产平台,其中动态生产平台中包括控制系统、传递系统、串联系统和行车驱动系统,动态生产平台还包括生产系统和/或存储系统。
本发明中,控制系统根据生产计划可以通过一个动态生产平台或者通过串联系统串联多个动态生产平台,构成完整的生产线,由于各动态生产平台位于可移动的车体上,因此可以根据实际生产需求对动态生态平台进行灵活的串联组合。本发明中动态生产装置使得生产线可移动,减少了土地使用量、场地建设和维护成本,提高生产力,优化了生产布局,生产变得灵活和高效,提升了企业的经济效益和综合竞争力,企业利用动态生产装置还可以抵御贸易壁垒、市场风险和自然灾害等可变因素。
(2)本发明动态生产装置中,还包括连接控制系统的感知系统、通讯系统、采集系统和销售系统;感知系统使得本发明装置能够实时地对主车体行驶状态信息、环境信息和位置信息进行检测,为主车体的控制行驶状态提供了基础信息。通讯系统使得本发明装置的各动态生产平台之间以及各动态生产平台和外部终端之间能够实现通讯,例如接收外部终端的远程控制指令,将动态生产平台中的信息发送给外部终端,实现动态生产平台的远程监控;同时能够实现各动态生产平台之间的信息交换和共享。采集系统使得本发明装置可以直接将外部物资采集到动态生产平台的储存系统内,实现物资简单快捷的获取。销售系统使得本发明动态生产平台在生产或者运输成品的同时能够实现自动售卖。
(3)本发明动态生产装置中,主车体上设置有连接外部供电网的受电弓。该受电弓的结构使得受电弓在垂直或者水平方向伸展、移动或者旋转,适合安装在各种位置的供电网。另外受电弓的电路结构中设置有电表、断路器、电源调节器;本发明装置动态生产平台中控制系统通过电表能对动态生产平台的用电量进行监测,获取到动态生产平台在接通外部电源后的用电量信息,另外控制系统在获取到用电量信息后,可以通过通讯系统将用电量信息发送给外部终端,进而实现远程记录动态生产平台的用电量。另外,设置在输电电路上的断路器能够避免过负载或元件本身的故障而引起破坏性的电流,保护受电弓正常和安全工作。电源调节器可以将受电弓接入的直流电转换为交流电,或者接入的交流电转化成直流点,并且能针对受电弓接入的电压进行升压或降压,使得供电源输入的电符合动态生产平台内各系统用电条件。
(4)本发明动态生产装置中,在主车体行驶道路上设置智能标识,智能标识为存储或传达信息的媒介,其中存储或传达的信息供动态生产平台实现定位、识别环境、调整行驶状态、更改行驶路线、测量环境空间大小或者测量邻近交通工具的距离。本发明装置中的动态生产平台使用感知系统通过采集到的智能标识的信息,实现定位、识别环境、调整行驶状态、更改行驶路线、测量环境空间大小或者测量邻近交通工具的距离,能够避免采用卫星定位系统等在有些特殊地方例如隧道内,会遭遇不可用的情况。
另外本发明动态生产装置中,通过动态生产平台信息共享,使得各动态生产平台可以获取到其他动态生产平台所在主车体的位置和行驶路径等信息。
(5)本发明动态生产装置中,供电网为悬空设置在路面上方、路边旁边、镶嵌于路面或镶嵌于路面下方的供电设备和供电线路,方便为各种类型主车体进行供电。
(6)本发明动态生产装置中,串联系统可以包括接驳器和传送门,各动态生产平台在通过串联系统串联后,可以通过传送门将物资传送到串联的动态生产平台。另外接驳器上设置有两种触点,分别为第一触点和第二触点,第一触点通过输电电路连接到动态生产平台的电源中,第二触点连接到动态生产平台的控制系统中;在两个动态生产平台通过串联系统串联后,两辆主车体上对应的两个接驳器的第一触点相互连接,控制系统通过控制电源的是否开启来确定动态生产平台的充电电源,使得动态生产平台中的电源能够使用串联的其他动态生产平台的电源进行充电,实现对电源供电的灵活配置。
另外,本发明中,在两个动态生产平台通过串联系统串联后,两辆主车体上对应的两个接驳器的第二触点相互连接,控制系统连接第二触点,可以根据连接第二触点端口的IO信号判定接驳器是否对接上,即两个动态生产平台是否串联成功,当无IO信号时,可以判定接驳器分离。
附图说明
图1是本发明动态生产装置的结构示意图。
图2是本发明动态生产装置的串联系统中接驳器的结构示意图。
图3a和3b是本发明动态生产装置中受电弓的结构示意图。
图4是本发明动态生产装置中受电弓的电路原理图。
图5是本发明动态生产装置的工作方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本实施例公开了一种动态生产装置,该装置动态生产是以动态生产平台为载体,通过内部控制或者外部控制,实现生产物资运输、并对所运输的生产物资进行制造或者加工的生产过程,完成生产过程的成品或者半成品将被运输到指定地点,或者由动态生产平台进行自动化销售,实现移动化生产、低成本、高效益、安全稳定和实时控制的生产方式。
本实施例中原材料指的是:完成制造成品或者加工半成品所需的物质,物质类型包括:混合物、纯净物、单质、化合物;物质形态包括:气体、液体、固体和包含其中一种物态的混合态。常见制造业原材料有金属材料、稀土材料、化工材料、木材、石材、合成纤维、天然纤维、生物材料、玻璃、晶体、橡胶、水等。
本实施例中半成品指的是:已经过一定生产过程,但尚未最终制造成为成品的中间产品。
本实施例中成品指的是:完成所有生产过程,可以进行使用或者进入市场进行销售的产品。
本实施例中的生产物资指的是按照生产计划,需要进行制造的原材料或者需要二次加工的半成品。
本实施例动态生产装置包括主车体以及安装在主车体上的动态生产平台。
本实施例中主车体为:支撑动态生产平台的重量,保护和承载其他系统,提供生产支持功能的最外层物理机构,包含外壳(轮式平台整体外框架)、底盘、灯光、空调、散热设备、排污设备(排除废气、废水或者废物)、防护设备、防漏电短路设备、防雷击设备等。
本实施例中,如图1所示,动态生产平台包括控制系统、传递系统、串联系统、行车驱动系统、通讯系统、感知系统、采集系统和销售系统。本实施例中,动态生产平台还包括生产系统和存储系统中的其中一种或两种,动态生产平台生产系统和存储系统的个数可以根据实际生产线和生产需求进行设置。
在本实施例中,控制系统连接生产系统、串联系统、行车驱动系统、通讯系统、感知系统、采集系统和销售系统。其中:
控制系统,用于根据生产计划、远程外部终端或者用户需求生成相应的控制指令,并且发送控制指令和/或数据信号到生产系统、传递系统、串联系统、行车驱动系统、通讯系统、感知系统、采集系统和销售系统,用于接收生产系统、传递系统、串联系统、行车驱动系统、通讯系统、感知系统、采集系统和销售系统输出的数据信号。
在本实施例中,控制系统由物理设备和控制软件组成,能够实现对动态生产平台内各个系统的控制,辅助各个系统实现其功能或者管理工作状态。为各个系统的运作提供决策、信息交互、信息处理、运算、识别、解析、还原和储存等功能。物理设备可以是包含电子控制器、计算机、单片机和工控机等类型,可以接收来自动态生产平台内各个系统输出的信号,根据信息交互的结果进行计算、分析和决策,然后通过控制指令,对各系统进行控制或者信息获取,内容包括获取物理设备或者控制软件的运行状态信息、更改或者重置控制软件、启动或者关闭系统的物理设备或者控制软件、更改物理设备的设置等。
生产系统,用于接收控制系统的启停的控制指令,在接收到控制系统发送的启动控制指令后,对其中的原材料或半成品进行相应加工得到半成品或者成品。
本实施例中生产系统的生产过程由控制系统进行控制。
生产系统指的是:配置了半自动或者全自动的生产工具的系统,生产工具可以是电力驱动、人力驱动或者可燃物等提供的能量驱动。生产工具以物理或者化学方式,完成一个或者多个工序,工序包括但不限于拼接、装配(含缝合、装订、固定、物体间相互嵌套等步骤)、拆解、焊接、切割、雕刻、研磨、打磨、粉碎、喷涂物质(包含液体、气体或者固体的其中一种物态的物质或者多种物态的混合物)、融化、加热、冷却、粘合、冲压(含冷冲压和热冲压)、挤压(含热挤压和冷挤压)、铸造、锻造、固化、液化、气化、化学分解、电镀、电磁波照射、机械波震动、混合(包含将液体、气体或者固体的其中两种或者三种物态的物质进行混合),模具填充(包含液体、气体或者固体的其中一种物态的物质或者多种物态的混合物)等。生产工具的类型包括但不限于人工操作器械、纺织机械、机床、车床、冲床、切割机、包装机、印染机、工业机器人、三维打印机或者流水线设备等。
存储系统,用于存放原材料、半成品或成品;在本实施例中存储系统为具备一定空白体积的存放空间,存储系统连接传递系统,接收由传递系统或者采集系统传送过来的物资,或者将物资通过传递系统传输到其所属动态生产平台中的其他位置例如生产系统或者传输到其他主车体上的动态生产平台。
传递系统,用于在存储系统和生产系统之间、生产系统和生产系统之间以及动态生产平台和外部空间之间的物资的传送,其中存储系统和生产系统可以是来自同一个动态生产平台,也可以来自不同的动态生产平台,当来自不同的动态生产平台时,通过传递系统将物资从一个动态生产平台传输到另外一个动态生产平台。
本实施例中,传递系统包括传递物资的单个或者多个物理设备,物理设备由人力或者电力驱动,工作方式有半自动或者全自动,具备变形或者伸缩的特征,可以根据可用空间,改变形状或者位置,从而实现改变占用的空间、拓展工作范围或者连接其他传递系统。物理设备包括但不限于传送带、吊轨、滑轨、管道、转筒、磁性机构、如液压推进杆、气动推进杆、电动折叠架、机器人、旋转舱等。本实施例中传递系统的也可以连接控制系统,用于接收控制系统发送的启停控制指令,即通过控制系统对传递系统的工作状态进行控制,可以在需要进行物资传输时,开启传递系统,而在不需要进行物资传输时,关闭传递系统,使得传递系统能够在有传输需求和传输条件的时候才进行工作。
串联系统,用于接收控制系统发送的串联和分离指令,在接收到控制系统的串联指令后,实现其所在主车体与其他主车体上动态生产平台的串联,使得串联后的动态生产平台之间实现原材料、半成品、成品和/或电能的传输,在接收到控制系统的分离指令后,实现其所在主车体与其他主车体上动态生产平台的分离。
本实施例中,当前主车体的动态生产平台和其他主车体的动态生产平台通过两者的串联系统后实现串联,通过多辆主车体的动态生产平台串联后能够构成完整的生产线,实现完整的生产加工。
在本实施例中,串联系统包括传送门和接驳器。其中:
传送门安装于主车体上动态生产平台的物资出入口,传送门的开关控制器连接控制系统,通过控制系统控制传送门的开启或关闭。当传送门开启时,动态生产平台能够接收外部输入的物资,内部的物资可以输出动态生产平台。在本实施例中,传送门可以是卷帘式门,传递系统的物理设备穿过传送门,可以将物资从传送门内运输到外或者从传送门外运输到内。
本实施例中,如图2中所示,接驳器20安装在主车体上,各主车体之间通过其接驳器连接并固定,使得各主车体上动态生产平台实现串联,对应使得各动态生产平台的物资出入口相通;在本实施例中,接驳器可以安装在主车体的侧面,当两辆主车体上的动态生产平台要实现串联时,两辆主车体侧面的接驳器进行连接并固定,使得两个主车体侧面可以连接上。
在本实施例中,各接驳器上设置有具备吸附、磁吸或者嵌合功能的连接件,如电磁片、弹簧卡扣、车钩、真空吸盘或者电子锁等,接驳器之间通过连接件实现相互连接。当位于两辆主车体上的两个接驳器位置相对时,两者可以通过连接件固定相连,防止动态生产平台之间产生碰撞或者脱离串联状态。如图1中所示,各接驳器上设置有磁片21,两个接驳器相连时通过磁片相吸。
本实施例中,接驳器表面设置有第一触点22和第二触点23,其中第一触点通过输电电路连接到动态生产平台的供电设备,即电源,该电源可以是设置在主车体上的供电设备,该供电设备可以是作为备用电源,输电电路指的是为主车体上动态生产平台等进行供电的电路;第二触点连接到动态生产平台的控制系统;所述各主车体上的接驳器连接时,各接驳器对应位置上的触点对应连接上。即两辆主车体上接驳器的第一触点相互连接上,第二触点相互连接上。
在本实施例中,接驳器表面第一触点的个数为大于等于两个,通过输电电路连接电源能够形成电流回路,当大于两个时,其他的可以作为备用的第一触点。当一主车体A上的接驳器a和另一主车体B上的接驳器b连接上时,通过两个接驳器的第一触点连接能够实现电源共享,具体可以根据实际用电需求使用哪辆主车体上的电源对其他主车体的电源进行充电,例如当主车体A上的电源用电量比较充足时,主车体A上动态生产平台的控制系统可以开启主车体A上的电源,而主车体B上动态生产平台的控制系统可以开启主车体B上的电源,主车体B上的输电电路通过主车体A上的电源得到电流,为主车体B上动态生产系统中的供电设备进行充电。
在本实施例中,接驳器表面第二触点的个数可以为1个或多个,各接驳器表面第二触点连接所在主车体动态生产平台的控制系统;例如当一主车体A上的接驳器a和另一主车体B上的接驳器b连接上时,接驳器a和接驳器b上的第二触点连接,此时主车体A上动态生产平台的控制系统A1连接接驳器a的第二触点的端口和主车体B上动态生产平台的控制系统B1连接接驳器b的第二触点的端口会接通;当一主车体A上的接驳器a和另一主车体B上的接驳器b分离时,接驳器a和接驳器b上的第二触点断开,此时主车体A上动态生产平台的控制系统A1连接接驳器a第二触点的端口和主车体B上动态生产平台的控制系统B1连接接驳器b第二触点的端口会断开,因此控制系统A1和控制系统B1根据对应端口是否为接通情况,判定主车体A的接驳器a和主车体B的接驳器b是否连接上,即主车体A和主车体B上的动态生产平台是否实现串联。
在本实施例中,针对于两辆要串联的主车体上,其中一辆主车体例如主车体A上动态生产平台的控制系统A1对应连接接驳器a第二触点的IO端口可以设置为输出一电平信号,当接驳器a和接驳器b连接上时,主车体B上的动态生产平台的控制系统B1对应连接接驳器b第二触点的IO端口,将接收到对应的电平信号,而接驳器a和接驳器b连接分离时,将接收不到对应的电平信号,因此本实施例上述可以根据控制系统B1连接接驳器b第二触点的IO端口接收的电平信号,确定控制系统A1连接接驳器a第二触点的IO端口和控制系统B1连接接驳器b第二触点的IO端口的接通情况,即确定两个动态生产平台是否串联的情况。
所述行车驱动系统,用于接收控制系统发送的控制指令,根据控制系统发送的控制指令驱动主车体的行驶。在本实施例中,控制系统根据生产计划,确定其所在主车体的行驶目的,结合行驶目的,生成相应行车控制指令,并且将行车控制指令发送给行车驱动系统,行车驱动系统根据接收到行车控制指令控制主车体行驶。
本实施例中,上述行车驱动系统可以和现有汽车等交通工具的行车驱动系统一致,其组成包含发动机、离合器、逆变器、变速器、万向节、传动轴、驱动桥、制动器、轮辋、轮毂和轮胎等。发动机为电驱动、燃料驱动或者混合动力驱动,根据驱动方式不同,行车驱动系统的物理构成也不同。行车驱动系统接控制系统的行车控制指令,能够精确地控制加速方向、加速程度、制动程度、转向幅度、灯光控制等驾驶动作。
所述感知系统,用于探测和采集动态生产平台的工作状态信息以及动态生产平台所在主车体的行驶状态信息、环境信息和位置信息,并且将探测和采集到的上述信息发送给控制系统或者通过通讯系统发送给外部终端。
在本实施例中,感知系统包括本体感知模块、监控模块、环境感知模块和定位感知模块;其中:
本体感知模块为用于测量、感应、计算和识别主车体的行驶状态信息,包括瞬时速度、某个时间段的平均速度、瞬时加速度、某个时间段的行驶里程数、水平位移、水平摆动幅度和转向角度等。
本实施例中本体感知模块包括但不限于里程表、惯性测量单元、陀螺仪和控制器局域网(CAN)总线等,其中里程表、惯性测量单元、陀螺仪等测量单元通过控制器局域网(CAN)总线连接到控制系统。
监控模块为用于监测、采集和识别动态生产平台内各系统的工作状态信息,工作状态信息包括动态生产平台内各系统的设备设置、设备运行情况、设备是开启或者停止、设备的温度、设备的湿度、软件的数据设置、软件运行情况、软件是启用或者关闭。
在本实施例中监控模块包括但不限于图像采集设备、麦克风、温度传感器、湿度传感器、多通道数据采集器、红外传感器、压力和力敏传感器、振动和冲击传感器等。
本实施例中,上述监控模块可以是使用多个图像采集设备采集生产系统和/或传递系统和/或存储系统的画面,将系统内的设备的指示灯、设备运行情况、设备的开关、设备的电子显示器和传递系统的设备运行情况等画面信息传送到控制系统,或者通过通讯系统发送到外部终端,起到监控动态生产平台的运作过程。
监控模块也可以是使用温度传感器和湿度传感器采集设备的温度和和湿度信息,并且将采集到的温度和湿度信息传送给控制系统,或者通过通讯系统发送到外部终端,起到监控动态生产平台的运作过程。
监控模块也可以是使用多通道数据采集器采集各个系统内各个控制软件的数据,包括软件的数据设置、软件运行情况、软件是启用或者关闭,将数据传送到控制系统,或者通过通讯系统发送到外部终端,起到监控动态生产平台的运作过程。
环境感知模块为动态生产平台获取调整其行驶状态、路径规划和连接外部供电网所需的环境相关的信息,环境信息内容包括但不限于行驶场景、路面、道路设施、供电网、智能标识、道路标志、道路坡度、弯道转弯半径、交通标志、天气状况、障碍物的状态(包括其形态、透视性、三维空间中的位置、相对速度和相对加速度等)等。在本实施例中,环境感知模块通过有源传感器和/或者无源传感器获取环境信息,其中有源传感器包括超声波雷达,激光雷达和毫米波雷达等,无源传感器包括图像采集设备、湿度传感器、温度传感器、无线射频识别(RFID)装置、热成像仪、电磁波传感器和声波传感器等。
所述图像采集设备指含有电子图像传感器的设备,可以采集图像的设备,例如相机、摄像头等。
本实施例中,上述智能标识用于存储或传达信息的媒介,其中存储或传达的信息供动态生产平台实现定位、识别环境、调整行驶状态、更改行驶路线、测量环境空间大小或者测量邻近交通工具的距离。感知系统的环境感知模块识别或者采集在主车体行驶道路上的智能标识存储或传达的信息,
智能标识存储或传达的信息包括但不限于道路名称、行驶方向、标识的地理位置、物业信息、土地所有权信息、广告板信息、路况信息、政策信息、道路环境限制、行驶限制、警告信息等。
在本实施例中,智能标识有物质型和工具型,物质型的智能标识为包含信息内容的图案的物体,不包含机械或者电子结构,其图形包括但不限于点、线、几何图形或者其他不规则图案的二维图案,如二维码、条形码、阿拉伯数字、拉丁字母、简繁体汉字或者国际通用符号,如生化标志、辐射标志和道路标志符等,或者立体几何和其他不规则形态的三维物体,制成物体所使用的材料包括但不限于磁性物质、金属物质、塑料、合成纤维、天然纤维、橡胶、有色油漆或者其他涂料物质、发光物质、木材和纸制品等。
工具型的智能标识使用机械机构或者电子设备,包括但不限于机械波的发射设备、电磁波的发射设备、RFID标签、具备信息传达功能的机械、电灯、LED灯、电子显示屏、电子墨水屏和百叶窗式信息板等。
本实施例中的智能标识根据其实施效果分为可变式和不可变式。不可变式的智能标识在储存和传达信息时,信息内容不会改变。可变式的智能标识在储存和传达信息时,信息内容可以随时改变。可变式的智能标识一般为工具型的,可以通过人工、数字程序或者电磁波形式的控制指令修改智能标识的物理部分或者虚拟部分,改变所展示的信息或者信息传达的方式。智能标识分布在道路路面或两侧空间,多个智能标识可以组合在一起,传达多种信息。
在本实施例中,智能标识的信息通过感知系统的环境感知模块进行识别和采集,其中当智能标识为含有二维码和/或条形码的物体时,可以使用环境感知模块中的图像采集设备获取二维码和/或条形码的画面;当智能标识为RFID标签时,可以使用环境感知模块中的RFID装置获取到RFID标签中的信息。主车体在道路行驶过程中,动态生产平台中的感知系统获取道路上的智能标识存储或者传达的信息,并且将获取到的信息发送给控制系统;控制系统通过智能标识中获取到的信息实现定位、识别环境、调整行驶状态、更改行驶路线、测量环境空间大小或者测量邻近交通工具的距离。
定位感知模块用于获取主车体的实时地理位置信息,包含所在的海拔高度和水平面位置以及实时地理位置的变化过程和变化趋势。在本实施例中,定位感知模块包括卫星定位系统和/或惯性测量单元,当定位感知模块仅包括惯性测量单元时,可以结合智能标识获取到的信息进行定位。
通讯系统,用于实现动态生产平台中控制系统、销售系统和外部终端的通讯,也可用于实现多个动态生产平台之间控制系统的通讯。本实施例中,通讯系统可以和外界的局域网络或者广域网络进行信息交互,具备过滤、解码、存储、生成、编辑和传输信息的功能,通讯方式符合国际移动通信标准化组织制定的通讯信号标准和应用方式。外部终端可以通过网络向通讯系统发送远程指令,被通讯系统接收和识别,然后传递给控制系统进行解析和校验,生成针对动态生产平台内一个或者多个系统的控制指令,再传递到对应的系统执行控制指令要求的操作,从而实现外部终端对动态生产平台的远程控制。
同时动态生产平台内的控制系统也可以通过通讯系统向外部终端发送信息,实现信息交互。另外,各主车体上的动态生产平台之间可以通过其连接的通讯系统进行信息的交互和共享。
在本实施例中,通讯系统可以配置无线信号通讯模块。在本实施例中,上述外部终端可以是手机、遥控器、微型电脑、计算机、分布式信息处理中心或者服务器等设备。
所述采集系统,用于从外部空间采集物资,并且将采集到的物资传送到存储系统或生产系统中。在本实施例中,采集系统是通过物理机构采集物资的系统,将外界的物资转移到储存系统中,具体的采集行为如使用收割机时可以收割植物果实、使用泵机时可以收集液体、气体或者混合物等。
销售系统通过传递系统与存储系统和/或生产系统连接,用于销售存储系统中的半成品或成品,用于销售生产系统生产得到半成品或成品,销售系统通过通讯系统与外部终端进行信息交互;
本实施例中,通过物理和虚拟相结合的方式实现完成本发明阐述的销售过程。本实施例中,销售系统由交互系统和销售结算系统构成,交互系统包含信息展示媒介和交互媒介。
信息展示媒介指通过物理方式展示来源于动态生产平台和/或外部网络传输的信息,媒介的载体包括但不限于电子屏幕、LED灯、发光装置、音响设备、二维投影设备、全息投影设备、电子墨水屏、虚拟成像、百叶窗式信息板、纸制品、塑料制品、有色物质喷绘物体或者塑胶制品等。
媒介展示实现销售目的所需的信息,包括但不限于产品介绍信息、价格信息、品牌信息、营销信息、订单信息、购买方法、卖方信息和买方信息等,信息的形式包括图片、音频和视频。
交互媒介是可以接收来自外界输入的信号或者信息,对接收的信号或者信息进行识别、分析、计算或者储存,并将处理过的结果信息传递给销售结算系统,也将销售结算系统的信息向外界传递和/或展示,实现双向的信息交流。交互媒介在形式上分被动式和主动式。
被动式为通过物理工具被动接触而传递信息,包括但不限于按钮、触摸屏、电磁感应装置、滑块、推杆和拉绳等。主动式为通过物理工具主动收集并识别信息,包括但不限于电磁波传感器、温度传感器、机械波传感器、图像采集设备、生物信息识别装置和气流传感器等。
本实施例中,上述销售结算系统为配置了可以管理销售流程,处理、储存和统计销售信息的一套全虚拟或者物理和虚拟相结合的系统。
在本实施例中,销售系统对来自通讯系统或者交互系统传递的信息进行识别、分析和计算,将处理过的信息生成指令发送给通讯系统、传递系统或者交互系统。
在本实施例中,销售系统实现的销售过程可以是:当购买者需要购买某一动态生产平台所运载的物资时,购买者通过连接了动态生产平台的网络销售接口,或者使用该动态生产平台所具备的交互系统进行购买行为。购买者确定要购买的产品类型、要求和数量,生成购买信息,购买信息通过交互系统,或者通讯系统,再传递到销售结算系统。销售结算系统分析和计算所接收的购买信息,当满足销售的条件时,生成包含结算信息和结算方法的订单信息,经由通讯系统发送到外界网络,使得订单信息到达可以处理结算的终端。
当购买者完成结算,终端发送指令信息给动态生产平台的销售结算系统,销售结算系统校验指令信息有效性,并确定输出物资的时间。在已确定的时间启动传递系统,并且开启动态生产平台的传送门,将动态生产平台内的需要提供给购买者的物资输出。购买者取走输出的物资,销售结算系统还原传递系统的状态,并且关闭动态生产平台的传送门,即代表完成一次销售过程。
在本实施例中,主车体上还设置有受电弓,主车体上的动态生产平台通过受电弓接收供电网传输的电能,即本实施例中主车体通过受电弓为动态生产平台提供电源。
在本实施例中,如图3a和3b所示,受电弓包括支架、电源接收器、电表、电源调节器和断路器。
支架包括底座以及安装在底座上的位置控制机构,电源接收器安装在位置控制机构上,通过位置控制机构对电源接收器进行位置控制;在本实施例中,位置控制机构包括底座7、转台6、第一旋转头5、伸缩杆4和第二旋转头3。其中转台6设置在底座7上,是一个可以逆时针或者顺时针方向上进行360度旋转的机构;伸缩杆一端通过第一旋转头安装在转台6上,另一端通过第二旋转头3安装电源接收器;其中伸缩杆通过改变其结构的长度,从而改变电源接收器和转台之间的水平距离或者垂直距离,第一旋转头为一个能够在垂直面上180度旋转的机构,第二旋转头为一个能够在垂直面上进行360度旋转的机构,其旋转可以通过电磁机构或者电机驱动齿轮组进行实现。图3a和3b中虚线箭头对应为转台6、第一旋转头5和第二旋转头3的运动轨迹。
电源接收器包括滑板2以及设置在滑板上的两个导电材料块1,分别是第一导电材料块和第二导电材料块,电源接收器通过第一导电材料块和第二导电材料块与供电网的输电线连接。
在本实施例中,电表、电源调节器和断路器均设置在第一导电材料块和第二导电材料块连接动态生产平台的电路回路中。电表、电源调节器和断路器均可以安装在底座7内部。其中:
电表连接动态生产系统的控制系统,是感应式电能表或者电子式电能表,内置了信息存储器,可以记录动态生产平台在接通外部供电网电源后的用电量信息,并且发送给控制系统,控制系统在获取到用电量信息后,可以通过通讯系统将用电量信息发送给外部终端,进而实现远程记录动态生产平台的用电量。
本实施例中,电源调节器包括逆变器和/或变压器,第一导电材料块和第二导电材料块接入的电流经过逆变器和/或变压器,使得电源符合动态生产平台内各系统用电条件,通过第一导电材料块和第二导电材料块接入的直流电可在逆变器转化为交流电,或者通过第一导电材料块和第二导电材料块接入的交流电可在逆变器转化为直流电,第一导电材料块和第二导电材料块接入的电流可在变压器进行升压或者降压。
本实施例中,断路器为将电磁能量全部反射回去的设备,避免过负载或元件本身的故障而引起破坏性的电流,保护受电弓正常和安全工作,也可以在远程指令的控制下断开受电弓的电路,避免受电弓接触接近超负荷的供电线路。
在本实施例中,如图4所示,供电网外部电路是从电缆,通过导电材料块,经过断路器,再经过电表,再经过电源调节器后,连接到动态生产平台的输电电路中,为动态生产平台的任意一个系统供电。供电网的供电方式为有线(物理接触式)供电,电源包括直流电或者交流电,供电线路数量为单条或者多条,包含供电用的线路和备用的线路。靠近道路上供电线路的动态生产平台可以通过所述的受电弓连接至少一条供电线路,获取电源。
在本实施例中,为受电弓进行供电的供电网设置在主车体行驶道路上,供电网可以为悬空设置在路面上方、路边旁边、镶嵌于路面或镶嵌于路面下方的供电设备和供电线路。图3a为供电网设置在路面旁边时,受电弓和供电网的连接情况。
本实施例还公开了上述动态生产装置的工作方法,如图5所示,该方法包括:
S1、各主车体上动态生产平台的控制系统根据生产计划,通过行车驱动系统控制各主车体行驶到相应的位置,并且控制各主车体上动态生产平台通过其中的串联系统串联后,组成完整的生产线;其中完整的生产线指的是至少由一个存储系统和一个生产系统构成的生产线。
其中至少有一个存储系统用于存放原材料、半成品或者成品,至少有一个生产系统进行生产加工的工作,至少有一个存储系统用于存放完成生产过程的半成品或成品,其中存放完成生产过程的半成品或成品的存储系统可与上述存放原材料、半成品或者成品的存储系统为同一个。当一辆主车体上动态生产平台中存储系统和生产系统能够组成完整生产线,并按照相应生产计划进行生产时,不需要串联其他动态生产平台。
本实施例中生产计划指的是:用户经过分析生产需求、原材料供应、目标市场等因素,并制定包含完成生产计划所需的物质条件、技术、流程和方法等信息的方案。其中内容包括:
确定组成生产线所需的动态生产平台的数量、规格、体积、功能要求和能耗量,组成生产线的顺序和串联方式。
确定动态生产平台所在主车体在组成生产线之前和之后的路线、行程时间和行驶速度。
确定组成生产线的多个动态生产平台所在主车体进行串联或者分离的地理位置、时间和所需符合的条件和规则。
确定包含生产方法、工序的种类和数量、生产物资要求、生产时间、生产设备设置等完成生产过程所需的信息。
确定负责运输未完成和已完成生产过程的物资的动态生产平台,以及运输的原材料、成品或者半成品的种类、数量和获取方式,动态生产平台所在主车体执行起始和终结的时间、地理位置、条件和规则。
本实施例中起始指具备储存系统的动态生产平台作为生产计划的起始点,装载生产计划所需的生产物资的行为。
本实施例中终结指具备储存系统的动态生产平台作为生产计划的结束点,卸载不再进行生产过程的成品或者半成品的行为。
确定执行生产过程的动态生产平台,确定执行生产的方式、生产的工序种类、数量和要求、需要达到的生产效果和生产过程的速率等,并根据生产过程设置启动、中断或者完成生产过程的时间、条件和规则。
确定可执行销售流程的动态生产平台,制定执行销售流程的方式,以及需要到达可执行销售流程的地理位置和时间。
设置每一个动态生产平台内每一个系统启动或者关闭的时间、条件和规则。
在本实施例中,每两辆主车体上动态生产平台通过串联系统进行串联的具体过程如下:
步骤S11、两辆主车体中,其中一辆主车体上动态生产平台的控制系统向另一辆主车体上动态生产平台的控制系统发送第一请求信息;
定义发出第一请求信息的控制系统为主动串联一方,主动串联一方所在主车体定义为第一主车体,定义接收第一请求信息的控制系统为被动串联一方,被动串联一方所在主车体定义为第二主车体;其中第一请求信息包括第二主车体进行串联的时间和地理位置、需要调整和保持的行驶状态,以及串联位于第二主车体上哪个位置的串联系统;
步骤S12、被动串联一方在接收到第一请求信息后,判断是否符合串联条件,即判断第二主车体上串联系统是否处于正常工作状态,判断第一主车体与第二主车体进行串联的路径上是否有障碍;若第二主车体上串联系统处于正常工作状态且第一主车体与第二主车体进行串联的路径上无障碍物,则判断被动串联一方符合串联条件。
在本实施例中,判断主车体上串联系统是否处于正常工作状态具体可以是:由控制系统发送检测指令给串联系统,串联系统接收该指令后对传送门是否存在故障进行判定,并根据结果发送包含正常工作状态代码或者故障状态代码的信息发送给控制系统。
传送门的故障判定方式可以具体如下:控制系统向传送门的控制器发送关闭和开启指令,若传送门不能够实现关闭和/或开启,则判断传送门存在故障。
步骤S13、被动串联一方在判断符合串联条件的情况下,向主动串联的一方发送第一许可信息,并且根据第一请求信息的要求,调整和保持第二主车体的行驶状态;其中第一许可信息包括第二主车体的定位信息、行驶路径、可进行串联的时间,以及第二主车体上可参与串联的串联系统的位置;
被动串联一方在判断不符合串联条件的情况下,向主动串联的一方发送拒绝第一请求信息的信息;
步骤S14、主动串联的一方在接收到第一许可信息时,获取第一主车体的串联路径和第一主车体上参与串联的串联系统与第二主车体上参与串联的串联系统对接时所需的位移,然后调整第一主车体的行驶状态,使得第一主车体和第二主车体上串联系统对接,具体使得第一主车体和第二主车体上接驳器移动到可以对接的三维空间中的位置,实现第一主车体和第二主车体上动态生产系统的串联;在第一主车体和第二主车体上接驳器对接后,通过接驳器上的连接件实现相互自动固定,两个动态生产平台之间通过接驳器上的第二触点确认是否完成串联。
本步骤中,两个动态生产平台之间通过接驳器上的第二触点确认是否完成串联的过程,可以如上述动态生产装置中主车体A和主车体B上的动态生产平台是否实现串联的判定过程,此处不再赘述。
步骤S15、在第一主车体和第二主车体上动态生产系统串联后,各主车体上动态生产平台的控制系统控制串联位置的传送门开启,并且两个动态生产平台各自的传递系统经传送门相连;被动串联的一方和主动串联的一方中,其中一方接管另一方的行车驱动系统的控制权;使得第一主车体和第二主车体同步行驶。
S2、在生产线中,存放原材料或半成品的存储系统所在动态生产平台的控制系统控制传递系统工作,将存储系统中的原材料或半成品运送到生产系统中。
在生产线中,生产系统所在动态生产平台的控制系统控制生产系统按照生产计划进行加工生产工作,并且控制生产系统所连接的传递系统工作,将生产系统加工生产后得到的半成品或成品传递到生产线中其他生产系统或用于存放半成品或成品的存储系统中。
步骤S3、在生产计划制定的生产过程完成后,生产线中串联的动态生产平台进行分离,并且根据生产得到的半成品或成品所需要运送到的地点,控制相应半成品或成品存储系统所在主车体行驶往终结的地点;其中串联后的动态生产平台进行分离的步骤,具体如下:
步骤S31、两辆主车体中,其中一辆主车体上动态生产平台的控制系统向另一辆主车体上动态生产平台的控制系统发送第二请求信息;
定义发出第二请求信息的控制系统为主动分离一方,主动分离一方所在主车体定义为第一主车体,定义接收第二请求信息的控制系统为被动分离一方,被动分离一方所在主车体定义为第二主车体;其中第二请求信息包括第二主车体进行分离的时间和地理位置、需要调整和保持的行驶状态,以及分离位于第二主车体上哪个位置的串联系统;
步骤S32、被动分离一方在接收到第二请求信息后,判断是否符合分离条件,即判断第二主车体上串联系统是否处于正常工作状态,判断串联的动态生产平台之间的传递系统是否可以解除相连,判断第一主车体与第二主车体进行分离的路径上是否有障碍;
若第二主车体上串联系统处于正常工作状态,串联的动态生产平台之间的传递系统可解除相连即没有正在进行传递物资,且第一主车体与第二主车体进行分离的路径上无障碍物,则判定被动分离一方符合分离条件;
步骤S33、被动分离一方在符合分离条件的情况下,向主动分离的一方发送第二许可信息,同时解除已串联的动态生产平台之间的传递系统的连接,并根据第二请求信息的要求调整和保持第二主车体的行驶状态;其中第二许可信息包括第二主车体的可进行分离的时间、行驶路径、以及第二主车体上参与分离的串联系统;
被动分离一方在不符合分离条件的情况下,向主动分离的一方发送拒绝第二请求信息的信息;
步骤S34、主动分离一方在接收到第二许可信息后,各主车体上动态生产平台的控制系统控制串联位置的传送门关闭,并解除串联系统连接件的连接状态,调整行驶状态,使得第一主车体和第二主车体上的接驳器分离;同时,被动分离的一方或主动分离的一方,放弃原先接管到其他方的行车驱动系统的控制权,使得第一主车体和第二主车体解除同步行驶。
步骤S4、动态生产平台生产得到的半成品或成品通过销售系统完成销售流程,并由传递系统将购买者所要的半成品或成品从生产系统或存储系统中传递到动态生产平台的外部空间;
具体实现销售的方式可为:当购买者需要购买某一动态生产平台所运载的物资时,购买者通过连接了动态生产平台的网络销售接口,或者使用该动态生产平台所具备的交互系统进行购买行为。购买者确定要购买的产品类型、要求和数量,生成购买信息,购买信息通过交互系统,或者通讯系统,再传递到销售结算系统。销售结算系统分析和计算所接收的购买信息,当满足销售的条件时,生成包含结算信息和结算方法的订单信息,经由通讯系统发送到外界网络,使得订单信息到达可以处理结算的终端。当购买者完成结算,终端发送指令信息给动态生产平台的销售结算系统,销售结算系统校验指令信息有效性,并确定输出物资的时间。在已确定的时间启动传递系统,并且开启动态生产平台的传送门,将动态生产平台内的需要提供给购买者的物资输出。购买者取走输出的物资,销售结算系统还原传递系统状态,并且关闭动态生产平台的传送门,即代表完成一次销售过程。
本实施例动态生产装置的工作方法,还包括如下过程:
1)、动态生产平台中的感知系统感应主车体当前的行驶状态信息、环境信息和位置信息,并且将采集到的上述信息发送给控制系统;当要针对主车体的行驶状态进行调整时,控制系统根据主车体当前的行驶状态信息、环境信息和位置信息,通过行车驱动系统对主车体的行驶状态进行调整。
2)、动态生产平台的控制系统通过通讯系统与外部终端进行信息交互,各动态生产平台的控制系统之间通过通讯系统实现信息交互。
本实施例中,外部终端可以通过网络向通讯系统发送远程指令,被通讯系统接收和识别,然后传递给控制系统进行解析和校验,生成针对动态生产平台内一个或者多个系统的控制指令,传递到对应的系统执行控制指令要求的操作,从而实现外部终端对动态生产平台的远程控制。
外部终端可以通过通讯系统向各动态生产平台的控制系统发送制定好的生产计划。另外,动态生产平台内的控制系统也可以通过通讯系统向外部终端发送信息,实现信息交互,具体流程可以是动态生产平台内的某一系统可以先将信息发送给控制系统,然后控制系统再通过通讯系统将信息发送到外部终端。
各主车体上的动态生产平台之间可以通过其连接的通讯系统组成局域网,方便实现信息交互和共享。
3)、动态生产平台的采集系统接收控制系统的启动控制指令后,进行相应的采集工作,并且将采集到的物资传送到动态生产平台的存储系统或生产系统中。
4)在主车体在道路行驶过程中,动态生产平台中的感知系统获取道路上的智能标识存储或者传达的信息,并且将获取到的信息发送给控制系统;控制系统利用从智能标识获取到的信息实现定位、识别环境、调整行驶状态、更改行驶路线、测量环境空间大小或者测量邻近交通工具的距离。
各动态生产平台的控制系统获取其所在主车体和邻近的其他主车体的位置和距离,以能够实时控制其所在主车体的行驶状态,具体过程如下:
各动态生产平台之间通过通讯系统构成局域网,动态生产平台的控制系统通过通讯系统,将感知系统从智能标识中获取到的信息以及获取信息的时间发送给其他动态生产平台的控制系统;使得各动态生产平台能够共享各所在主车体的位置信息。
综上所述,本实施例通过一辆主车体上的动态生产平台或者多辆主车体上的动态生产平台串联后构成的生产线实现生产工作,在实际生产中,可以根据生产计划灵活的对各动态生产系统进行组合,得到完整的生产线,并且所形成的完整生产线在生产过程中也是可以动态移动的。
可见,本实施例上动态生产装置,使得生产线可移动,减少了土地使用量、场地建设和维护成本,提高生产力,优化了生产布局,生产变得灵活和高效,提升了企业的经济效益和综合竞争力,企业利用动态生产装置还可以抵御贸易壁垒、市场风险和自然灾害等可变因素。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种动态生产装置,其特征在于,包括主车体以及安装在主车体上的动态生产平台,所述动态生产平台包括控制系统、传递系统、串联系统和行车驱动系统;
所述动态生产平台还包括生产系统和/或存储系统;
所述控制系统连接生产系统、串联系统和行车驱动系统;
所述控制系统,用于根据生产计划、外部终端或者用户需求生成相应的控制指令,并且发送控制指令和/或数据信号到生产系统、传递系统、串联系统和行车驱动系统,用于接收生产系统、感知系统、传递系统和串联系统输出的数据信号;
所述生产系统,用于接收控制系统的启停的控制指令,在接收到控制系统发送的启动控制指令后,对其中的原材料或半成品进行相应加工得到半成品或者成品;
所述存储系统,用于存放原材料、半成品或成品;
所述传递系统,用于在存储系统和生产系统之间、生产系统和生产系统之间以及动态生产平台和外部空间之间的物资的传送;
所述串联系统,用于接收控制系统发送的串联和分离指令,在接收到控制系统的串联指令后,实现其所在主车体与其他主车体上动态生产平台的串联,使得串联后的动态生产平台之间实现原材料、半成品、成品和/或电能的传输,在接收到控制系统的分离指令后,实现其所在主车体与其他主车体上动态生产平台的分离;
所述行车驱动系统,用于接收控制系统发送的控制指令,根据控制系统发送的控制指令控制主车体的行驶;
动态生产装置的工作方法包括:
各主车体上动态生产平台的控制系统根据生产计划,通过行车驱动系统控制各主车体行驶到相应的位置,有各主车体上动态生产平台或各主车体上动态生产平台通过其中的串联系统串联后,组成完整的生产线;其中完整的生产线指的是至少由一个存储系统和一个生产系统构成的生产线;
在生产线中,存放原材料或半成品的存储系统所在动态生产平台的控制系统控制传递系统工作,将存储系统中的原材料或半成品运送到生产系统中;
在生产线中,生产系统所在动态生产平台的控制系统控制生产系统按照生产计划进行加工生产工作,并且控制生产系统所连接的传递系统工作,将生产系统加工生产后得到的半成品或成品传递到生产线中其他生产系统、用于存放半成品或成品的存储系统或者动态生产平台的外部;
每两辆主车体上动态生产平台通过串联系统进行串联的具体过程如下:
步骤S11、两辆主车体中,其中一辆主车体上动态生产平台的控制系统向另一辆主车体上动态生产平台的控制系统发送第一请求信息;
定义发出第一请求信息的控制系统为主动串联一方,主动串联一方所在主车体定义为第一主车体,定义接收第一请求信息的控制系统为被动串联一方,被动串联一方所在主车体定义为第二主车体;其中第一请求信息包括第二主车体进行串联的时间和地理位置、需要调整和保持的行驶状态,以及串联位于第二主车体上哪个位置的串联系统;
步骤S12、被动串联一方在接收到第一请求信息后,判断是否符合串联条件,即判断第二主车体上串联系统是否处于正常工作状态,判断第一主车体与第二主车体进行串联的路径上是否有障碍;若第二主车体上串联系统处于正常工作状态且第一主车体与第二主车体进行串联的路径上无障碍物,则判断被动串联一方符合串联条件;
步骤S13、被动串联一方在判断符合串联条件的情况下,向主动串联的一方发送第一许可信息,并且根据第一请求信息的要求调整和保持第二主车体的行驶状态;其中第一许可信息包括第二主车体的定位信息、行驶路径、可串联的时间、以及第二主车体上可参与串联的串联系统的位置;
被动串联一方在判断不符合串联条件的情况下,向主动串联的一方发送拒绝第一请求信息的信息;
步骤S14、主动串联的一方在接收到第一许可信息时,获取第一主车体的串联路径和第一主车体上参与串联的串联系统与第二主车体上参与串联的串联系统对接时所需的位移,然后调整第一主车体的行驶状态,使得第一主车体和第二主车体上串联系统对接,实现第一主车体和第二主车体上动态生产系统的串联;
步骤S15、在第一主车体和第二主车体上动态生产系统串联后,各主车体上动态生产平台的控制系统控制串联位置的传送门开启,并且两个动态生产平台各自的传递系统经传送门相连;被动串联的一方和主动串联的一方中,其中一方接管另一方的行车驱动系统的控制权;使得第一主车体和第二主车体同步行驶。
2.根据权利要求1所述的动态生产装置,其特征在于,所述动态生产平台还包括连接控制系统的感知系统、通讯系统、采集系统和销售系统;
所述感知系统,用于探测和采集动态生产平台的工作状态信息以及动态生产平台所在主车体的行驶状态信息、环境信息和位置信息,并且将探测和采集到的上述信息发送给控制系统;
所述通讯系统,用于实现动态生产平台中控制系统和外部终端的通讯,用于实现多个动态生产平台之间控制系统的通讯;
所述采集系统,用于接收控制系统的启停控制指令,当接收到控制系统的启动控制指令时,从外部空间采集物资,并且将采集到的物资传送到存储系统或生产系统中;
所述销售系统通过传递系统与存储系统和/或生产系统连接,用于销售存储系统中的半成品或成品,用于销售生产系统生产得到半成品或成品;用于通过通讯系统与外部终端进行通讯。
3.根据权利要求2所述的动态生产装置,其特征在于,在主车体行驶道路上设置智能标识,所述智能标识为存储或传达信息的媒介,其中存储或传达的信息供动态生产平台实现定位、识别环境、调整行驶状态、更改行驶路线、测量环境空间大小或者测量邻近交通工具的距离;所述感知系统通过环境感知模块识别和采集智能标识中存储或传达的信息。
4.根据权利要求1所述的动态生产装置,其特征在于,还包括受电弓,用于接收供电网所提供的电源,通过受电弓为动态生产平台提供电源;
所述受电弓包括支架、电源接收器、电表、电源调节器和断路器;
所述支架包括底座以及安装在底座上的位置控制机构,所述电源接收器安装在位置控制机构上,通过位置控制机构对电源接收器进行位置控制;
位置机构控制机构包括转台、第一旋转头、伸缩杆和第二旋转头;其中转台设置在底座上;伸缩杆一端通过第一旋转头安装在转台上,另一端通过第二旋转头安装电源接收器;
所述电源接收器包括滑板以及设置在滑板上的两个导电材料块,分别是第一导电材料块和第二导电材料块,所述电表、电源调节器和断路器均设置在第一导电材料块和第二导电材料块连接动态生产平台的电路回路中。
5.根据权利要求1所述的动态生产装置,其特征在于,还包括设置在主车体行驶道路上为主车体进行供电的供电网,所述供电网为悬空设置在路面上方、路边旁边、镶嵌于路面或镶嵌于路面下方的供电设备和供电线路。
6.根据权利要求1所述的动态生产装置,其特征在于,所述串联系统包括传送门和接驳器;
所述传送门安装于主车体上动态生产平台的物资出入口,所述传送门的开关控制器连接控制系统,通过控制系统控制传送门的开启或关闭;
所述接驳器安装在主车体上,各主车体之间通过其上接驳器连接并固定,使得各主车体上动态生产平台实现串联,对应使得各动态生产平台的物资出入口相通;
所述接驳器表面设置有第一触点和第二触点,其中第一触点通过输电电路连接到动态生产平台电源,第二触点连接到动态生产平台的控制系统;所述各主车体上的接驳器连接时,各接驳器对应位置上的触点对应连接上。
7.根据权利要求1所述的动态生产装置,其特征在于,还包括如下步骤:在生产计划制定的生产过程完成后,生产线中串联的动态生产平台进行分离,并且根据生产得到的半成品或成品所需要运送到的地点,控制相应半成品或成品存储系统所在主车体行驶往终结的地点;其中串联后的动态生产平台进行分离的步骤,具体如下:
步骤S21、两辆主车体中,其中一辆主车体上动态生产平台的控制系统向另一辆主车体上动态生产平台的控制系统发送第二请求信息;
定义发出第二请求信息的控制系统为主动分离一方,主动分离一方所在主车体定义为第一主车体,定义接收第二请求信息的控制系统为被动分离一方,被动分离一方所在主车体定义为第二主车体;其中第二请求信息包括第二主车体进行分离的时间和地理位置、需要调整和保持的行驶状态,以及分离位于第二主车体上哪个位置的串联系统;
步骤S22、被动分离一方在接收到第二请求信息后,判断是否符合分离条件,即判断第二主车体上串联系统是否处于正常工作状态,判断串联的动态生产平台之间的传递系统是否可以解除相连,判断第一主车体与第二主车体进行分离的路径上是否有障碍;
若第二主车体上串联系统处于正常工作状态,串联的动态生产平台之间的传递系统可解除相连,且第一主车体与第二主车体进行分离的路径上无障碍物,则判定被动分离一方符合分离条件;
步骤S23、被动分离一方在符合分离条件的情况下,向主动分离的一方发送第二许可信息,同时解除已串联的动态生产平台之间的传递系统的连接,并根据第二请求信息的要求调整和保持第二主车体的行驶状态;其中第二许可信息包括第二主车体的可进行分离的时间、行驶路径、以及第二主车体上参与分离的串联系统;
被动分离一方在判断不符合分离条件的情况下,向主动分离的一方发送拒绝第二请求信息的信息;
步骤S24、主动分离一方在接收到第二许可信息后,各主车体上动态生产平台的控制系统控制串联位置的传送门关闭,并解除串联系统连接件的连接状态,调整行驶状态,使得第一主车体和第二主车体上的接驳器分离;同时,被动分离的一方或主动分离的一方,放弃原先接管到其他方的行车驱动系统的控制权,使得第一主车体和第二主车体解除同步行驶。
8.根据权利要求1所述的动态生产装置,其特征在于,还包括如下步骤:
动态生产平台中的感知系统感应主车体当前的行驶状态信息、环境信息和位置信息,并且将采集到的上述信息发送给控制系统;当要针对主车体的行驶状态进行调整时,控制系统根据主车体当前的行驶状态信息、环境信息和位置信息,通过行车驱动系统对主车体的行驶状态进行调整;
动态生产平台的控制系统通过通讯系统与外部终端进行信息交互,各动态生产平台的控制系统之间通过通讯系统实现信息交互;
动态生产平台的采集系统接收控制系统的启动控制指令后,进行相应的采集工作,并且将采集到的物资传送到动态生产平台的存储系统或生产系统中;
动态生产平台生产得到的半成品或成品通过销售系统完成销售流程,并由传递系统将购买者所要的半成品或成品从存储系统或生产系统中传递到动态生产平台的外部空间;
在主车体在道路行驶过程中,动态生产平台中的感知系统获取道路上的智能标识存储或者传达的信息,并且将获取到的信息发送给控制系统;控制系统通过智能标识中获取到的信息实现定位、识别环境、调整行驶状态、更改行驶路线、测量环境空间大小或者测量邻近交通工具的距离;
各动态生产平台的控制系统获取其所在主车体和邻近的其他主车体的位置和距离,以能够实时控制其所在主车体的行驶状态,具体过程如下:
各动态生产平台之间通过通讯系统构成局域网,动态生产平台的控制系统通过通讯系统,将感知系统从智能标识中获取到的信息以及获取信息的时间发送给其他动态生产平台的控制系统;使得各动态生产平台能够共享各所在主车体的位置信息。
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