CN108469830A - 一种基于无人机的智能仓储盘点系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的基于无人机的智能仓储盘点系统及方法，通过所述仓位控制单元接收第三方仓储系统下发的盘点任务，并对所述盘点任务进行分析，同时根据所述无人机状态，对所述盘点任务进行规划，获取最优的盘点策略，并把所述盘点策略推送给所述无人机飞控单元，所述无人机飞控单元根据所述盘点策略，制定所述无人机的飞行路线，并控制对应的无人机进行盘点作业，本发明提供的基于无人机的智能仓储盘点系统及方法通过仓位控制单元对多无人机盘点任务进行智能分析和拆分，实现无人机盘点与第三方仓储系统的无缝对接，同时可有效应对多无人机盘点任务，满足大型仓库盘点需求。

Description

一种基于无人机的智能仓储盘点系统及方法

技术领域

本发明涉及智能仓储技术领域，尤其涉及一种基于无人机的智能仓储盘点系统及方法。

背景技术

仓库是企业或个人存放物品的建筑物和场地，可以为房屋室内建筑、特定容器或室外露天堆场等，仓储管理就是对仓库及仓库内的物资所进行的管理，是仓储机构为了充分利用所具有的仓储资源提供高效的仓储服务所进行的计划、组织、控制和协调过程，精准的仓储管理能够有效控制和降低流通和库存成本，是企业保持优势的关键助力与保证。

传统仓储管理依靠人工对库存货物的入库、出库、拣选、盘点以及移库进行操作和管理，不仅需要投入大量人力，而且需要耗费大量时间，不仅效率低下，而且数据无法实时统计上报，且数据存在遗漏、缺失以及误报等问题；随着企业信息化的发展，很多企业采用进销存或者专业的WMS系统对仓库进行管理，一定程度上解决了数据在各部门之间的流转效率和统计问题，但是数据采集依然是影响系统有效使用以及效率提升的瓶颈；随着无线手持终端、条码以及RFID技术的普及，仓库在数据的采集环节有了非常便捷高效的手段，尤其是在出入库环节，借助RFID技术的批量读取功能，可以大幅度减少出入库时间，提高数据准确性，然而针对库存盘点环节，一直没有行之有效的解决方案，盘点是企业仓储管理和财务管理的关键环节，是企业为确保账物统一，在一定时间内对库存物资按照既定规则进行清点，盘点结果将影响库存货物以及财务数据的调整，使企业能够真正核实库存物资的财务状况，对企业管理具有重要意义，传统仓储盘点主要依赖人工按照打印出来的纸质盘点清单对仓库货物进行逐一清点核实，然后记录汇总盘点结果，再通过手工录入电脑，这种方式由于需要人工步行走遍仓库每一个储位进行货物清单核对，往往需要在特定时间组织大量人力进行盘点，尤其是对于立体货架存储或者堆高较高的货物，需要借助扶梯或其他工具攀爬，然后手工填写核对，因此盘点效率非常低下，人工成本很高，并且由于人工失误或其他原因，导致盘点数据不准确，也无法很快获知盘点的结果并进行针对性复合；随着条码和RFID技术的出现，借助一些手持PDA，可在盘点确认环节提高数据采集速度和准确性，但是整体盘点效率依然没有得到改善，再后来出现了借助叉车进行盘点的方式，即通过在叉车叉臂上固定手持或者固定式RFID读写器，通过无线传输方式跟后台系统连接，司机按照盘点计划驾驶叉车在货架中间行驶，通过叉车控制叉臂上下移动，从而保证高层货架上的货物能够不依靠人工攀爬就可以轻松读取，这种方式在以往基础上降低了人工盘点的作业强度，但是也产生了叉车设备临时安装、叉车和司机投入、油耗、以及行驶速度受限等一系列新的问题，盘点成本过高，投入产生比过低；随着无人机的出现，通过无人机搭载数传模块、摄像头以及导航系统进行室外巡检、农业植保以及货物搬运成为一种趋势，但是由于仓库环境和作业流程的特殊性，通过无人机进行盘点存在着诸多障碍和困难。

德国Fraunhofer公司的无人机库存盘点应用虽然实现了室内自主导航飞行，但是此方法依赖于室内部署大量视觉定位摄像头，成本极高，无法大规模应用以及无法有效应对室内多无人机环境下的库存盘点需求。而林德公司的飞行盒子由于增加了配套的无人叉车，导致成本高昂，而且无人机飞行和盘点速度受限于AGV在地面的行驶速度，极大限制了无人机盘点的效率和潜力。

专利CN106934579A提出的无人机盘点方式，没有具体的实现方式，并且由于缺乏跟第三方仓储系统的有效对接，无法对无人机盘点任务进行智能化拆分，也无法有效应对多无人机盘点的场景，针对盘点过程异常没有给出处理方式，尤其是对室内无人机如何无人工干预实现精确定位飞行没有涉及。

发明内容

有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种基于无人机的智能仓储盘点系统。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于无人机的智能仓储盘点系统，包括仓位控制单元、与所述仓位控制单元信号连接的无人机飞控单元及信号连接所述无人机控制单元的若干个无人机，其中：

所述仓位控制单元用于接收第三方仓储系统下发的盘点任务，并对所述盘点任务进行分析，同时根据所述无人机状态，对所述盘点任务进行规划，获取最优的盘点策略，并把所述盘点策略推送给所述无人机飞控单元，所述无人机飞控单元根据所述盘点策略，制定所述无人机的飞行路线，并控制对应的无人机进行盘点作业。

在一些较佳的实施例中，所述仓位控制单元通过http、web service或RESTfulservice方式与所述第三方仓储系统进行信号传输。

在一些较佳的实施例中，所述无人机飞控单元还用于实时监控所述无人机在仓库中的位置，并将所述位置传输至所述仓位控制单元。

在一些较佳的实施例中，当所有无人机都处于工作状态，所述仓位控制单元可根据无人机的返航时间确定盘点顺序。

在一些较佳的实施例中，当仓库内仅有一台无人机且无法一次执行完所有任务时，所述仓位控制单元可根据盘点清单中货物位置以及该无人机单次续航时间，将盘点任务分拆成多个任务，当该无人机第一次执行完任务返航并续航后，再执行所述盘点策略，直到所有货物全部盘点完成。

在一些较佳的实施例中，所述无人机上还搭载有传感器单元、摄像单元、数传单元、数据采集单元及室内定位单元，所述传感器单元用于对所述无人机飞行姿态、速度、角度以及高度进行判断，并有效避免障碍物；所述数传单元用于实时将所述摄像单元拍摄的视频和图像传输至所述仓位控制单元，所述数据采集单元用于近距离采集所述无人机飞控单元的信息，所述室内定位单元用于对所述无人机仓库内的精确定位和导航飞行。

在一些较佳的实施例中，所述传感器单元由加速度计、陀螺仪或磁罗盘与气压传感器或气压计组成，所述数据采集单元为条码、无源或有源RFID，所述室内定位单元为包括UWB结合光流或者陀螺仪。

另外，本发明还提供了一种基于无人机的智能仓储盘点方法，包括：

接收第三方仓储系统下发的盘点任务；

对所述盘点任务进行分析，同时根据所述无人机状态，对所述盘点任务进行规划，获取最优的盘点策略；

根据所述盘点策略，制定所述无人机的飞行路线，并控制对应的无人机进行盘点作业。

在一些较佳的实施例中，还包括下述步骤当所有无人机都处于工作状态，根据无人机的返航时间确定盘点顺序。

在一些较佳的实施例中，还包括下述步骤：

当仓库内仅有一台无人机且无法一次执行完所有任务时，根据盘点清单中货物位置以及该无人机单次续航时间，将盘点任务分拆成多个任务，当该无人机第一次执行完任务返航并续航后，再执行所述盘点策略，直到所有货物全部盘点完成。

本发明采用上述技术方案的优点是：

本发明提供的基于无人机的智能仓储盘点系统及方法，通过所述仓位控制单元接收第三方仓储系统下发的盘点任务，并对所述盘点任务进行分析，同时根据所述无人机状态，对所述盘点任务进行规划，获取最优的盘点策略，并把所述盘点策略推送给所述无人机飞控单元，所述无人机飞控单元根据所述盘点策略，制定所述无人机的飞行路线，并控制对应的无人机进行盘点作业，本发明提供的基于无人机的智能仓储盘点系统及方法通过仓位控制单元对多无人机盘点任务进行智能分析和拆分，实现无人机盘点与第三方仓储系统的无缝对接，同时可有效应对多无人机盘点任务，满足大型仓库盘点需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例1提供的基于无人机的智能仓储盘点系统的结构示意图。

图2为本发明实施例2提供的基于无人机的智能仓储盘点方法的步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本发明提供的基于无人机的智能仓储盘点系统10，包括：仓位控制单元110、与所述仓位控制单元110信号连接的无人机飞控单元120及信号连接所述无人机控制单元120的若干个无人机130。其中：

所述仓位控制单元120用于接收第三方仓储系统下发的盘点任务，并对所述盘点任务进行分析，同时根据所述无人机130状态，对所述盘点任务进行规划，获取最优的盘点策略，并把所述盘点策略推送给所述无人机飞控单元120，所述无人机飞控单元120根据所述盘点策略，制定所述无人机130的飞行路线，并控制对应的无人机130进行盘点作业。

具体地，当仓位控制单元110通过收到第三方系统下发的盘点任务单后，会根据任务单中货物的储位信息、当前无人机的状态(包括当前无人机是否空闲、剩余电量和位置信息等)，分析最优的盘点策略(包括盘点所需的无人机数量、路线等)，并根据该策略把任务单拆分给对应的无人机去执行。

可以理解，如果所有无人机都处于工作状态，仓位控制单元110则根据无人机状态分析返航时间，然后确定具体盘点的顺序，如果仓库内仅有一台无人机且无法一次执行完所有任务，则仓位控制单元110根据任务单中货物位置以及无人机单次续航时间和能力，拆分成多个任务单，当第一次执行完任务返航充满后，仓位控制单元会按之前盘点结果继续让无人机飞控单元执行盘点任务，直到所有货物全部盘点完成。

在一些较佳的实施例中，所述仓位控制单元110通过http、web service或RESTfulservice方式与所述第三方仓储系统进行信号传输。

在一些较佳的实施例中，所述无人机飞控单元120还用于实时监控所述无人机130在仓库中的位置，并将所述位置传输至所述仓位控制单元110。

可以理解，由于无人机飞控单元120能够实时监测到无人机130在仓库中的位置，并及时把位置传输给仓位控制单元110，如果有一个任务单中需要盘点的货物带有默认的储位信息，此时仓位控制单元110会把储位接近的货物放在一个盘点清单里，而无人机飞控单元120也会把距离较近的无人机放在同一个盘点组中。比如无人机1和2都在仓库的A区域，那么无人机1和2将优先去盘点同一个拆分出来的任务单。

进一步地，当一台无人机虽然处于工作状态，比如在返航中，但是它刚好处于盘点任务单中某些货物的附近，那么无人机飞控单元120控制该无人机直接接收这个任务去盘点，而不是返回原点后再接收任务起飞，这样可以最大限度利用有限的无人机数量，在路径、任务以及续航三者中达到最优化的一个结果。

在一些较佳的实施例中，所述无人机130上还搭载有传感器单元131、摄像单元132、数传单元133、数据采集单元134及室内定位单元134。

具体地，所述传感器单元131用于对所述无人机130飞行姿态、速度、角度以及高度进行判断，并有效避免障碍物。

优选地，所述传感器单元131由加速度计、陀螺仪或磁罗盘与气压传感器或气压计组成

具体地，所述数传单元133用于实时将所述摄像单元132拍摄的视频和图像传输至所述仓位控制单元110。

具体地，所述数据采集单元134用于近距离采集所述无人机飞控单元120的信息。

优选地，所述数据采集单元134可以是条码、无源或有源RFID等短距离无线识别设备，而对于RFID等无线数据采集模块，需要配置内置或外置天线。

具体地，所述室内定位单元134用于对所述无人机130仓库内的精确定位和导航飞行。

优选地，室内定位单元134可通过UWB结合光流或者陀螺仪来实现，UWB定位需在仓库内部署定位基站，并通过后台算法实时计算无人机位置并通过仓位控制单元回传给无人机飞控单元120，由于UWB基站成本不高且室内无线覆盖距离远远大于视觉定位，因此可以大幅度降低无人机室内定位的成本，使大规模室内应用无人机成为可能。

由于无人机130搭载有传感器单元131、摄像单元132、数传单元133、数据采集单元134及室内定位单元134，当无人机收到无人机飞控单元120指令后，根据规划路线进行盘点作业，并通过数传单元133实时回传图像和视频到仓位控制单元110，并与盘点任务点进行实时比对，实时统计盘点数据和结果，针对盘点异常的情况，会自动进行异常记录，现场人员可根据回传的数据和图像进行处理。

可以理解，当需要判断清单中的某个货物时，但是无人机130到达该位置后并没有扫描到该货物，那么后台会根据无人机反馈的结果，由无人机飞控单元控制无人机打开摄像单元132对储位进行拍照，此为盘亏情况；如果盘点此处货物扫描到的货物标签比任务单中的多，那么也会启动摄像单元132记录，这样现场人员就会根据盘点异常结合实际现场的图像信息来盘点是否有必要亲自去确认核实。

实施例2

请参阅图2，本发明提供的基于无人机的智能仓储盘点方法20，包括下述步骤：

步骤S110：接收第三方仓储系统下发的盘点任务。

在一些较佳的实施例中，通过http、web service或RESTful service方式与所述第三方仓储系统进行信号传输。

步骤S120：对所述盘点任务进行分析，同时根据所述无人机状态，对所述盘点任务进行规划，获取最优的盘点策略。

具体地，当收到第三方系统下发的盘点任务单后，会根据任务单中货物的储位信息、当前无人机的状态(包括当前无人机是否空闲、剩余电量和位置信息等)，分析最优的盘点策略(包括盘点所需的无人机数量、路线等)，并根据该策略把任务单拆分给对应的无人机去执行。

步骤S130：根据所述盘点策略，制定所述无人机的飞行路线，并控制对应的无人机进行盘点作业。

可以理解，如果所有无人机都处于工作状态，则根据无人机状态分析返航时间，然后确定具体盘点的顺序，如果仓库内仅有一台无人机且无法一次执行完所有任务，则根据任务单中货物位置以及无人机单次续航时间和能力，拆分成多个任务单，当第一次执行完任务返航充满后，会按之前盘点结果继续让执行盘点任务，直到所有货物全部盘点完成。

进一步地，无人机130搭载有传感器单元131、摄像单元132、数传单元133、数据采集单元134及室内定位单元134，当无人机收到无人机飞控单元120指令后，根据规划路线进行盘点作业，并通过数传单元133实时回传图像和视频，并与盘点任务点进行实时比对，实时统计盘点数据和结果，针对盘点异常的情况，会自动进行异常记录，现场人员可根据回传的数据和图像进行处理。

可以理解，当需要判断清单中的某个货物时，但是无人机130到达该位置后并没有扫描到该货物，那么后台会根据无人机反馈的结果，由无人机飞控单元控制无人机打开摄像单元132对储位进行拍照，此为盘亏情况；如果盘点此处货物扫描到的货物标签比任务单中的多，那么也会启动摄像单元132记录，这样现场人员就会根据盘点异常结合实际现场的图像信息来盘点是否有必要亲自去确认核实。

本发明提供的基于无人机的智能仓储盘点系统和方法，通过仓位控制单元110对多无人机130盘点任务进行智能分析和拆分，实现无人机盘点与第三方仓储系统的无缝对接，同时可有效应对多无人机盘点任务，满足大型仓库盘点需求。

本发明提供的基于无人机的智能仓储盘点系统和方法，可适用于室内立体货架、平面地堆仓库以及室外大型露天仓库的库存盘点作业需求，也可满足厂区、港口以及车间内的资产查找、设备管理以及安全巡检需求。

当然本发明的基于无人机的智能仓储盘点系统及测量系统还可具有多种变换及改型，并不局限于上述实施方式的具体结构。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (10)

1.一种基于无人机的智能仓储盘点系统，其特征在于，包括仓位控制单元、与所述仓位控制单元信号连接的无人机飞控单元及信号连接所述无人机控制单元的若干个无人机，其中：

所述仓位控制单元用于接收第三方仓储系统下发的盘点任务，并对所述盘点任务进行分析，同时根据所述无人机状态，对所述盘点任务进行规划，获取最优的盘点策略，并把所述盘点策略推送给所述无人机飞控单元，所述无人机飞控单元根据所述盘点策略，制定所述无人机的飞行路线，并控制对应的无人机进行盘点作业。

2.根据权利要求1所述的基于无人机的智能仓储盘点系统，其特征在于，所述仓位控制单元通过http、web service或RESTful service方式与所述第三方仓储系统进行信号传输。

3.根据权利要求1所述的基于无人机的智能仓储盘点系统，其特征在于，所述无人机飞控单元还用于实时监控所述无人机在仓库中的位置，并将所述位置传输至所述仓位控制单元。

4.根据权利要求3所述的基于无人机的智能仓储盘点系统，其特征在于，当所有无人机都处于工作状态，所述仓位控制单元可根据无人机的返航时间确定盘点顺序。

5.根据权利要求3所述的基于无人机的智能仓储盘点系统，其特征在于，当仓库内仅有一台无人机且无法一次执行完所有任务时，所述仓位控制单元可根据盘点清单中货物位置以及该无人机单次续航时间，将盘点任务分拆成多个任务，当该无人机第一次执行完任务返航并续航后，再执行所述盘点策略，直到所有货物全部盘点完成。

6.根据权利要求1所述的基于无人机的智能仓储盘点系统，其特征在于，所述无人机上还搭载有传感器单元、摄像单元、数传单元、数据采集单元及室内定位单元，所述传感器单元用于对所述无人机飞行姿态、速度、角度以及高度进行判断，并有效避免障碍物；所述数传单元用于实时将所述摄像单元拍摄的视频和图像传输至所述仓位控制单元，所述数据采集单元用于近距离采集所述无人机飞控单元的信息，所述室内定位单元用于对所述无人机仓库内的精确定位和导航飞行。

7.根据权利要求6所述的基于无人机的智能仓储盘点系统，其特征在于，所述传感器单元由加速度计、陀螺仪或磁罗盘与气压传感器或气压计组成，所述数据采集单元为条码、无源或有源RFID，所述室内定位单元为包括UWB结合光流或者陀螺仪。

8.一种基于无人机的智能仓储盘点方法，其特征在于，包括下述步骤：

接收第三方仓储系统下发的盘点任务；

对所述盘点任务进行分析，同时根据所述无人机状态，对所述盘点任务进行规划，获取最优的盘点策略；

根据所述盘点策略，制定所述无人机的飞行路线，并控制对应的无人机进行盘点作业。

9.根据权利要求8所述的基于无人机的智能仓储盘点方法，其特征在于，还包括下述步骤

当所有无人机都处于工作状态，根据无人机的返航时间确定盘点顺序。

10.根据权利要求8所述的基于无人机的智能仓储盘点方法，其特征在于，还包括下述步骤：

当仓库内仅有一台无人机且无法一次执行完所有任务时，根据盘点清单中货物位置以及该无人机单次续航时间，将盘点任务分拆成多个任务，当该无人机第一次执行完任务返航并续航后，再执行所述盘点策略，直到所有货物全部盘点完成。