CN110758592A - 自动运货系统及自动运货方法 - Google Patents

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Abstract

一种自动运货系统，包括运输车、货架、摄像装置及控制系统，所述货架承载货物，所述运输车受控于所述控制系统于所述场景内行驶至所述货架装卸货，所述摄像装置设置于所述场景的高处并拍摄包括所述货架及运输车的影像，所述控制系统获取所述摄像装置拍摄的影像并分析货架及运输车的相对位置，并据以控制所述运输车调整行驶方向，以使运输车准确地行驶至所述货架，所述控制系统还控制所述货架装卸货至所述运输车。还提供了一种自动运货方法。

Description

自动运货系统及自动运货方法
技术领域
本发明涉及一种基于视觉识别的自动运货系统及自动运货方法。
背景技术
当前自动引导运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)在工厂物流自动化运输中应用广泛，但目前还无法实现全流程自动化。例如，货物需要通过人工搬运到AGV上，然后需要通过手动设定AGV运行路线。因此，在自动化产线中，经常因为无法自动化接驳货物运输而产生人力成本。此外，现有AGV较常使用磁条导轨式AGV，但这种磁条导轨式AGV存在部署不灵活且可扩展性差的问题。因此，利用AGV实现自动化运货仍需要作进一步的提升。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种全流程自动化控制的自动运货系统。
一种自动运货系统，应用于一场景内，所述自动运货系统包括运输车、货架、摄像装置及控制系统，所述货架承载货物，所述运输车受控于所述控制系统于所述场景内行驶至所述货架装卸货，所述摄像装置设置于所述场景的高处并拍摄包括所述货架及运输车的影像，所述控制系统获取所述摄像装置拍摄的影像并分析货架及运输车的相对位置，并据以控制所述运输车调整行驶方向，以使运输车准确地行驶至所述货架，所述控制系统还控制所述货架装卸货至所述运输车。
一种自动运货方法，应用于一场景内，所述自动运货方法包括：
控制运输车在所述场景内行驶向货架；
通过摄像装置于所述场景的高处拍摄包括所述货架及运输车的影像；
获取所述摄像装置拍摄的影像并分析货架及运输车的相对位置，并据以控制所述运输车调整行驶方向，以使运输车准确地行驶至所述货架；及
控制所述货架装卸货至所述运输车。
所述自动运货系统通过摄像装置与运输车的车载摄像模块实时提供视频流，通过控制系统可更准确地控制运输车与货架的固定及装卸货，进而完成对运输车的全流程自动化控制，极大地节省了人力成本及提高运货效率。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的自动运货系统的功能模块图。
图2为本发明较佳实施例的自动运货系统应用于一场景的示意图。
图3为本发明较佳实施例的运输车的示意图。
图4为本发明较佳实施例的运输车固定至锁定装置的示意图。
图5为本发明较佳实施例的运输车与货架分离的示意图。
主要元件符号说明
自动运货系统 100
运输车 10
车载摄像模块 12
顶杆 14
货架 20
虚拟停车位 22
载体 23
支架 24
锁定装置 25
固定槽 252
引导部 254
特征图案 26
容置空间 27
摄像装置 30
控制系统 40
场景 500
第一干道 502
第二干道 504
第一摄像装置 32
第二摄像装置 34
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明较佳实施例提供一自动运货系统100包括运输车10、货架20、摄像装置30及控制系统40。所述运输车10、摄像装置30与控制系统40之间通过无线网络建立通信连接，以相互传输数据及命令。所述自动运货系统100为布置于一场景内，例如储物仓内。
所述运输车10为自动引导运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)，受控于所述控制系统40于所述场景内运动。所述运输车10的前端设置有车载摄像模块12，用于拍摄运输车10前方的影像。所述运输车10的前端还设置有至少一顶杆14(参见图3)，所述顶杆14可伸缩地收容于运输车10内，所述顶杆14伸出运输车10外时，用于固定所述运输车10至所述货架20。本实施例中，所述运输车10分别在前端及后端分别设置有一个顶杆14(参见图3)，以使所述运输车10的相对两端均可固定至货架20。
所述货架20固定设置于所述场景内的位置，用于承载货物。本实施例中，所述场景内可包括多个货架20，以下以单一货架20为例进行说明。所述货架20前设置一个虚拟停车位22(参图2)。本实施例中，所述虚拟停车位22为提供所述运输车10停靠的指定区域，在所述虚拟停车位22内，所述运输车10与货架20可达到较佳地装卸货互动。
请参阅图5，所述货架20包括载体23及支架24，所述载体23承载于所述支架24上。本实施例中，所述支架24为分别位于所述载体23的四个顶角位置的支撑腿，以使载体23下方形成容置空间27。所述载体23用于承载货物。所述货架20还包括锁定装置25及特征图案26。所述锁定装置25设置于所述载体23的下部，以对应载体23下方的容置空间27，用于锁定所述运输车10于货架20中。所述特征图案26设置于所述支架24上。请参阅图4，所述锁定装置25包括固定槽252及引导部254。所述固定槽252设置于所述引导部254的一端，用于容置所述运输车10的顶杆14。所述引导部254可弹性形变地回收至载体23内部，用于引导所述运输车10的顶杆14滑向所述固定槽252。
所述摄像装置30固定设置于所述场景内的天花板上，用于拍摄所述场景内的影像。
所述控制系统40用于收集所述车载摄像模块12及摄像装置30的影像并控制所述运输车10运动。
请参阅图2，提供一场景500，本实施例中，所述场景500包括相互连接的第一干道502及第二干道504。货架20设置于一指定位置，用于承载货物。本实施例中，所述货架20设置于所述第一干道502远离第二干道504的一端。所述货架20前设置一个虚拟停车位22，所述虚拟停车位22位于所述第一干道502内。所述场景500还布置有多个摄像装置30，用于拍摄整个场景500内的影像。本实施例中，所述场景500布置有第一摄像装置32及第二摄像装置34。较佳地，所述第一摄像装置32及第二摄像装置34分别相邻设置于所述场景500的天花板上，其中，所述第一摄像装置32设置于邻近货架20位置的天花板上，用于拍摄货架20及其前方的虚拟停车位22的区域；所述第二摄像装置34设置于邻近连接所述第一干道502与第二干道504的拐角位置的天花板上，用于拍摄所述第一干道502与第二干道504的拐角区域。所述第一摄像装置32及第二摄像装置34的拍摄范围为相邻的。本实施例中，所述第一摄像装置32的拍摄范围包括所述货架及所述虚拟停车位22。
所述运输车10根据设定的运行路线从所述第二干道504行驶经过所述拐角进入所述第一干道502。当进入所述第一摄像装置32的拍摄范围，所述第一摄像装置32拍摄包括所述货架20及运输车10的影像，所述控制系统40获取所述第一摄像装置32的视频流并计算所述货架20及运输车10的全局方位坐标，从而通过两者的全局方位坐标进行差分运算，得出当前运输车10的方向角与货架20的朝向角的误差值，并据以生成控制命令。所述控制系统40传送所述控制命令至所述运输车10。所述运输车10根据所述控制命令调整行进方向及姿态，直到进入所述虚拟停车位22。可以理解，所述第一摄像装置32实时侦测所述运输车10的全局方位坐标，并计算调整其行进方向及姿态，以使其可适当地行驶于所述虚拟停车位22内。
进一步地，所述车载摄像模块12拍摄所述货架20的特征图案26。所述控制系统40获取所述车载摄像模块12的视频流并通过图像识别进行偏离度计算，并据以生成微调控制命令。所述控制系统40传送所述微调控制命令至所述运输车10。所述运输车10根据所述微调控制命令整行其相对货架20的方向角度，从而使得所述运输车10可较好地相对所述货架20。当所述运输车10在所述虚拟停车位22内继续行驶一预定时间后，在所述预定时间内，所述运输车10由所述虚拟停车位22行驶至所述货架20下部的容置空间27。所述控制系统40向所述运输车10传送一顶杆开启指令。所述运输车10接收到所述顶杆开启指令后开启所述顶杆14，顶杆14固定至所述锁定装置25中，以使所述运输车10固定至所述锁定装置25对应位置后完成自动锁定，从而完成所述运输车10和货架20的绑定。当绑定完成后，所述运输车上传绑定成功通知至所述控制系统40，所述控制系统40据以调度所述货架20装货至所述运输车10。
请参阅图4，所述运输车10固定至所述锁定装置25的过程中，所述运输车10在所述容置空间27内行驶，所述运输车10的顶杆14抵持至所述引导部254，所述引导部254由于外力作用向载体23内部回收。所述运输车10的顶杆14沿所述引导部254继续滑动，直至进入所述固定槽252中，所述引导部254在弹性回复力的作用下回复至初始状态以锁定所述顶杆14。
请参阅图5，在对所述运输车10装货完成后，所述控制系统40向所述运输车10传送一顶杆收回指令。所述运输车10接收到所述顶杆开启指令后收回所述顶杆14，顶杆14由所述锁定装置25中分离。当运输车10完成顶杆14收回后，向所述控制系统40回应，所述控制系统40继而控制所述运输车10行驶离开货架20，从而完成运输车10的自动装货及运输。
本发明的自动运货系统100通过摄像装置30与运输车10的车载摄像模块12实时提供视频流，通过控制系统40可更准确地控制运输车10与货架20的固定及装卸货，进而完成对运输车10的全流程自动化控制，极大地节省了人力成本及提高运货效率。
综上所述，尽管为说明目的已经公开了本发明的优选实施例，然而，本发明不只局限于如上所述的实施例，在不超出本发明基本技术思想的范畴内，相关行业的技术人员可对其进行多种变形及应用。

Claims (10)

1.一种自动运货系统，应用于一场景内，其特征在于：所述自动运货系统包括运输车、货架、摄像装置及控制系统，所述货架承载货物，所述运输车受控于所述控制系统于所述场景内行驶至所述货架装卸货，所述摄像装置拍摄包括所述货架及运输车的影像，所述控制系统获取所述摄像装置拍摄的影像并分析货架及运输车的相对位置，并据以控制所述运输车调整行驶方向，以使运输车准确地行驶至所述货架，所述控制系统还控制所述货架装卸货至所述运输车。
2.如权利要求1所述的自动运货系统，其特征在于：所述货架包括载体及支架，所述载体承载于所述支架上，以使载体下方呈容置空间，所述载体用于承载货物；所述运输车包括顶杆，所述顶杆可伸缩地收容于运输车内。
3.如权利要求2所述的自动运货系统，其特征在于：所述货架还包括锁定装置及特征图案，所述锁定装置设置于所述载体的下部，以对应载体下方的容置空间，用于锁定所述运输车于货架中；所述锁定装置包括固定槽及引导部，所述固定槽设置于所述引导部的一端，用于容置所述运输车的顶杆，所述引导部可弹性形变地回收至载体内部，用于引导所述运输车的顶杆滑向所述固定槽；所述特征图案设置于所述支架上。
4.如权利要求3所述的自动运货系统，其特征在于：所述货架前设置一个虚拟停车位，用于提供所述运输车停靠的指定区域；所述控制系统根据所述摄像装置拍摄的影像计算所述货架及运输车的全局方位坐标，从而通过两者的全局方位坐标进行差分运算，得出当前运输车的方向角与货架的朝向角的误差值，并据以生成控制命令，所述控制系统传送所述控制命令至所述运输车，所述运输车根据所述控制命令调整行进方向及姿态，直到进入所述虚拟停车位。
5.如权利要求4所述的自动运货系统，其特征在于：所述运输车还包括车载摄像模块，所述车载摄像模块拍摄包括所述货架的特征图案的影像，所述控制系统获取所述车载摄像模块拍摄的影像并通过图像识别进行偏离度计算，并据以生成微调控制命令，所述控制系统传送所述微调控制命令至所述运输车，所述运输车根据所述微调控制命令整行其相对货架的方向角度。
6.一种自动运货方法，应用于一场景内，其特征在于：所述自动运货方法包括：
控制运输车在所述场景内行驶向货架；
通过摄像装置于所述场景的高处拍摄包括所述货架及运输车的影像；
获取所述摄像装置拍摄的影像并分析货架及运输车的相对位置，并据以控制所述运输车调整行驶方向，以使运输车准确地行驶至所述货架；及
控制所述货架装卸货至所述运输车。
7.如权利要求6所述的自动运货方法，其特征在于：所述自动运货方法还包括
根据所述摄像装置拍摄的影像计算所述货架及运输车的全局方位坐标，从而通过两者的全局方位坐标进行差分运算，得出当前运输车的方向角与货架的朝向角的误差值，并据以生成控制命令；
传送所述控制命令至所述运输车，以使所述运输车根据所述控制命令调整行进方向及姿态，直到进入一设置于货架附近的虚拟停车位。
8.如权利要求7所述的自动运货方法，其特征在于：所述自动运货方法还包括：
在运输车设置车载摄像模块，并通过所述车载摄像模块拍摄包括所述货架的特征图案的影像；
获取所述车载摄像模块拍摄的影像并通过图像识别进行偏离度计算，并据以生成微调控制命令；
传送所述微调控制命令至所述运输车，以使所述运输车根据所述微调控制命令整行其相对货架的方向角度。
9.如权利要求8所述的自动运货方法，其特征在于：所述自动运货方法还包括：
当所述运输车在所述虚拟停车位内继续行驶一预定时间后，向所述运输车传送一顶杆开启指令，在所述预定时间内，所述运输车由所述虚拟停车位行驶至所述货架下部的容置空间；
所述运输车的顶杆抵持至货架的引导部，所述引导部由于外力作用向货架内部回收；
所述运输车的顶杆沿所述引导部继续滑动，直至进入所述货架设置的固定槽中，所述引导部在弹性回复力的作用下回复至初始状态以锁定所述顶杆，从而将所述运输车固定至所述货架。
10.如权利要求9所述的自动运货方法，其特征在于：所述自动运货方法还包括：
在对所述运输车装货完成后，向所述运输车传送一顶杆收回指令，以使运输车收回所述顶杆，从而从所述货架中分离；
接收运输车传送的分离完成回应，并控制所述运输车行驶离开货架。
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