CN109809334B - 一种用于调动叉车运行以及升降的方法 - Google Patents
一种用于调动叉车运行以及升降的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公布了一种用于调动叉车运行以及升降的方法，它包括以下步骤：S0：具备若干AGV叉车和上位机，S1：上位机根据货物堆放信息，对AGV叉车进行路线规划，获取行驶路线信息；S2：上位机根据行驶路线信息对AGV车体发送启动指令，控制单元接收启动指令并控制其行驶状态；S3：获取AGV车体的减速距离和停车距离；S4：当AGV车体到达减速距离的位置时，控制所述AGV车体以第一预设加速度开始减速，当减速至所述停车距离的位置时以第二预设加速度开始停车；在停车后设定时间段内判断是否检测到所述货物，根据所述货物的位置及检测结果进行货物搬运；本发明能够在有限的空间内进行对货物的搬运。
Description
技术领域
本发明涉及AGV叉车领域，特别是一种用于调动叉车运行以及升降的方法。
背景技术
自动导引小车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)是移动机器人的一种，是智能物流系统的核心组成部分，可替代人工驾驶的搬运车辆，完成仓库到生产线、生产线之间及仓库内的各类物料自动储运工作，为系统柔性化、集成化、高效运行提供了重要保证。AGV叉车是工业搬运和装卸使用电池进行驱动的仓储叉车的一种，其主要应用于烟草、食品、纺织、电子、印刷等行业，用于对成件托盘货物进行自主搬运、运输，特别适用于在窄巷道和狭窄的空间作业。
然而，目前的AGV叉车普遍存在结构复杂、稳定性不好等问题，因此，有必要对目前的AGV叉车进行改进。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种用于调动叉车运行以及升降的方法，包括以下步骤：
S0：具备若干AGV叉车和上位机，所述每个AGV叉车与所述上位机通讯连接，该上位机用于对每个AGV叉车发送操控命令，同时收集每个AGV叉车的数据信息；
所述每个AGV叉车包括AGV车体，该AGV车体的前端设有移载升降机构，移载升降机构连接有叉臂；所述AGV车体底部设有行走驱动装置，该行走驱动装置用于控制AGV车体的行驶状态；所述AGV车体内还具备一控制系统，该控制系统包括：
执行单元，用于直接向AGV车体的移载升降机构、行走驱动装置的控制电路发出电信号，控制AGV车体的行驶状态以及执行装卸作业；
控制单元，用于接收控制指令，并将该控制指令发送至所述执行单元；
检测单元，用于检测AGV车体的行驶状态以及AGV车体的周围环境，并将该行驶状态、周围环境与所述控制指令进行对比，当该行驶状态、周围环境与所述控制指令不一致时，向所述控制单元发出请求指令，请求所述控制单元再次发出相同的控制指令；
通讯单元，包括无线模块，用于将AGV车体与所述上位机进行通讯；
导航单元，包括GPS定位模块，用于对AGV车体进行路线规划；
动力单元，包括电源模块，用于对AGV车体提供动力；
S1：上位机内具备货物堆放位置信息，导航单元根据货物堆放信息，对AGV叉车进行路线规划，获取行驶路线信息；
S2：上位机根据行驶路线信息对AGV车体发送启动指令，控制单元接收启动指令并控制其行驶状态；
S3：获取AGV车体的减速距离和停车距离，所述减速距离大于所述停车距离，所述减速距离为所述AGV叉车开始减速时与所述货物的距离；
S4：当所述AGV车体到达所述减速距离的位置时，控制所述AGV车体以第一预设加速度开始减速，当减速至所述停车距离的位置时以第二预设加速度开始停车；其中，第一预设加速度的绝对值小于第二预设加速度的绝对值；
在停车后设定时间段内判断是否检测到所述货物，根据所述货物的位置及检测结果进行货物搬运；
S41：若检测到所述货物，上位机发送所述移载升降机构的启动信号，所述控制单元接收启动信号并发送控制信号至移载升降机构进行搬运；
S42：若未检测到所述货物，将信息反馈至上位机，重新进行路线规划。
优选地，所述步骤S0中的检测单元包括：
信号捕捉模块，用于捕捉所述控制单元发出的控制指令；
AGV车体状态检测模块，用于实时检测AGV车体的行驶状态，所述行驶状态包括前行、倒退、刹车以及转向以及AGV车体的位置信息；
货物搬运状态检测模块，用于实时检测叉臂上的货物的搬运状态；
对比模块，用于对比所述控制指令和所述行驶状态以及搬运状态，当所述行驶状态、搬运状态与所述控制指令不一致时，向所述控制单元发出请求指令，所述控制单元再次发出相同的控制指令，否则无动作。
优选地，所述检测单元还包括避障传感器模块，用于AGV车体规避障碍区域。
优选地，所述执行单元包括自检模块，自检模块用于对AGV车体的移载升降机构、行走驱动装置的控制电路的回路进行检测，当检测到异常时，发出故障提醒信号。
优选地，所述执行单元还包括紧急停车模块，用于连续发出故障提醒进行紧急制动
优选地，所述步骤S41中，还包括以下步骤：
S411：获取每层货物与所述叉臂的距离信息，该距离信息包括每一层货架托盘的下边沿处的高度值、每一层货架托盘下边沿与上边沿的高度差值；控制单元根据距离信息控制移载升降机构的升降高度。
优选地，在所述步骤S411之后，还包括以下步骤：
S412：当叉臂将货物叉起时，获取货物的重量信息和重心位置信息，控制单元根据重量信息和重心位置信息控制AGV车体的行驶状态。
优选地，在所述步骤S412之后，还包括以下步骤:
S413:当AGV叉车行驶过程中，同时获取货物的搬运状态，控制单元根据搬运状态控制AGV车体的行驶状态。
优选地，所述步骤S413中，所述搬运状态为叉臂上的货物的重心位置是否偏离，若实际重心位置与预设重心位置偏离值大于第一预设值小于第二预设值，AGV叉车报警并减速；若实际重心位置与预设重心位置偏离值大于第二预设值，AGV叉车报警并停车，所述第一预设值小于第二预设值。
优选地，所述搬运状态还包括AGV叉车前方是否有障碍物，若有障碍物，AGV叉车报警、减速并绕行。
本发明的有益效果：本发明能够通过远程控制AGV叉车的运行以及货物的移载，能够实时检测货物搬运信息，精准的获取货物，并确保货物安全有效的搬运至目的地，自动化高，工作效率高，节省人力，安全可靠。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明整体结构框图；
图3是本发明具体结构框图；
图中，100-控制单元，200-执行单元，300-检测单元，400-通讯单元，500-导航单元，600-动力单元，1-AGV车体，2-行走驱动装置，3-移载升降机构，4-叉臂，5-从动轮。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
实施例1
如图1、图2以及图3所示，一种用于调动叉车运行系统，具备若干AGV车体，每个AGV车体1的前端设有移载升降机构3，移载升降机构3连接有叉臂4，具体实施时，移载升降机构3可由电机和丝杠配合组成，亦可由电机和传动链组成，不以为限，同时可以在水平方向和竖直方向移动；所述AGV车体1底部设有行走驱动装置2，该行走驱动装置2用于控制AGV车体的行驶状态，具体时，行走驱动装置2包括行走机构和转向机构，本次的AGV 传统采用单前轮驱动转向三轮底盘的结构形式，行走机构采用Curtis公司的 1232-2211交流电机控制器；转向机构采用 Curtis 1220 直流电机控制器；叉臂4下方还设有从动轮5；另外，所述行走机构和转向机构配置的轮子采用麦克纳姆轮；具体控制时，该行走装置和转向装置中的电机控制器接受上位机的启动指令并执行指令从而达到行走和转向的功能；
具备上位机，用于对每个AGV车体发送操控命令，同时收集每个AGV车体的数据信息；
具备一控制系统，该控制系统包括：
执行单元200，用于直接向AGV车体的移载升降机构、行走驱动装置的控制电路发出电信号，控制AGV车体的行驶状态以及执行装卸作业；
控制单元100，用于接收控制指令，并将该控制指令发送至所述执行单元；
检测单元300，用于检测AGV车体的行驶状态以及AGV车体的周围环境，并将该行驶状态、周围环境与所述控制指令进行对比，当该行驶状态、周围环境与所述控制指令不一致时，向所述控制单元发出请求指令，请求所述控制单元再次发出相同的控制指令；
通讯单元400，包括无线模块，用于将AGV车体与所述上位机进行通讯；
导航单元500，包括GPS定位模块，用于对AGV车体进行路线规划；
动力单元600，包括电源模块，用于对AGV车体提供动力；
所述叉臂4下设有称重模块，用于对货物进行称重，具体使用时，可以在叉臂下方均匀设置多个重量传感器，对移载货物时，进行对货物重量的确定。
作为本发明的优选方案，所述检测单元包括：
信号捕捉模块，用于捕捉所述控制单元发出的控制指令；
AGV车体状态检测模块，用于实时检测AGV车体的行驶状态，所述行驶状态包括前行、倒退、刹车以及转向以及AGV车体的位置信息；
货物搬运状态检测模块，用于实时检测叉臂上的货物的搬运状态；
对比模块，用于对比所述控制指令和所述行驶状态以及搬运状态，当所述行驶状态与所述控制指令不一致时，向所述控制单元发出请求指令，所述控制单元再次发出相同的控制指令，否则无动作。
作为本发明的优选方案，所述检测单元还包括避障传感器模块，用于AGV车体规避障碍区域，具体可以采用红外感应器或者雷达。
还有一些实施例中，所述检测单元还包括计时模块，当所述行驶状态与所述控制指令不一致时，启动计时模块开始计时，计时超过指定时间后再向所述控制单元发出请求指令。
还有一些实施例中，所述检测单元还包括故障判断模块，所述故障判断模块用于记录单次控制指令中所述检测单元向所述控制单元发出请求指令的次数，当累计次数达到指定值时，发出故障提醒信号。
还有一些实施例中，所述控制单元包括显示模块和触控模块，所述显示模块用于显示AGV车体的状态，所述触控模块用于配合所述显示模块接收控制指令。
还有一些实施例中，所述执行单元包括执行模块，所述执行模块用于接收所述控制指令并控制AGV车体的行走驱动装置以及移载升降机构。
还有一些实施例中，所述执行单元还包括自检模块，所述自检模块用于对AGV车体的移载升降机构、行走驱动装置的控制电路的回路进行检测，当检测到异常时，发出故障提醒信号。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是一种用于调动叉车运行以及升降的方法，包括以下步骤：
S0：具备若干AGV叉车和上位机，所述每个AGV叉车与所述上位机通讯连接，该上位机用于对每个AGV叉车发送操控命令，同时收集每个AGV叉车的数据信息；
所述每个AGV叉车包括AGV车体，该AGV车体的前端设有移载升降机构，移载升降机构连接有叉臂；所述AGV车体底部设有行走驱动装置，该行走驱动装置用于控制AGV车体的行驶状态；所述AGV车体内还具备一控制系统，该控制系统包括：
执行单元，用于直接向AGV车体的移载升降机构、行走驱动装置的控制电路发出电信号，控制AGV车体的行驶状态以及执行装卸作业；
控制单元，用于接收控制指令，并将该控制指令发送至所述执行单元；
检测单元，用于检测AGV车体的行驶状态以及AGV车体的周围环境，并将该行驶状态、周围环境与所述控制指令进行对比，当该行驶状态、周围环境与所述控制指令不一致时，向所述控制单元发出请求指令，请求所述控制单元再次发出相同的控制指令；
通讯单元，包括无线模块，用于将AGV车体与所述上位机进行通讯；
导航单元，包括GPS定位模块，用于对AGV车体进行路线规划；
动力单元，包括电源模块，用于对AGV车体提供动力；
S1：上位机内具备货物堆放位置信息，导航单元根据货物堆放信息，对AGV叉车进行路线规划，获取行驶路线信息；
S2：上位机根据行驶路线信息对AGV车体发送启动指令，控制单元接收启动指令并控制其行驶状态；
S3：获取AGV车体的减速距离和停车距离，所述减速距离大于所述停车距离，所述减速距离为所述AGV叉车开始减速时与所述货物的距离；
S4：当所述AGV车体到达所述减速距离的位置时，控制所述AGV车体以第一预设加速度开始减速，当减速至所述停车距离的位置时以第二预设加速度开始停车；其中，第一预设加速度的绝对值小于第二预设加速度的绝对值；
在停车后设定时间段内判断是否检测到所述货物，根据所述货物的位置及检测结果进行货物搬运；
S41：若检测到所述货物，上位机发送所述移载升降机构的启动信号，所述控制单元接收启动信号并发送控制信号至移载升降机构进行搬运；
S42：若未检测到所述货物，将信息反馈至上位机，重新进行路线规划。
本方法能够对AGV叉车远程调运并能够稳定的进行搬运货物。
实施例3
本实施例是在实施例2的基础上作出的进一步优化，具体是：
所述步骤S41中，还包括以下步骤：
S411：获取每层货物与所述叉臂的距离信息，该距离信息包括每一层货架托盘的下边沿处的高度值、每一层货架托盘下边沿与上边沿的高度差值；控制单元根据距离信息控制移载升降机构的升降高度。
具体控制方法如下，在叉臂4上设置位置检测传感器和距离传感器，当位置检测传感器检测到某一层货架横梁的下边沿与上边沿后，通过距离传感器检测并记录下该层货架托盘下边沿的高度值H、该层货架托盘下边沿与上边沿的高度差值X；当叉臂4抬升高度接近H时，减小抬升速度，若位置检测传感器检测到货架托盘的下边沿时，距离传感器开始计数叉臂还需要抬升的高度差值X，货叉刚好能插入货架。
本方法能够精准的对货物的搬运，减少误操作。
实施例4
本实施例是在实施例3的基础上作出的进一步优化，具体是：
在所述步骤S411之后，还包括以下步骤：
S412：当叉臂将货物叉起时，获取货物的重量信息和重心位置信息，控制单元根据重量信息和重心位置信息控制AGV车体的行驶状态。
具体控制方法，在叉臂4上设置重量传感器和重心检测仪，当重量传感器的实际显示值大于预设值，和/或所述重心检测仪的显示重心位置偏离值大于预设值，控制单元控制AGV车体无法启动，重新调整搬运重量和货物姿态。
实施例5
本实施例是在实施例4的基础上作出的进一步优化，具体是：
在所述步骤S412之后，还包括以下步骤:
S413:当AGV叉车行驶过程中，同时获取货物的搬运状态，控制单元根据搬运状态控制AGV车体的行驶状态。
所述步骤S413中，所述搬运状态为叉臂上的货物的重心位置是否偏离，若实际重心位置与预设重心位置偏离值大于第一预设值小于第二预设值，AGV叉车报警并减速；若实际重心位置与预设重心位置偏离值大于第二预设值，AGV叉车报警并停车，所述第一预设值小于第二预设值。
所述搬运状态还包括AGV叉车前方是否有障碍物，若有障碍物，AGV叉车报警、减速并绕行。
本方法能够有效确保AGV叉车在搬运过程中的平稳运行，不会因为货物倾斜而发生倾倒的危险。
上述实施例仅描述现有设备最优使用方式，而运用类似的常用机械手段代替本实施例中的元素，均落入保护范围。
Claims (6)
1.一种用于调动叉车运行以及升降的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S0：具备若干AGV叉车和上位机，所述每个AGV叉车与所述上位机通讯连接，该上位机用于对每个AGV叉车发送操控命令，同时收集每个AGV叉车的数据信息；
所述每个AGV叉车包括AGV车体，该AGV车体的前端设有移载升降机构，移载升降机构连接有叉臂；所述AGV车体底部设有行走驱动装置，该行走驱动装置用于控制AGV车体的行驶状态；所述AGV车体内还具备一控制系统，该控制系统包括：
执行单元，用于直接向AGV车体的移载升降机构、行走驱动装置的控制电路发出电信号，控制AGV车体的行驶状态以及执行装卸作业；
控制单元，用于接收控制指令，并将该控制指令发送至所述执行单元；
检测单元，用于检测AGV车体的行驶状态以及AGV车体的周围环境，并将该行驶状态、周围环境与所述控制指令进行对比，当该行驶状态、周围环境与所述控制指令不一致时，向所述控制单元发出请求指令，请求所述控制单元再次发出相同的控制指令；
通讯单元，包括无线模块，用于将AGV车体与所述上位机进行通讯；
导航单元，包括GPS定位模块，用于对AGV车体进行路线规划；
动力单元，包括电源模块，用于对AGV车体提供动力；
S1：上位机内实时同步有货物堆放位置信息，导航单元根据货物堆放信息，对AGV叉车进行路线规划，获取行驶路线信息；
S2：上位机根据行驶路线信息对AGV车体发送启动指令，控制单元接收启动指令并控制其行驶状态；
S3：获取AGV车体的减速距离和停车距离，所述减速距离大于所述停车距离，所述减速距离为所述AGV叉车开始减速时与所述货物的距离；
S4：当所述AGV车体到达所述减速距离的位置时，控制所述AGV车体以第一预设加速度开始减速，当减速至所述停车距离的位置时以第二预设加速度开始停车；其中，第一预设加速度的绝对值小于第二预设加速度的绝对值；
在停车后设定时间段内判断是否检测到所述货物，根据所述货物的位置及检测结果进行货物搬运；
S41：若检测到所述货物，上位机发送所述移载升降机构的启动信号，所述控制单元接收启动信号并发送控制信号至移载升降机构进行搬运；
所述步骤S41中，还包括以下步骤：
S411：获取每层货物与所述叉臂的距离信息，该距离信息包括每一层货架托盘的下边沿处的高度值、每一层货架托盘下边沿与上边沿的高度差值；控制单元根据距离信息控制移载升降机构的升降高度；
在所述步骤S411之后，还包括以下步骤：
S412：当叉臂将货物叉起时，获取货物的重量信息和重心位置信息，控制单元根据重量信息和重心位置信息控制AGV车体的行驶状态；
在所述步骤S412之后，还包括以下步骤：
S413:当AGV叉车行驶过程中，同时获取货物的搬运状态，控制单元根据搬运状态控制AGV车体的行驶状态；
所述步骤S413中，所述搬运状态为叉臂上的货物的重心位置是否偏离，若实际重心位置与预设重心位置偏离值大于第一预设值小于第二预设值，AGV叉车报警并减速；若实际重心位置与预设重心位置偏离值大于第二预设值，AGV叉车报警并停车，所述第一预设值小于第二预设值；
S42：若未检测到所述货物，将信息反馈至上位机，导航单元重新进行路线规划。
2.根据权利要求1所述的一种用于调动叉车运行以及升降的方法，其特征在于：所述步骤S0中的检测单元包括：
信号捕捉模块，用于捕捉所述控制单元发出的控制指令；
AGV车体状态检测模块，用于实时检测AGV车体的行驶状态，所述行驶状态包括前行、倒退、刹车以及转向以及AGV车体的位置信息；
货物搬运状态检测模块，用于实时检测叉臂上的货物的搬运状态；
对比模块，用于对比所述控制指令和所述行驶状态以及搬运状态，当所述行驶状态、搬运状态与所述控制指令不一致时，向所述控制单元发出请求指令，所述控制单元再次发出相同的控制指令，否则无动作。
3.根据权利要求2所述的一种用于调动叉车运行以及升降的方法，其特征在于：所述检测单元还包括避障传感器模块，用于AGV车体规避障碍区域。
4.根据权利要求3所述的一种用于调动叉车运行以及升降的方法，其特征在于：所述执行单元包括自检模块，自检模块用于对AGV车体的移载升降机构、行走驱动装置的控制电路的回路进行检测，当检测到异常时，发出故障提醒信号。
5.根据权利要求4所述的一种用于调动叉车运行以及升降的方法，其特征在于：所述执行单元还包括紧急停车模块，用于连续发出故障提醒进行紧急制动。
6.根据权利要求1所述的一种用于调动叉车运行以及升降的方法，其特征在于：所述搬运状态还包括AGV叉车前方是否有障碍物，若有障碍物，AGV叉车报警、减速并绕行。
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2019
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