CN108726066A - 一种存储系统及应用于该存储系统的识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种存储系统及识别方法，获取照片；通过摄像件对该储存盒、托架进行拍照获得拍摄照片；识别储存盒位置：控制器通过分析拍摄照片获取托架的实际位置，计算偏移量，对要抓取的储存盒对应的托架位置在数据库中进行更新，同时根据托架位置对抓取件位置进行更新；识别储存盒的存储位的状态：控制器通过分析拍摄照片获取被拍摄的存储位置是否存在有储存盒。储存盒信息校对：控制器通过拍摄照片获取储存盒的条码信息，对储存盒信息校对。通过本发明解决现有技术中低温存储系统抓取样品可靠性差，示教时工作效率低容易造成样品损坏，以及现有技术无法完成对样品信息进行审计的问题。

Description

一种存储系统及应用于该存储系统的识别方法

技术领域

本发明涉及一种存储系统及用于该系统的识别方法。

背景技术

现有技术中的普通的仓储系统只能依据软件系统的记忆功能来拿取盒，通过软件的数据库记忆功能来管理，虽然比较简洁方便，但软件管理也难免有出错的情况会发生。如果该存储位为有物品，但系统显示为空，再次对该位置进行物品存放的动作将造成设备或者物品的损坏，自动化冷库或者存储的物品都是价值非常高昂的，一但损坏将造成不可估量的损失。

为避免此种情况的发生出现了一种使用传感器监控的仓储系统，这样则需要每个货位都设有一组传感器，这种方案对于库存舱位较少的形式可用，而生物样本库容量上百万或数百万，这就需要上万甚至数万只传感器，如果每只传感器故障率为万分之一，万只同时完好率为36.8%；如果每只传感器故障率为十万分之一，万只同时完好率为90%；如果每只传感器故障率为百万分之一，万只同时完好率为99%，这样则导致整个系统的可靠性较低。

普通仓储系统对库存样本进行审计时，即排查实际库存是否与数据库数据一致时，必须通过存取动作将物品调出储存位置进行识别才能排查出来。操作耗时较长，同时几乎全部机械结构都要参与运行，缩短了自动化系统的使用寿命；二来系统被占用用时较长，会影响到正常出入库工作；尤为不可取的是样本多次暴露在相对高温环境，会造成不可逆转的损伤，所以普通自动化仓储等审计工作几乎是无法进行的。

发明内容

本发明提供一种存储系统和识别方法，解决现有技术中的存储系统存在系统可靠性差，审计时工作效率低容易造成样品损坏的问题。

为达到解决上述技术问题的目的，本发明采用所提出的低温了存储系统采用以下技术方案予以实现：

一种储存系统，包括有库体和控制器，在库体内设置有存储区，在所述存储区内设置有多排货架，在所述每排货架上设有多个架体，每个架体上设置有托架，储存盒卡设在托架上，在低温存储区内还设置有可自动移动以抓取储存盒的抓取件，所述抓取件上设置有摄像件，所述抓取件、摄像件与控制器通讯连接。

一种用于上述所述的存储系统的识别方法，所述控制器包括有数据库，所述数据库中预存有托架的初始位置，所述识别方法包括以下步骤：

所述控制器包括有数据库，所述数据库中预存有上次示教时对应的托架的初始位置，所述识别方法包括以下步骤：

获取照片：控制器控制抓取件运行到要抓取的储存盒对应的托架的初始位置附近；通过摄像件对该储存盒、托架进行拍照获得拍摄照片；

识别储存盒位置：控制器通过分析拍摄照片获取托架的实际位置，控制器根据托架的实际位置和数据库内记录的上次该托架的初始位置进行对比，计算偏移量，根据偏移量对要抓取的储存盒对应的托架位置在数据库中进行更新，同时根据托架位置对抓取件位置进行更新；

识别储存盒的存储位的状态：控制器通过分析拍摄照片获取被拍摄的存储位置是否存在有储存盒

储存盒审计：控制器通过拍摄照片获取储存盒的条码信息，然后与数据库中存储的储存盒的信息进行核对校准，对储存盒审计。

本发明还包括以下附加技术特征：

进一步的，所述摄像件的四周均贴设有加热片，在所述加热片和摄像件之间设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器通讯连接。

进一步的，所述货架及对应的架体有相互配套的连接结构。

进一步的，所述托架包括2个垂直固定在架体两侧壁上的托板，2个托板靠近储存盒角部位置处均形成有拐角点，所述2个托板相对设置，在2个托板之间形成有放置储存盒的放置空腔。

进一步的，在识别储存盒位置步骤中，计算偏移量的方法为：根据摄像件拍摄到的储存盒和托架的照片，提取托架的托板的两个角部位置的拐角点作为定位点，计算出两个拐角点构成的直线的中心点的实际值，则中心点的实际值与中心点的初始值的差值为偏移量。

进一步的，在识别储存盒位置步骤中，通过识别用于存储储存盒的托架的位置，来判断储存盒是否偏移，若识别托架的中心点的实际位置和中心点的初始位置的偏移量为0，则可进行下一步的抓取储存盒动作；

若偏移量大于0，控制器将托架中心点的实际位置值替换初始位置值，并根据托架的实际位置值自动计算得出抓取件的新的位置，控制抓取件按照新的位置进行储存盒的抓取。

进一步的，所述摄像件为工业照相机。

进一步的，在识别储存盒状态步骤中，若控制器通过拍摄照片没有检测到储存盒时，则发出报警。

本发明存在以下优点和积极效果：

本发明提出一种用于上述所述的存储系统的识别方法，所述控制器包括有数据库，所述数据库中预存有托架的初始位置，识别方法包括以下步骤：获取照片：控制器控制抓取件运行到要抓取的储存盒对应的托架的初始位置附近；通过摄像件对该储存盒、托架进行拍照获得拍摄照片；

识别储存盒位置：控制器通过分析拍摄照片获取托架的实际位置，控制器根据托架的实际位置和数据库内记录的初始位置进行对比，计算偏移量，根据偏移量对要抓取的储存盒对应的托架位置在数据库中进行更新，同时根据托架位置对抓取件位置进行更新；

识别储存盒的存储位的状态：控制器通过分析拍摄照片获取被拍摄的存储位是否存在有储存盒

储存盒审计：控制器通过拍摄照片获取储存盒的条码信息，然后与数据库中存储的储存盒的信息进行核对校准，对储存盒审计。

本发明提出一种自动化存储系统，包括有库体，在库体内设置有抓取件，在抓取件上设置有摄像件，通过抓取件移动，带动摄像件对储存盒进行拍照，拍摄的照片可以传递给控制器，控制器对照片信息进行解析，自动识别盒位是否有盒、是否周正，有效的避免了因不确定盒体是否存在导致的错误操作造成样品损坏的问题，而且还可以通过照片识别盒条码，判别数据库数据信息是否准确，无需单独取出储存盒即可逐盒审计，校准数据库数据，提高了审计的效率。

附图说明

图1为本发明低温冷库的结构图；

图2为本发明低温冷柜的货架结构示意图；

图3为图2的A处局部放大图；

图4为本发明低温冷库的摄像件和抓取件的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明，本发明提出一种存储系统的实施例，参照图1-4所示，优选的，本实施例中的存储系统为一种超低温冷库，可适应于-20度到-80度的环境中，也可以为常温工作下的冰箱存储箱或疫苗存储箱等结构，在此不做具体限制，其包括有库体100和控制器，在库体100内设置有存储区，本实施例中为低温存储区，在所述存储区内设置有多排货架221，在所述每排货架221上均挂设有多个架体600，每个架体600上均设置有多层托架610，所述储存盒700卡设在托架610上，在存储区内还设置有可自动移动以抓取储存盒700的抓取件800，所述抓取件800上设置有摄像件810，所述抓取件800、摄像件810与控制器通讯连接。通过摄像件800可对设置在托架610上的储存盒700进行拍照，将照片传给控制器，控制器中设有相关模块，可对照片进行解析，通过控制器和摄像件810的配合可以实现对托架610上是否有盒、盒体是否偏移进行确认，同时还可以对盒的信息进行校对作业。

进一步的，为确保本实施例中的摄像件810可在低温环境下正常工作，所述摄像件810的四周均贴设有加热片，在所述加热片和摄像件810之间设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器通讯连接。通过控制器检测温度传感器中的温度来控制加热片的工作情况，确保摄像件在合适的温度范围内作业，保证设备的正常运行。

进一步的，所述货架221及对应的架体600有相互配套的连接结构。优选的，所述货架221上设置有卡装孔，所述架体600卡装在所述卡装孔内。

进一步的，所述托架610包括2个垂直固定在架体600两侧壁上的托板6111，2个托板6111靠近储存盒700角部位置处均形成有拐角点，所述2个托板6111相对设置，在2个托板6111之间形成有放置储存盒700的放置空腔。具体的，本实施例中以架体600实际装配到位状态时，架体600的两侧壁为左和右，其余2个方向为上下方向，本实施例中的储存盒700卡装在2个托板6111之间的放置空腔内，其底端从空腔中伸出，由于储存盒700上下方向被卡设固定，因此，储存盒700不会存在有Z轴方向的偏移，只能为沿X或沿Y方向的偏移，因此本实施例中计算偏移量选取特征点时可对应只选取托板6111的拐角点的X、Y的坐标值即可。

本实施例中还提出一种用于上述所述的存储系统的识别方法，控制器包括有数据库，本实施例中的控制器为一种上位机控制系统，其对应包括有校对模块主要实现读码解码、盒体有无模块和储存盒偏移模块，储存盒偏移模块包括特征点位置识别模块和位置识别对正模块，如校对模块可用于接收摄像件810拍摄的照片，并通过审计模块中对图像中的相关条码进行读码解码，解析出条码中对应的数据信息，然后与数据库中信息对比，其相关的具体实现主要通过相应的编程程序实现。判断储存盒偏移模块，同样通过拍摄照片传送到特征点位置识别模块，通过特征点位置识别模块识别照片中的特征点位置，获取照片中的特征点，然后通过位置识别对正模块计算偏移量，存在有偏移量时，则计算得偏移量后更新特征点位置，根据特征点位置更新抓取件800位置，其具体的可通过编程实现，盒体有无模块也是通过采用此种方式实现，在此不做赘述。

数据库中预存有托架610的初始位置，识别方法包括以下步骤：托架的初始位置可以为上一次数据库中存放的位置或在数据库中预先计算输入的位置。即根据货架的存放的位置关系，计算得出每个托架610的初始位置，输入数据库中建库；

若初始位置为数据库中最初预存的位置，则可根据托架610位置对抓取件800的位置进行赋值，使抓取件800与每个放置储存盒700的托架610均在数据库中存有和其对应的位置；即对每一个托架610、抓取件800对应一个位置，不同的托架610，抓取件800的对应位置不同。当然，初始位置也可以为上次进行示教时所存储的托架610的位置。其对应的具体的识别方法步骤如下：

获取照片：控制器控制抓取件800运行到要抓取的储存盒700对应的托架610的初始位置附近；通过摄像件810对该储存盒700、托架610进行拍照获得拍摄照片；

识别储存盒700位置信息；控制器通过拍摄照片获取托架610的实际位置，控制器根据托架610的实际位置和初始位置进行对比，计算偏移量，更新托架610位置，同时根据计算的偏移量更新抓取件800对应的位置；优选的，在识别储存盒700位置步骤中，计算偏移量的方法为：根据摄像件810拍摄到的储存盒700和托架610的照片，提取托架610的托板6111的两个角部位置的拐角点作为定位点，分别为第一定位点621和第二定位点622，计算出两个拐角点构成的直线的中心点的实际值，中心点为特征点，则中心点的实际值与中心点的初始值的差值为偏移量，当然，对于特征点的提取也可以选择其它可反映处储存盒700位置变化状态的点，在此不做具体限制。

进一步的，在识别储存盒700位置步骤中，通过识别用于存储储存盒700的托架610的位置，来判断储存盒700是否偏移，若识别托架610的中心点的实际位置和中心点的初始位置的偏移量为0，则确定托架610未发生偏移，设置在托架610上的储存盒700未发生偏移，则可控制抓取件800进行下一步的抓取储存盒700动作；

若偏移量大于0，则代表托架610发生偏移，则设置在托架610上的储存盒700也相应的发生了偏移， 此时，若抓取储存盒700则容易出现抓空的现象，本实施例中在计算出偏移量后会通过控制器将托架610中心点的实际位置值来替换覆盖托架610中心点的初始位置值，并根据托架610的实际位置值自动计算得出抓取件800的新的位置，控制抓取件800按照新的位置移动一定的距离进行储存盒700的抓取，确保抓取件800在抓取时不会产生抓空或抓偏脱落的现象，有效的确保了抓取储存盒700的正确率，不会产生对储存盒700中样品的损坏。

识别储存盒700的存储位状态：控制器通过拍摄照片对照片解析获取拍摄存储位置处是否存在有储存盒700，进一步的，在识别储存盒700状态步骤中，若控制器通过拍摄照片没有检测到储存盒700时，则发出报警，这样用户可根据报警进行核实储存盒700的相关状态或进行储存盒700的位置更正，可有效的避免现有技术中采用软件识别导致的判断有误而进行存放盒操作操作样品损坏的问题。

储存盒700校对：控制器通过拍摄照片获取储存盒的条码身份信息，与数据库中存储的该存储位置对应的储存盒的条码身份信息进行核对，继而完成该存储位置是否有储存盒以及该储存盒身份信息（如有）是否与数据库中对应存储的身份信息一致的校对。控制器通过摄像件810拍摄的拍摄照片获取储存盒700的二维码或一维码信息，然后与数据库中存储的储存盒700的信息进行核对校准，对储存盒700依次进行校对。本实施例中的自动化冷库，在对冷库中的储存盒700进行审核时，仅需要摄像件810带动摄像件810沿着架体600的高度方向上下移动一次，移动到对应的储存盒700的示教位置处，拍照存储上侧边的二维码传递给控制器进行解析即可将单个架体600上所有盒审计完成，审计效率高，审计完成一个架体600后，可按照同样方法完成对另外的架体600上的多个储存盒700进行依次审计，审计时，只需要通过摄像件810拍照传给控制器，控制器解析照片中的信息获取储存盒700的相关信息，然后与数据库存储的储存盒700的信息进行比对，对每个储存盒700进行校正，其中储存盒700的信息可以包括有关于样品的类别、种类等信息，若校准时发现储存盒700的二维码信息与数据库中存储信息不符时，则启动报警模块产生报警信号，进行储存盒700的位置的更正操作，采用本实施例中的方式对储存盒700进行审计工作，无需将每个储存盒700单独取出放回，极大地提高了工作效率；同时由于在审计时每个储存盒700还是放置在低温区内未发生位置的变化和移动，则有效的避免了现有技术中对储存盒700审计时需要取出导致样品在相对高温的环境中造成损坏的问题。

优选的，本实施例中的所述摄像件810为工业照相机。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种储存系统，其特征在于，包括有库体和控制器，在库体内设置有存储区，在所述存储区内设置有多排货架，在所述每排货架上设有多个架体，每个架体上设置有托架，储存盒卡设在托架上，在低温存储区内还设置有可自动移动以抓取储存盒的抓取件，所述抓取件上设置有摄像件，所述抓取件、摄像件与控制器通讯连接。

2.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于，所述摄像件的四周均贴设有加热片，在所述加热片和照相机之间设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器通讯连接。

3.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于，所述货架及对应的架体有相互配套的连接结构。

4.一种用于权利要求1-3任一项所述的存储系统的识别方法，其特征在于，所述控制器包括有数据库，所述数据库中预存有托架的初始位置，所述识别方法包括以下步骤：

获取照片：控制器控制抓取件运行到要抓取的储存盒对应的托架的初始位置附近；通过摄像件对该储存盒、托架进行拍照获得拍摄照片；

识别储存盒位置：控制器通过分析拍摄照片获取托架的实际位置，控制器根据托架的实际位置和数据库内记录的上次该托架的初始位置进行对比，计算偏移量，根据偏移量对要抓取的储存盒对应的托架位置在数据库中进行更新，同时根据托架位置对抓取件位置进行更新；

识别储存盒的存储位的状态：控制器通过分析拍摄照片获取被拍摄的存储位置是否存在有储存盒；储存盒信息校对：控制器通过拍摄照片获取储存盒的条码信息，然后与数据库中存储的储存盒的信息进行核对校准，对储存盒信息校对。

5.根据权利要求4所述的用于存储系统的识别方法，其特征在于，所述托架包括2个垂直固定在架体两侧壁上的托板，2个托板靠近储存盒角部位置处均形成有拐角点，所述2个托板相对设置，在2个托板之间形成有放置储存盒的放置空腔。

6.根据权利要求5所述的用于存储系统的识别方法，其特征在于，在识别储存盒位置步骤中，计算偏移量的方法为：根据摄像件拍摄到的储存盒和托架的照片，提取托架的托板的两个角部位置的拐角点作为定位点，计算出两个拐角点构成的直线的中心点的实际值，则中心点的实际值与中心点的初始值的差值为偏移量。

7.根据权利要求6所述的用于存储系统的识别方法，其特征在于，在识别储存盒位置步骤中，通过识别用于存储储存盒的托架的位置，来判断储存盒是否偏移，若识别托架的中心点的实际位置和中心点的初始位置的偏移量为0，则可进行下一步的抓取储存盒动作；

若偏移量大于0，控制器将托架中心点的实际位置值替换初始位置值，并根据托架的实际位置值自动计算得出抓取件的新的位置值，控制抓取件按照新的位置进行储存盒的抓取。

8.根据权利要求6所述的用于存储系统的识别方法，其特征在于，所述摄像件为工业照相机。

9.根据权利要求7中所述的用于存储系统的识别方法，其特征在于，在识别储存盒状态步骤中，若控制器通过拍摄照片没有检测到储存盒时，则发出报警。

10.根据权利要求4中所述的用于存储系统的识别方法，其特征在于，所述初始位置为托架根据货架的排放在数据库中预存的原始位置或上一次审计时数据库中存放的位置。