CN109857122A - 仓库运输车辆的路径控制方法、装置和仓库运输系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种仓库运输车辆的路径控制方法、装置和仓库运输系统，其中，该方法应用于上位机，该上位机分别与服务器和运输车辆通信连接；该方法首先接收来自服务器的订单任务信息；根据订单任务信息确定运输车的行驶目的地；通过运输车辆上的传感单元，获取运输车辆当前所处位置的场景信息；根据场景信息，确定运输车辆的当前位置；根据当前位置和行驶目的地，确定运输车辆的行驶路径；通过运输车上的伺服驱动器，控制运输车辆沿着行驶路径行驶。本发明通过传感单元获取运输车辆当前位置来获得运输车辆的行驶路径，并通过伺服驱动器控制小车沿着该路径行驶，提高了运输车辆行驶路径的准确性，同时也节省了运输车辆控制的人力成本。

Description

仓库运输车辆的路径控制方法、装置和仓库运输系统

技术领域

本发明涉及仓库管理领域，尤其是涉及一种仓库运输车辆的路径控制方法、装置和仓库运输系统。

背景技术

在仓库货物管理中，需要根据订单任务，将需要运输的货物通过运输车辆运输到指定位置，当运输车辆位置为工作区域内的不确定位置时，采用常规的机械或电器等手段对运输车辆行走至指定位置进行检测比较困难，导致运输车辆的定位精度不高，从而导致得到的运输车辆的行驶路径不准确。

而且，现有技术中采用人工操作运输车辆或者遥控运输车辆的方式，完成订单任务的入库和出库操作，浪费了大量的人力资源。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供仓库运输车辆的路径控制方法、装置和仓库运输系统，以提高运输车辆行驶路径的准确性，同时也节省运输车辆控制的人力成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种仓库运输车辆的路径控制方法，该方法应用于上位机，该上位机分别与服务器和运输车辆通信连接；该方法包括：接收来自服务器的订单任务信息；根据订单任务信息确定运输车的行驶目的地；通过运输车辆上的传感单元，获取运输车辆当前所处位置的场景信息；根据场景信息，确定运输车辆的当前位置；根据当前位置和行驶目的地，确定运输车辆的行驶路径；通过运输车辆上的伺服驱动器，控制运输车辆沿着该行驶路径行驶。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述传感单元包括摄像机和视频解码芯片；上述通过运输车辆上的传感单元，获取运输车辆当前所处位置的场景信息的步骤，包括：通过所述传感单元的摄像机，采集运输车辆当前所处位置的场景的图片；通过视频解码芯片，对场景的图片进行模数转换，得到运输车辆当前所处位置的场景信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述根据当前位置和行驶目的地，确定运输车辆的行驶路径的步骤，包括：通过场扫描法处理当前位置和行驶目的地，得到运输车辆的行驶路径。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述传感单元包括激光头和传感器；上述通过运输车辆上的传感单元，获取运输车辆当前所处位置的场景信息的步骤，还包括：通过传感单元的激光头向指定方向发射激光信号；通过传感器，接收激光信号被预设的反光柱反射的反射信号，将反射信号作为运输车辆当前所处位置的场景信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述根据场景信息，确定运输车辆的当前位置的步骤，包括：以传感器为中心，建立直角坐标系；在该直角坐标系中，将场景数据进行迭代计算，得到运输车辆的当前位置。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述通过运输车辆上的伺服驱动器，控制运输车辆沿着行驶路径行驶的步骤，包括：在运输车辆行驶过程中，计算运输车辆沿着行驶路径行驶时的角度偏差和/或距离偏差；如果角度偏差超出预设的角度偏差范围和/或距离偏差超出预设的距离偏差范围，通过伺服驱动器，调整运输车辆的运行状态，以使运输车辆沿着行驶路径行驶。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述接收来自服务器的订单任务信息的步骤，包括：通过无线局域网接收服务器发送的订单任务信息；该订单任务信息预先由仓库管系统通过无线局域网发送至服务器。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中上述方法还包括：通过运输车辆上的电器检测元件，检测运输车辆的当前位置与行驶目的地之间的距离，以结合当前位置和行驶目的地校正运输车辆的行驶路径。

第二方面，本发明实施例还提供一种仓库运输车辆的路径控制装置，该装置设置于上位机，该上位机分别与服务器和运输车辆通信连接；该装置包括：订单接收模块，用于接收来自服务器的订单任务信息；目的地确定模块，用于根据订单任务信息确定运输车辆的行驶目的地；场景信息获取模块，用于通过运输车辆上的传感单元，获取运输车辆当前所处位置的场景信息；车辆位置确定模块，用于根据场景信息，确定运输车辆的当前位置；行驶路径确定模块，用于根据当前位置和行驶目的地，确定运输车辆的行驶路径；行驶控制模块，用于通过运输车辆上的伺服驱动器，控制运输车辆沿着行驶路径行驶。

第三方面，本发明实施例还提供一种仓库运输系统，该系统包括上位机、服务器和运输车辆。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明提供了一种仓库运输车辆的路径控制方法、装置和仓库运输系统，其中，该方法应用于上位机，该上位机分别与服务器和运输车辆通信连接；该方法首先接收来自服务器的订单任务信息；根据订单任务信息确定运输车辆的行驶目的地；通过运输车辆上的传感单元，获取运输车辆当前所处位置的场景信息；根据场景信息，确定运输车辆的当前位置；根据当前位置和行驶目的地，确定运输车辆的行驶路径；通过运输车辆上的伺服驱动器，控制运输车辆沿着行驶路径行驶。本发明通过传感单元获取运输车辆当前位置来获得运输车辆的行驶路径，并通过伺服驱动器控制小车沿着该路径行驶，提高了运输车辆行驶路径的准确性，同时也节省了运输车辆控制的人力成本。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种仓库运输车辆的路径控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种仓库运输车辆的路径控制方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种仓库运输车辆的路径控制方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种仓库运输车辆的路径控制方法中的坐标系的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种仓库运输车辆的路径控制装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种仓库运输系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中采用人工操作小车或者遥控运输车辆的方式，完成订单任务的入库和出库，浪费了人力资源；而且目前非人工控制运输车辆的方式，得到的运输车辆的路径精确度低，本发明实施例提供的一种仓库运输车辆的路径控制方法、装置和仓库运输系统，可以应用于仓库或者其他运输场景中。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种仓库运输车辆的路径控制方法进行详细介绍。

参见图1所示的一种仓库运输车辆的路径控制方法的流程图，该方法应用于上位机，该上位机分别与服务器和运输车辆通信连接；该方法的具体步骤，包括：

步骤S102，接收来自服务器的订单任务信息；

通过无线局域网接收服务器发送的订单任务信息；该订单任务信息预先由仓库管系统通过无线局域网发送至服务器。

WMS(Warehouse Management System，仓库管理系统)将订单任务中的入库和出库操作信息(相当于上述订单任务信息)通过无线局域网传递给服务器，服务器将该入库和出库操作信息通过无线局域网输送给上位机。

步骤S104，根据订单任务信息确定运输车辆的行驶目的地；

在订单任务信息可以得到需要入库或者出库的货物的位置，该位置通常为运输车辆行驶路径中的行驶目的地。

步骤S106，通过运输车辆上的传感单元，获取运输车辆当前所处位置的场景信息；

上述运输车辆上的传感单元可以通过拍摄照片或者激光反射信号等方式，获得运输车辆所在位置的场景信息。

步骤S108，根据场景信息，确定运输车辆的当前位置；

例如，运输车辆位于仓库的中的任意位置，通过对场景信息中的数据进行相应的计算可以得到运输车辆在仓库中的位置信息，该位置信息即为运输车辆的当前位置。

步骤S110，根据当前位置和行驶目的地，确定运输车辆的行驶路径；

上位机可以结合运输车辆周围的环境和当前位置和行驶目的地，综合分析得到运输车辆的行驶路径。

步骤S112，通过运输车辆上的伺服驱动器，控制运输车辆沿着行驶路径行驶。

在运输车辆行驶过程中，计算运输车辆沿着行驶路径行驶时的角度偏差和/或距离偏差；如果角度偏差超出预设的角度偏差范围和/或距离偏差超出预设的距离偏差范围，通过伺服驱动器，调整运输车辆的运行状态，以使运输车辆沿着行驶路径行驶。

上述伺服驱动器根据角度偏差或者距离偏差中的一种或者多种，纠正运输车辆在行驶过程中不偏离行驶路径，确保运输车辆精确完成仓库的入库和出库操作。

进一步地，上述方法还包括：通过运输车辆上的电器检测元件，检测运输车辆的当前位置与行驶目的地之间的距离，以结合当前位置和行驶目的地校正运输车辆的行驶路径。

通过运输车辆上的电器检测元件可以校正运输车辆的行驶路径，从而电器检测元件与伺服驱动器结合使用，双重保障了运输车辆行驶路径的准确性。

本发明提供了一种仓库运输车辆的路径控制方法，该方法应用于上位机，该上位机分别与服务器和运输车辆通信连接；该方法首先接收来自服务器的订单任务信息；根据订单任务信息确定运输车辆的行驶目的地；通过运输车辆上的传感单元，获取运输车辆当前所处位置的场景信息；根据场景信息，确定运输车辆的当前位置；根据当前位置和行驶目的地，确定运输车辆的行驶路径；通过运输车辆上的伺服驱动器，控制运输车辆沿着行驶路径行驶。本发明通过传感单元获取运输车辆当前位置来获得运输车辆的行驶路径，并通过伺服驱动器控制小车沿着该路径行驶，提高了运输车辆行驶路径的准确性，同时也节省了运输车辆控制的人力成本。

参见图2所示的另一种仓库运输车辆的路径控制方法的流程图；该方法在图1所示的仓库运输车辆的路径控制方法的基础上实现，该方法的具体步骤，包括：

步骤S202，接收来自服务器的订单任务信息；

步骤S204，根据订单任务信息确定运输车辆的行驶目的地；

步骤S206，通过传感单元的摄像机，采集运输车辆当前所处位置的场景的图片；

上述传感单元包括摄像机和视频解码芯片；该摄像机可以采用CCD(ChargeCoupled Device，电荷耦合器件)摄像机，CCD摄像通常是一种半导体成像器件，具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小和抗震动等有点。

上述摄像机用于拍摄运输车辆当前所处位置的场景的图片，该场景的地面上铺设有蓝色色带，该蓝色色带可作为运输车辆的导引路径，也就是说运输车辆需沿着蓝色色带行驶；将摄像机采集到的场景中的蓝色色带的图片信息发送至视频解码单元；该图片信息为PAL(Phase Alteration Line，电视广播制式)模拟信号。

步骤S208，通过传感单元的视频解码芯片，对场景的图片进行模数转换，得到运输车辆当前所处位置的场景信息；

通过视频解码芯片将上述PAL模拟信号转化为数字信号，并将该数据信号输出至上位机。

步骤S210，根据场景信息，确定运输车辆的当前位置；

上位机可根据接收的场景信息，在内部模拟出个运输车辆所处当前位置的周边环境的三维立体图形及尺寸，进而可准确得到运输车辆的当前位置。

步骤S212，通过场扫描法处理当前位置和行驶目的地，得到运输车辆的行驶路径；

由于场景中的蓝色色带在蓝色色度分量空间中与地面背景有着较大的对比度，因此可以提取数字信号中的cd分量进行图像处理，来得到运输车辆的当前位置，进而通过场扫描法得到运输车辆的行驶路径，场扫描法也可以称为行列扫描法，即沿着水平和垂直方向扫描数字信号表示的图像，得到行驶路径的宽度及行驶目的地的信息。

例如，将运输车辆的行驶路径简化为直线模型，如x＝yxtan△θ+△x，其中，x和y分别表示行驶路径在直角坐标系中横轴和纵轴的分量，△θ表示蓝带偏差角，△x表示蓝带偏差距离。

上位机根据直线模型，采用最小二乘法计算运输车辆在行驶过程中的蓝带偏差角和蓝带偏差距离，那么△θ的计算公式可表示为：

式中，n表示从运输车辆的当前位置到行驶目的地的路径的总条数；x_i表示第i条路径在直角坐标系中横轴的分量；y_i表示第i条路径在直角坐标系中纵轴的分量。

△x的计算公式可表示为：

选取出蓝带偏差角和蓝带偏差距离最小的蓝色色带，作为最终的行驶路径，并将高行驶路径通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)传输给伺服控制器。

步骤S214，通过运输车辆上的伺服驱动器，控制运输车辆沿着行驶路径行驶。

伺服控制器根据定位精度要求及运行平稳性要求，将角度偏差范围设定为-5°～+5°，距离偏差范围设定-5mm～+5mm，并且纠偏时优先纠正角度偏差，确保在纠偏过程中运输车辆不偏离视野，以使运输车辆精确的完成入库和出库操作。

本实施例提供的仓库运输车辆的路径控制方法，通过视觉导引的方式得到运输车辆的位置，即通过摄像机读取运输车辆的周边环境信息，通过处理器可在内部模拟出个周边环境的三维立体图形及尺寸，从而使运输车辆精确地在行驶路径上行驶。

参见图3所示的另一种仓库运输车辆的路径控制方法的流程图；该方法在图1所示的仓库运输车辆的路径控制方法的基础上实现，该方法的具体步骤，包括：

步骤S302，接收来自服务器的订单任务信息；

步骤S304，根据订单任务信息确定运输车辆的行驶目的地；

步骤S306，通过传感单元的激光头向指定方向发射激光信号；通过传感单元的传感器，接收激光信号被预设的反光柱反射的反射信号，将反射信号作为运输车辆当前所处位置的场景信息；

上述传感单元包括激光头和传感器；该激光头安装于运输车辆车身顶架上；在运输车辆所在场景中的固定位置上设置有N(N≥3)个反光柱；该反光柱可以反射激光头发射的激光信号。

首先激光头向运输车辆的四周发射激光信号，然后该激光信号射到反光柱上，返回反射信号，传感器接收该反射信号，并将该反射信号发送给上位机。

步骤S308，以所述传感器为中心，建立直角坐标系；在该直角坐标系中，将场景数据进行迭代计算，得到运输车辆的当前位置。

例如，根据建立的全局坐标系XOY，记录运输车辆所场景中的各个反光柱所处的位置，并以激光头为中心OS建立传感器的坐标系XSOSYS，如图4所示；激光头没扫描一周，传感器可检测到发光柱相对于XS轴的夹角λi(i＝1,2,......,N)；当检测到场景中至少三个反光柱(相当于图中的路标1、路标2直到路标n)相对于XS轴的夹角后，通过迭代计算得到中心OS在全局坐标系XOY下的坐标以及传感器坐标系XS轴和全局坐标系X轴之间的夹角θ，进而得到运输车辆在场景中所处的位置。

步骤S310，根据当前位置和行驶目的地，确定运输车辆的行驶路径；

步骤S312，通过运输车辆上的伺服驱动器，控制运输车辆沿着行驶路径行驶。

运输车辆在按照行驶路径行驶的过程中，传感单元会不断的监测运输车辆的位置信息；通过该位置信息，上位机计算运输车辆与每个反光柱的距离，也就是计算运输车辆在行驶过程中的距离偏差；当所述距离偏差大于预设偏差距离时，伺服驱动器将调整运输车辆的行驶路径，以使运输车辆在路基偏差允许的范围内，沿着行驶路径行驶。

本实施例在运输车辆在场景中位置不确定的情况下，通过激光头和反光柱读取运输车辆所处位置的场景信息，从而提高了运输车辆的定位精度，以使运输车辆可以精确地行驶到行驶目的地。

对应于上述仓库运输车辆的路径控制方法的实施例，本实施例还提供了一种仓库运输车辆的路径控制装置，如图5所示，该装置设置于上位机，该上位机分别与服务器和运输车辆通信连接；该装置包括：

订单接收模块50，用于接收来自服务器的订单任务信息；

目的地确定模块51，用于根据订单任务信息确定所述运输车辆的行驶目的地；

场景信息获取模块52，用于通过运输车辆上的传感单元，获取运输车辆当前所处位置的场景信息；

车辆位置确定模块53，用于根据场景信息，确定运输车辆的当前位置；

行驶路径确定模块54，用于根据当前位置和所述行驶目的地，确定运输车辆的行驶路径；

行驶控制模块55，用于通过运输车辆上的伺服驱动器，控制运输车辆沿着行驶路径行驶。

本发明实施例提供的仓库运输车辆的路径控制装置，与上述实施例提供的仓库运输车辆的路径控制方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本实施例还提供了一种与上述方法实施例相对应的一种仓库运输系统，图6所示为一种仓库运输系统的结构示意图，该系统包括上位机60、服务器61和运输车辆62。

本发明实施例所提供的仓库运输车辆的路径控制方法、装置和仓库运输系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种仓库运输车辆的路径控制方法，其特征在于，所述方法应用于上位机，所述上位机分别与服务器和运输车辆通信连接；所述方法包括：

接收来自服务器的订单任务信息；

根据所述订单任务信息确定所述运输车的行驶目的地；

通过所述运输车辆上的传感单元，获取所述运输车辆当前所处位置的场景信息；

根据所述场景信息，确定所述运输车辆的当前位置；

根据所述当前位置和所述行驶目的地，确定所述运输车辆的行驶路径；

通过所述运输车辆上的伺服驱动器，控制所述运输车辆沿着所述行驶路径行驶。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感单元包括摄像机和视频解码芯片；

所述通过所述运输车辆上的传感单元，获取所述运输车辆当前所处位置的场景信息的步骤，包括：

通过所述传感单元的摄像机，采集所述运输车辆当前所处位置的场景的图片；

通过所述传感单元的视频解码芯片，对所述场景的图片进行模数转换，得到所述运输车辆当前所处位置的场景信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前位置和所述行驶目的地，确定所述运输车辆的行驶路径的步骤，包括：

通过场扫描法处理所述当前位置和所述行驶目的地，得到所述运输车辆的行驶路径。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感单元包括激光头和传感器；

所述通过所述运输车辆上的传感单元，获取所述运输车辆当前所处位置的场景信息的步骤，还包括：

通过所述传感单元的激光头向指定方向发射激光信号；

通过所述传感器，接收所述激光信号被预设的反光柱反射的反射信号，将所述反射信号作为所述运输车辆当前所处位置的场景信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述场景信息，确定所述运输车辆的当前位置的步骤，包括：

以所述传感器为中心，建立直角坐标系；

在所述直角坐标系中，将所述场景信息进行迭代计算，得到所述运输车辆的当前位置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述运输车辆上的伺服驱动器，控制所述运输车辆沿着所述行驶路径行驶的步骤，包括：

在所述运输车辆在行驶过程中，计算所述运输车辆沿着所述行驶路径行驶时的角度偏差和/或距离偏差；

如果所述角度偏差超出预设的角度偏差范围和/或所述距离偏差超出预设的距离偏差范围，通过所述伺服驱动器，调整所述运输车辆的运行状态，以使所述运输车辆沿着所述行驶路径行驶。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收来自服务器的订单任务信息的步骤，包括：

通过无线局域网接收所述服务器发送的订单任务信息；所述订单任务信息预先由仓库管系统通过无线局域网发送至所述服务器。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过所述运输车辆上的电器检测元件，检测所述运输车辆的当前位置与行驶目的地之间的距离，以结合所述当前位置和所述行驶目的地校正所述运输车辆的行驶路径。

9.一种仓库运输车辆的路径控制装置，其特征在于，所述装置设置于上位机，所述上位机分别与服务器和运输车辆通信连接；所述装置包括：

订单接收模块，用于接收来自服务器的订单任务信息；

目的地确定模块，用于根据所述订单任务信息确定所述运输车辆的行驶目的地；

场景信息获取模块，用于通过所述运输车辆上的传感单元，获取所述运输车辆当前所处位置的场景信息；

车辆位置确定模块，用于根据所述场景信息，确定所述运输车辆的当前位置；

行驶路径确定模块，用于根据所述当前位置和所述行驶目的地，确定所述运输车辆的行驶路径；

行驶控制模块，用于通过所述运输车辆上的伺服驱动器，控制所述运输车辆沿着所述行驶路径行驶。

10.一种仓库运输系统，其特征在于，所述系统包括上位机、服务器和运输车辆。