CN111144825A - 一种基于agv小车的rfid仓储物流盘库方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于AGV小车的RFID仓储物流盘库方法和系统，包括以下步骤：(1)仓库信息管理系统生成盘库任务单并分配给闲置AGV小车；(2)闲置AGV小车通过RFID模块识别目标库位标签到达目标库位，并将目标库位货物按照规划的最优行驶路线送至盘点位置；(3)若有货物已经盘点完成，则由到达盘点位置的AGV小车将盘点完成的货物送回原库位，若无货物盘点完成则继续回到步骤(1)直到盘库任务单全部完成。解决了传统方法效率低下，人工成本高的问题。

Description

一种基于AGV小车的RFID仓储物流盘库方法和系统
技术领域
本发明属于盘库方法，具体涉及一种基于AGV小车的RFID仓储物流盘库方法和系统。
背景技术
近年来，我国的硬件技术和物联网技术发展迅猛，然而在仓储物流盘库方面，还有很大一部分企业在使用人工巡查盘库或人工驾驭叉车至盘库点进行盘库，这样的方法不仅需要耗费大量的人力资源，且容易由于仓库环境的复杂及员工的疏忽而造成盘库的疏漏，因此，需要结合现代先进的硬件技术和物联网技术研究一种新型的盘库方法以提高仓储物流盘库的高效性准确性。
申请公布号为CN 106843238 A的一种仓库自动化分拣方法，包括仓库自动化分拣系统，该系统包括：仓储服务器、工作站、可移动货架和AGV小车，所述工作站包含：分拣墙、分拣台、终端设备、摄像头、扫码枪、触摸显示屏和打印机，所述仓储服务器连接所述工作站的终端设备，所述终端设备分别连接摄像头、扫码枪、触摸显示屏和打印机；所述移动货架的最底层离地面的高度高于AGV小车高度，以使AGV小车可以从四个个方向进入移动货架底部，并将所述移动货架抬升起来；所述移动货架底层朝下的平面中央贴有标识物，用于所述AGV小车根据所述标识物来确定所述移动货架的位置；仓库地面每隔一定距离铺设有标识符，用于定位每个货架摆放位置，并为AGV小车提供导航和定位；仓库包括：存储区和若干分拣区，所述存储区摆放所述移动货架，AGV小车可进入所述存储区，每个分拣区由操作等待区、排队区、操作区、返回等待区组成；将多个订单合成一个操作任务，每一个操作任务需要调度若干个货架到操作区进行操作；该方法包括步骤：仓储服务器分配操作任务到各个工作站，调度AGV小车搬运货架，AGV小车去存储区取出相应移动货架，并将所述相应移动货架送到对应的操作等待区放下；通过AGV小车将对应移动货架搬运至排队区排队，并将该对应移动货架依次搬入操作区；通过AGV小车将该移动货架在不同的操作区之间循环，以完成上货、分拣、盘库的工作；在所述出货操作结束后，所述仓储服务器调度AGV小车将该对应移动货架送至返回等待区放下，再由另一台AGV小车将该对应移动货架运回存储区。当下操作为出库操作时，使用分拣墙将所述移动货架上的货物出库。该仓库自动化分拣方法中应用的设备比较多，成本比较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于AGV小车的RFID仓储物流盘库方法和系统，解决了传统方法效率低下，人工成本高的问题。
本发明所采用的技术方案如下：
一种基于AGV小车的RFID仓储物流盘库系统，其特征在于，包括互相通信的仓库信息管理系统与AGV小车，其中，仓库信息管理系统包括第一通讯模块，网络模块，数据处理模块以及仓库信息显示模块，AGV小车包括控制模块、RFID模块、第二通讯模块、防撞模块；
第一通通讯模块和第二通讯模块用于仓库信息管理系统与AGV小车的信息交互；
数据处理模块用于生成盘库任务单，空闲小车的判断以及盘库任务的分发、盘库任务是否完成的判断；
网络模块用于上传传盘库任务记录到移动终端服务器。
仓库信息显示模块用于显示盘库过程中库位信息及AGV小车工作状态；
RFID模块用于识别库位标签、托盘标签和货物标签；
定位模块用于识别AGV小车自身位置及目标位置；
控制模块用于根据AGV小车自身位置及目标位置规划最优行驶路线；
防碰模块用于防止AGV小车在行驶过程中与其他AGV小车碰撞。
一种利用上述基RFID仓储物流盘库系统的仓储物流盘库方法，包括以下步骤：
(1)仓库信息管理系统生成盘库任务单并分配给闲置AGV小车；
(2)闲置AGV小车通过RFID模块识别目标库位标签到达目标库位，并将目标库位货物按照规划的最优行驶路线送至盘点位置；
(3)若有货物已经盘点完成，则由到达盘点位置的AGV小车将盘点完成的货物送回原库位，若无货物盘点完成则继续回到步骤(1)直到盘库任务单全部完成。
如上所述的仓储物流盘库方法，AGV小车会实时上传当前工作状态及任务进度给仓库信息管理系统，仓库信息管理系统会根据当前AGV小车的工作状态及任务进度实时更新盘库任务单，并将盘库任务单分配给闲置的AGV小车。
如上所述的仓储物流盘库方法，仓库信息管理系统会获取所有闲置AGV小车的信息并分配最近的待盘点库位给每个AGV小车，AGV小车通过定位模块及控制模块判断到达目标库位的最佳路径，同时仓库信息管理系统会更新已接收盘点任务的AGV小车的工作状态为正在工作。
如上所述的仓储物流盘库方法，AGV小车通过RFID模块识别库位标签，当AGV小车识别到目标库位标签到达目标库位之后，通过RFID模块识别托盘标签和货物标签核对托盘信息及货物信息，核对完成后开始托运货物并将任务进度上传至仓库信息管理系统，仓库信息管理系统更新目标库位任务进度为正在托运。
如上所述的仓储物流盘库方法，AGV小车通过RFID模块识别库位标签到达盘库点，并将任务进度上传至仓库信息管理系统，仓库信息管理系统更新目标库位任务进度为正在盘点，待工作人员盘点完成后将目标库位任务进度更新为盘点完成。
如上所述的仓储物流盘库方法，AGV小车通过RFID模块识别库位标签到达盘库点后，AGV小车会获取当前盘库任务单进度，若有已经盘点完成的货物则会通过RFID模块识别托盘信息及货物信息并送回原位置；
若没有盘点完成的货物，AGV小车则会获取新的目标库位盘点任务，若无新的目标库位盘点任务则仓库信息管理系统会更新AGV小车状态为闲置状态并返回闲置区或执行其他任务。
如上所述的仓储物流盘库方法，仓库信息管理系统每次实时更新的盘库任务单信息及AGV小车状态都通过仓库信息显示模块进行显示；
若此次盘库任务完成，则仓库管理系统会将此次盘库结果上传至移动终端服务器保存。
如上所述的仓储物流盘库方法，根据AGV小车自身位置及目标位置规划最优行驶路线的过程为：
(a)以AGV小车初始位置与目标位置为对角线的方形区域作为最佳路径计算区；
(b)以目标位置的对角位置作为一个行驶点位，在最佳路径计算区内标记出所有行驶点位；
(c)找到距离AGV小车最近且未被标记的点位，并以该点位为AGV的当前起始点，更新AGV当前起始点与所述未标记点位的距离，并更新AGV小车初始起始点与标记点位之间的最短距离，以获得最优行驶路线。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
本发明通过AGV小车代替传统的人工进行货物盘点，AGV小车带来的机动性能够自动满足各种工作场景，因此具有较高的通用性。本发明AGV小车采用RFID模块识别库位标签、托盘标签和货物标签获取相关信息，使得本发明系统具有较高的稳定性。本发明AGV小车通过通讯模块与仓库信息管理系统实时交互信息，使得仓库信息管理系统能够实时记录盘库任务单执行状态及AGV小车工作状态。本发明AGV小车使用AI算法计算规划小车最佳行驶路径，从而使得本发明系统的工作效率大大提高。
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做简单地介绍，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前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是本发明实施例提供的基于AGV小车的RFID仓储物流盘库方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的AGV小车和仓库信息管理系统的结构示意图；
图3是AGV小车判断到达目标库位最佳路径的原理框图；
图4是AGV小车判断目标库位到达盘库点最佳路径的原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
本实施例提供了一种基于AGV小车的RFID仓储物流盘库方法，实现该RFID仓储物流盘库方法的RFID仓储物流盘库系统的结构如图2所示，具体包括：包括互相通信的仓库信息管理系统与AGV小车，其中，仓库信息管理系统包括第一通讯模块，网络模块，数据处理模块以及仓库信息显示模块，AGV小车包括控制模块、RFID模块、第二通讯模块、防撞模块；
第一通通讯模块和第二通讯模块用于仓库信息管理系统与AGV小车的信息交互；数据处理模块用于对RFID仓储物流盘库系数据处理模块用于生成盘库任务单，空闲小车的判断以及盘库任务的分发、盘库任务是否完成的判断；网络模块用于上传传盘库任务记录到移动终端服务器。仓库信息显示模块用于显示盘库过程中库位信息及AGV小车工作状态；RFID模块用于识别库位标签、托盘标签和货物标签；定位模块用于识别AGV小车自身位置及目标位置；控制模块用于根据AGV小车自身位置及目标位置规划最优行驶路线；防碰模块用于防止AGV小车在行驶过程中与其他AGV小车碰撞。
如图1所示，该基于AGV小车的RFID仓储物流盘库方法包括以下步骤：
S1、仓库信息管理系统会根据当前仓库存储状态自动生成盘库任务单。
S2、仓库信息管理系统自动生成盘库任务单后会实时更新盘库任务单完成状态，盘库任务单完成状态由工作AGV小车实时发送。
S3、仓库信息管理系统除了会实时获取盘库任务单完成状态，同时也会获取AGV小车工作状态，以便给闲置状态的AGV小车及时分配盘库任务单目标库位，AGV小车工作状态由工作AGV小车实时发送。
S4、仓库信息管理系统获取全部AGV小车工作状态，并判断是否有AGV小车闲置。
S5、仓库信息管理系统判断有AGV小车闲置后，仓库信息管理系统会获取所有闲置AGV小车的信息并分配最近的待盘点库位给每个AGV小车。
AGV小车通过定位模块及控制模块判断到达目标库位的最佳路径，同时仓库信息管理系统会更新已接收盘点任务的AGV小车的工作状态为正在工作。
如图3所示，判断到达目标库位最佳路径的具体过程为：
(a)以AGV小车初始位置与目标库位为对角线的方形区域作为最佳路径计算区；
(b)以最佳路径计算区内每个库位的对角位置作为一个行驶点位，在最佳路径计算区内标记出所有行驶点位，即行驶点位为每个库位的四个对角，相邻两个库位共享两个行驶点位。
(c)找到距离AGV小车最近且未被标记的点位，并以该点位为AGV的当前起始点，更新AGV当前起始点与所述未标记点位的距离，并更新AGV小车初始起始点与标记点位之间的最短距离，以获得最优行驶路线。
具体过程为：
(c-1)以AGV小车为起点，更新所有点位相对于AGV的距离，默认除了AGV到AGV距离为0，其他都为无穷大：AGV到AGV距离为0，AGV到点位1距离为INF，AGV到点位2距离为INF，AGV到点位3距离为INF，AGV到点位4距离为INF。
(c-2)以AGV小车为起点，更新与AGV相连通的点位到AGV起点的距离，并标记AGV起点：AGV到AGV距离为0，AGV到点位1距离为x1，AGV到点位2距离为x2，AGV到点位3距离为x3，AGV到点位4距离为INF。
(c-3)遍历一次所有点位与AGV起点的距离，找到距离最近且未被标记的点位，如图为点位1。以点位1为起点，更新AGV起点与所有未标记点的距离：AGV到AGV距离为0，AGV到点位1距离为x1，AGV到点位2距离为x1+x4，AGV到点位3距离为x1+x5，AGV到点位4距离为INF。但由于x1+x4>x2，x1+x5>x3，与上一次记录的距离比较下得到最终更新的结果，并标记点位1：AGV到AGV距离为0，AGV到点位1距离为x1，AGV到点位2距离为x2，AGV到点位3距离为x3，AGV到点位4距离为INF。
(c-4)再次遍历一次所有点位与AGV起点的距离，找到距离最近且未被标记的点位，如图为点位2。以点位2为起点，更新AGV起点与所有未标记点的距离并与上一次记录的距离相比较的结果，并标记点位2：AGV到AGV距离为0，AGV到点位1距离为x1，AGV到点位2距离为x2，AGV到点位3距离为x3，AGV到点位4距离为x2+x6。
(c-5)AGV到AGV的距离为0，AGV到点位1的距离为x1，AGV到点位2的距离为x2，AGV到点位3的距离为x3，AGV到点位4的距离为x3+x7。但与上次更新的距离比较x2+x6＞x3+x7，因此，最后更新的距离为：AGV到AGV的距离为零，AGV到点位1的距离为x1，AGV到点位2的距离为x2，AGV到点位3的距离为x3，AGV到点位4的距离为x3+x7。
AGV小车到达目标库位之后通过RFID模块识别库位标签，当AGV小车识别到目标库位标签到达目标库位之后，通过RFID模块识别托盘标签和货物标签核对托盘信息及货物信息，核对完成后开始托运货物并将任务进度上传至仓库信息管理系统，仓库信息管理系统更新目标库位任务进度为正在托运。
S6、AGV小车通过RFID模块识别库位标签到达盘库点，并将任务进度上传至仓库信息管理系统，仓库信息管理系统更新目标库位任务进度为正在盘点，待工作人员盘点完成后将目标库位任务进度更新为盘点完成。
AGV小车按照规划的最优路径到达盘库点，具体目标库位到达盘库点最佳路径的确定过程与到达目标库位最佳路径的确定过程相同，如图4所示，具体为：
(a)以AGV小车初始位置与目标盘库点为对角线的方形区域作为最佳路径计算区；
(b)以最佳路径计算区内每个库位的对角位置作为一个行驶点位，在最佳路径计算区内标记出所有行驶点位，即行驶点位为每个库位的四个对角，相邻两个库位共享两个行驶点位。
(c)找到距离AGV小车最近且未被标记的点位，并以该点位为AGV的当前起始点，更新AGV当前起始点与所述未标记点位的距离，并更新AGV小车初始起始点与标记点位之间的最短距离，以获得最优行驶路线。
S7、AGV小车通过RFID模块识别库位标签到达盘库点后，AGV小车会获取当前盘库任务单进度并判断是否具有已盘点完成货物。
AGV小车通过RFID模块识别库位标签到达盘库点后若判断没有已完成盘点库位货物，若无新的目标库位盘点任务则仓库信息管理系统会更新AGV小车状态为闲置状态并返回闲置区或执行其他任务。
S8、若有已经盘点完成的货物则会通过RFID模块识别托盘信息及货物信息并送回原位置。
本实施例通过AGV小车代替传统的人工进行货物盘点，AGV小车带来的机动性能够自动满足各种工作场景，因此具有较高的通用性。AGV小车采用RFID阅读器识别库位标签、托盘标签和货物标签获取相关信息，使得本发明系统具有较高的稳定性。AGV小车通过通讯模块与仓库信息管理系统实时交互信息，使得仓库信息管理系统能够实时记录盘库任务单执行状态及AGV小车工作状态。AGV小车使用AI算法计算规划小车最佳行驶路径，从而使得本发明系统的工作效率大大提高。
以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于AGV小车的RFID仓储物流盘库系统，其特征在于，包括互相通信的仓库信息管理系统与AGV小车，其中，仓库信息管理系统包括第一通讯模块，网络模块，数据处理模块以及仓库信息显示模块，AGV小车包括控制模块、RFID模块、第二通讯模块、防撞模块；
第一通通讯模块和第二通讯模块用于仓库信息管理系统与AGV小车的信息交互；
数据处理模块用于生成盘库任务单，空闲小车的判断以及盘库任务的分发、盘库任务是否完成的判断；
网络模块用于上传传盘库任务记录到移动终端服务器。
仓库信息显示模块用于显示盘库过程中库位信息及AGV小车工作状态；
RFID模块用于识别库位标签、托盘标签和货物标签；
定位模块用于识别AGV小车自身位置及目标位置；
控制模块用于根据AGV小车自身位置及目标位置规划最优行驶路线；
防碰模块用于防止AGV小车在行驶过程中与其他AGV小车碰撞。
2.一种利用如权利要求1所述的基RFID仓储物流盘库系统的仓储物流盘库方法，包括以下步骤：
(1)仓库信息管理系统生成盘库任务单并分配给闲置AGV小车；
(2)闲置AGV小车通过RFID模块识别目标库位标签到达目标库位，并将目标库位货物按照规划的最优行驶路线送至盘点位置；
(3)若有货物已经盘点完成，则由到达盘点位置的AGV小车将盘点完成的货物送回原库位，若无货物盘点完成则继续回到步骤(1)直到盘库任务单全部完成。
3.如权利要求2所述的仓储物流盘库方法，其特征在于，AGV小车会实时上传当前工作状态及任务进度给仓库信息管理系统，仓库信息管理系统会根据当前AGV小车的工作状态及任务进度实时更新盘库任务单，并将盘库任务单分配给闲置的AGV小车。
4.如权利要求2所述的仓储物流盘库方法，其特征在于，仓库信息管理系统会获取所有闲置AGV小车的信息并分配最近的待盘点库位给每个AGV小车，AGV小车通过定位模块及控制模块判断到达目标库位的最佳路径，同时仓库信息管理系统会更新已接收盘点任务的AGV小车的工作状态为正在工作。
5.如权利要求2所述的仓储物流盘库方法，其特征在于，AGV小车通过RFID模块识别库位标签，当AGV小车识别到目标库位标签到达目标库位之后，通过RFID模块识别托盘标签和货物标签核对托盘信息及货物信息，核对完成后开始托运货物并将任务进度上传至仓库信息管理系统，仓库信息管理系统更新目标库位任务进度为正在托运。
6.如权利要求2所述的仓储物流盘库方法，其特征在于，AGV小车通过RFID模块识别库位标签到达盘库点，并将任务进度上传至仓库信息管理系统，仓库信息管理系统更新目标库位任务进度为正在盘点，待工作人员盘点完成后将目标库位任务进度更新为盘点完成。
7.如权利要求2所述的仓储物流盘库方法，其特征在于，AGV小车通过RFID模块识别库位标签到达盘库点后，AGV小车会获取当前盘库任务单进度，若有已经盘点完成的货物则会通过RFID模块识别托盘信息及货物信息并送回原位置；
若没有盘点完成的货物，AGV小车则会获取新的目标库位盘点任务，若无新的目标库位盘点任务则仓库信息管理系统会更新AGV小车状态为闲置状态并返回闲置区或执行其他任务。
8.如权利要求2所述的仓储物流盘库方法，其特征在于，仓库信息管理系统每次实时更新的盘库任务单信息及AGV小车状态都通过仓库信息显示模块进行显示；
若此次盘库任务完成，则仓库管理系统会将此次盘库结果上传至移动终端服务器保存。
9.如权利要求2所述的仓储物流盘库方法，其特征在于，根据AGV小车自身位置及目标位置规划最优行驶路线的过程为：
(a)以AGV小车初始位置与目标位置为对角线的方形区域作为最佳路径计算区；
(b)以目标位置的对角位置作为一个行驶点位，在最佳路径计算区内标记出所有行驶点位；
(c)找到距离AGV小车最近且未被标记的点位，并以该点位为AGV的当前起始点，更新AGV当前起始点与所述未标记点位的距离，并更新AGV小车初始起始点与标记点位之间的最短距离，以获得最优行驶路线。
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