CN111182466B - 一种主动式的无线中继系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动式的无线中继系统及控制方法,包括目标AGV、调度平台和移动中继车，目标AGV设有监控模块，用于监控AGV接收到无线通信质量情况，并在目标AGV进入无线信号盲区时生成并发送无线中继支援警报，调度平台可接收无线中继支援警报，根据所述无线中继支援警报识别目标AGV的坐标位置，生成并发送无线中继指令；移动中继车可接受无线中继指令，并根据所述无线中继指令进入目标AGV所在区域，在进入该区域后启动所述移动中继车上的中继模块对该区域的无线信号进行放大,与现有技术相比，本发明的移动中继车可根据无线中继指令进入目标AGV所在区域对该区域的无线信号进行放大，使目前AGV在进入无线信号盲区的情况下，依然可正常执行任务。

Description

一种主动式的无线中继系统及控制方法

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，具体涉及一种主动式的无线中继系统及控制方法。

背景技术

随着搬运机器人技术的大力发展和广泛应用，无线应用的场景越来越重要和广泛，无线通讯质量的保障问题日益凸显。

常规的AGV、智能叉车等搬运堆叠货物的应用，都是预先布设好wifi/4G/5G等无线AP的信号满足当下的应用场景；但是有时候工厂的临时产能提高需要超出原有场地，或者可能因为临时大量的会遮挡衰减无线信号的金属材料的堆叠，或者预先布设的AP的某个点突然出故障，都可能造成无线信号覆盖有临时不到位的盲区，给AGV/智能叉车等搬运机器人的无线通讯带来衰减，有可能给生产任务带来极大的影响。

发明内容

本发明的第一个发明目的在于提供一种主动式的无线中继系统,本发明的无线中继系统可在AGV进入临时的无线信号盲区时，调度移动中继车进入该区增加无线信号，使AGV可正常执行任务。

为实现以上发明目的，本发明采取以下技术方案：

主动式的无线中继系统，包括目标AGV、调度平台和移动中继车，所述目标AGV设有监控模块，用于监控AGV接收到无线通信质量情况，并在目标AGV进入无线信号盲区时生成并发送无线中继支援警报，所述调度平台可接收所述无线中继支援警报，根据所述无线中继支援警报识别目标AGV的坐标位置，生成并发送无线中继指令；所述移动中继车可接受所述无线中继指令，并根据所述无线中继指令进入目标AGV所在区域，在进入该区域后启动所述移动中继车上的中继模块对该区域的无线信号进行放大。

与现有技术相比，本发明的移动中继车可根据无线中继指令进入目标AGV所在区域对该区域的无线信号进行放大，使目前AGV在进入无线信号盲区的情况下，依然可正常执行任务。

优选的，所述调度平台包括中央通信模块、调度模块和中央控制模块，所述中央通信模块用于接收无线中继支援警报并反馈到中央控制模块，所述调度模块记录和更新移动中继车的状态信息，并在调度平台接收到无线中继支援警报后筛选出可执行充电任务的移动中继车并反馈到中央控制模块，所述中央控制模块生成调度指令、无线中继指令并通过中央通信模块发送至移动中继车。在本方案中，调度平台起到调度功能，其中，调度模块对移动中继车的状态进行更新，从中筛选可执行任务的移动中继车，由中央控制模块生成调度指令，由中央通信模块发送调度指令。

优选的，还包括定位模块，所述定位模块绘制和更新AGV场地的无线信号强度分布图，所述无线中继支援警报包括AGV当前坐标，所述无线中继指令包括无线中继点坐标，所述定位模块根据无线信号强度分布图和AGV当前坐标生成无线中继点坐标，所述中央通信模块将无线中继点坐标发送至移动中继车。在本方案中，调度平台通过无线信号强度分布图以及AGV的位置合理设置无线中继点坐标，使移动中继车行驶至无线中继点坐标的位置，为目标AGV提供中继服务。

优选的，所述无线信号强度分布图包括若干行驶线、分布于行驶线上的信号强度指示标以及固定AP坐标，所述信号强度指示标包括用于表示无线信号强度处于正常状态的信号优标、表示无线信号衰弱的一级衰弱标、无线信号较弱的二级衰弱标，所述无线中继点坐标为位于AGV当前坐标与固定AP坐标之间且离信号优标最近的一级衰弱标。在本方案中，二级衰弱标所在位置为信号开始衰弱逐渐衰弱的位置，也是需要移动中继车执行中继任务的位置。

替换的，所述无线信号强度分布图包括若干行驶线、分布于行驶线上的信号强度指示标以及固定AP坐标，所述若干行驶线形成一字形路、T字形路和十字形路，所述信号强度指示标分为若干个等级用以表示不同的无线信号强度，所述无线中继点坐标位于所述无线中继点坐标为位于AGV当前坐标与固定AP坐标之间且信号强度等级最高的所述信号强度指示标所在的支路上，并为离该信号强度指示标最近且无线信号强度等级低于该信号强度指示标的信号强度指示标。

上述中央通信模块可接收AGV工作场地内的各AGV发出的无线信号强度信息反馈并转发到定位模块，所述定位模块根据个AGV发送的无线信号强度信息绘制和更新无线信号强度分布图。本方案可根据场地内各AGV反馈的无线信号强度信息实时更新无线信号强度分布图，以保证无线信号强度分布图准确性。

进一步的，所述无线信号强度信息包括无线信号质量情况和AGV发出无线信号质量情况时的坐标点。

上述移动中继车还包括MCU模块、通讯模块和寻址模块；所述通讯模块接收调度指令和无线中继指令并传输到MCU模块和寻址模块；所述MCU模块可启动寻址模块，所述寻址模块根据无线中继指令生成寻址路径并反馈到MCU模块，所述MCU模块根据所述寻址路径控制移动中继车行驶至目标AGV所在的无线信号盲区。

上述移动中继车还包括检测模块，所述检测模块用于监控和向MCU模块反馈移动中继车的设备情况，所述MCU模块通过检测模块反馈的信息判定是否可执行调度指令并生成反馈指令，并通过通讯模块发送给调度平台。

本发明还公开了一种上述主动式的无线中继系统的控制方法，包括以下步骤：

a、目标AGV生成并发出无线中继支援警报，调度平台接收无线中继支援警报，进入工作状态，进入步骤b；b、筛选可执行中继任务的移动中继车，向移动中继车发送调度指令，进入步骤c；c、移动中继车接收调度指令，并向调度平台发送反馈指令，当反馈指令为“可执行任务”时，进入步骤d；当反馈指令为“不可执行任务”时，重复步骤b-c，直至获得反馈信号“可执行任务”，进入步骤d；d、调度平台生成并发送无线中继指令，移动中继车根据无线中继指令生成寻址路径，进入步骤e；e、并根据寻址路径从待命点行驶至无线中继点坐标的位置，再向调度平台发送"到达目的地"的反馈指令,进入步骤f；f、移动中继车启动中继模块执行中继任务；g、目标AGV离开无线信号盲区，生成并发送无线中继解除指令；h、调度平台接收无线中继解除指令，并向移动中继车发送“完成任务”的指令；i、移动中继车接收“完成任务”的指令，终止中继任务，返回待命点。本发明的控制方法，由于应用了上述方案的无线中继系统，因此具有上述方案的所有优点，其可提升AGV的充电效率和工作效率。

附图说明

图1是本发明的原理图1；

图2是本发明的原理图2；

图3是移动中继车的工作流程简图；

图4是调度平台的工作流程简图。

具体实施方式

以下根据附图，进一步的说明本发明的技术方案：

如图1-4所示，本发明的主动式的无线中继系统，包括目标AGV、调度平台和移动中继车，所述目标AGV设有监控模块，用于监控AGV接收到无线通信质量情况，并在目标AGV进入无线信号盲区时生成并发送无线中继支援警报，所述调度平台可接收所述无线中继支援警报，根据所述无线中继支援警报识别目标AGV的坐标位置，生成并发送无线中继指令；所述移动中继车可接受所述无线中继指令，并根据所述无线中继指令进入目标AGV所在区域，在进入该区域后启动所述移动中继车上的中继模块对该区域的无线信号进行放大。

上述所述调度平台包括中央通信模块、调度模块和中央控制模块，所述中央通信模块用于接收无线中继支援警报并反馈到中央控制模块，所述调度模块记录和更新移动中继车的状态信息，并在调度平台接收到无线中继支援警报后筛选出可执行充电任务的移动中继车并反馈到中央控制模块，所述中央控制模块生成调度指令、无线中继指令并通过中央通信模块发送至移动中继车。在本方案中，调度平台起到调度功能，其中，调度模块对移动中继车的状态进行更新，从中筛选可执行任务的移动中继车，由中央控制模块生成调度指令，由中央通信模块发送调度指令。

还包括定位模块，所述定位模块绘制和更新AGV场地的无线信号强度分布图，所述无线中继支援警报包括AGV当前坐标，所述无线中继指令包括无线中继点坐标，所述定位模块根据无线信号强度分布图和AGV当前坐标生成无线中继点坐标，所述中央通信模块将无线中继点坐标发送至移动中继车。

作为无线信号强度分布图的一种优选方案，无线信号强度分布图包括若干行驶线、分布于行驶线上的信号强度指示标以及固定AP坐标，所述信号强度指示标包括用于表示无线信号强度处于正常状态的信号优标、表示无线信号衰弱的一级衰弱标、无线信号较弱的二级衰弱标，所述无线中继点坐标为位于AGV当前坐标与固定AP坐标之间且离信号优标最近的一级衰弱标。

作为无线信号强度分布图的另一种优选方案，无线信号强度分布图包括若干行驶线、分布于行驶线上的信号强度指示标以及固定AP坐标，所述若干行驶线形成一字形路、T字形路和十字形路，所述信号强度指示标分为若干个等级用以表示不同的无线信号强度，所述无线中继点坐标位于所述无线中继点坐标为位于AGV当前坐标与固定AP坐标之间且信号强度等级最高的所述信号强度指示标所在的支路上，并为离该信号强度指示标最近且无线信号强度等级低于该信号强度指示标的信号强度指示标。

上述中央通信模块可接收AGV工作场地内的各AGV发出的无线信号强度信息反馈并转发到定位模块，所述定位模块根据个AGV发送的无线信号强度信息绘制和更新无线信号强度分布图。本方案可根据场地内各AGV反馈的无线信号强度信息实时更新无线信号强度分布图，以保证无线信号强度分布图准确性。进一步的，所述无线信号强度信息包括无线信号质量情况和AGV发出无线信号质量情况时的坐标点。

上述调度平台还包括显控模块，所述显控模块起人机交互作用，便于操作人员随时查看系统的工作状态，并通过人工方式调整工作状态。

上述移动中继车还包括MCU模块、通讯模块和寻址模块；所述通讯模块接收调度指令和无线中继指令并传输到MCU模块和寻址模块；所述MCU模块可启动寻址模块，所述寻址模块根据无线中继指令生成寻址路径并反馈到MCU模块，所述MCU模块根据所述寻址路径控制移动中继车行驶至目标AGV所在的无线信号盲区。

还包括行走控制模块，还包括行走控制模块，所述MCU模块将寻址路径下发到行走控制模块，所述行走控制模块控制移动中继车按寻址路径行驶。

上述移动中继车还包括检测模块，所述检测模块用于监控和向MCU模块反馈移动中继车的设备情况，所述MCU模块通过检测模块反馈的信息判定是否可执行调度指令并生成反馈指令，并通过通讯模块发送给调度平台。上述调度模块可根据反馈指令更新移动中继车的状态信息。

与现有技术相比，本发明的移动中继车可根据无线中继指令进入目标AGV所在区域对该区域的无线信号进行放大，使目前AGV在进入无线信号盲区的情况下，依然可正常执行任务。

本发明还公开了一种上述主动式的无线中继系统的控制方法，包括以下步骤：

a、目标AGV生成并发出无线中继支援警报，调度平台接收无线中继支援警报，进入工作状态，进入步骤b。

即目标AGV在接收到的无线信号逐渐衰弱并降低到预设的标准线后，目标AGV生成并发送无线中继支援警报，调度平台接收该警报后开始无线中继的工作。

b、筛选可执行中继任务的移动中继车，向移动中继车发送调度指令，进入步骤c。

即调度平台开始工作后，由调度模块根据记录的移动中继车状态刷选出可执行任务的移动中继车，由中央控制模块生成调度指令，并由中央通信模块向刷选出的一端中继车发送该命令。

c、移动中继车接收调度指令，并向调度平台发送反馈指令，当反馈指令为“可执行任务”时，进入步骤d；当反馈指令为“不可执行任务”时，重复步骤b-c，直至获得反馈信号“可执行任务”，进入步骤d。

即移动中继车载接收到调度命令后，根据本身的设备情况判断是否可执行任务，并生成反馈指令发送到调度平台。调度平台在接收到“不可执行任务”需要重新筛选和调度其他可执行任务的移动中继车，直至接收到的“可执行任务”的反馈指令，再进行下一步工作。

d、调度平台生成并发送无线中继指令，移动中继车根据无线中继指令生成寻址路径，进入步骤e。

即定位模块根据AGV当前的位置和无线信号强度分布图设定无线中继点坐标并发送到移动中继车，移动中继车根据无线中继点坐标和本车的当前位置设定寻址路径。

e、并根据寻址路径从待命点行驶至无线中继点坐标的位置，再向调度平台发送"到达目的地"的反馈指令,进入步骤f。

即移动中继车根据寻址路径行驶，从当前位置行驶至无线中继点坐标的位置后向调度平台发送“到达目的地”的反馈指令。

f、移动中继车启动中继模块执行中继任务。

g、目标AGV离开无线信号盲区，生成并发送无线中继解除指令。

即目标AGV离开无线信号盲区后，生成并发送无线中继解除指令，无线中继解除指令可为AGV离开无线信号盲区后的当前坐标，调度平台根据AGV的坐标判断AGV是否离开该无线信号盲区。

h、调度平台接收无线中继解除指令，并向移动中继车发送“完成任务”的指令。

i、移动中继车接收“完成任务”的指令，终止中继任务，返回待命点。

即移动中继车在接收到指令后，关闭中继模块，沿原路返回待命点等待下一个任务。

本发明的控制方法，由于应用了上述方案的无线中继系统，因此具有上述方案的所有优点，其可提升AGV的充电效率和工作效率。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种主动式的无线中继系统，其特征在于，包括：

目标AGV，所述目标AGV设有监控模块，用于监控AGV接收到无线通信质量情况，并在目标AGV进入无线信号盲区时生成并发送无线中继支援警报；

调度平台，所述调度平台可接收所述无线中继支援警报，根据所述无线中继支援警报识别目标AGV的坐标位置，生成并发送无线中继指令；以及，

移动中继车，所述移动中继车可接受所述无线中继指令，并根据所述无线中继指令进入目标AGV所在区域，在进入该区域后启动所述移动中继车上的中继模块对该区域的无线信号进行放大。

2.根据权利要求1所述的主动式的无线中继系统，其特征在于：所述调度平台包括中央通信模块、调度模块和中央控制模块，所述中央通信模块用于接收无线中继支援警报并反馈到中央控制模块，所述调度模块记录和更新移动中继车的状态信息，并在调度平台接收到无线中继支援警报后筛选出可执行充电任务的移动中继车并反馈到中央控制模块，所述中央控制模块生成调度指令、无线中继指令并通过中央通信模块发送至移动中继车。

3.根据权利要求2所述的主动式的无线中继系统，其特征在于：所述无线中继系统还包括定位模块，所述定位模块用于绘制和更新AGV场地的无线信号强度分布图，所述无线中继支援警报包括AGV当前坐标，所述定位模块根据无线信号强度分布图和AGV当前坐标生成无线中继点坐标，所述中央通信模块将包含所述无线中继点坐标的无线中继指令发送至移动中继车。

4.根据权利要求3所述的主动式的无线中继系统，其特征在于：所述无线信号强度分布图包括若干行驶线以及分布于行驶线上的信号强度指示标以及固定AP坐标，所述信号强度指示标包括用于表示无线信号强度处于正常状态的信号优标、表示无线信号衰弱的一级衰弱标、无线信号较弱的二级衰弱标，所述无线中继点坐标为位于AGV当前坐标与固定AP坐标之间的一级衰弱标且离信号优标最近的一级衰弱标。

5.根据权利要求3所述的主动式的无线中继系统，其特征在于：所述无线信号强度分布图包括若干行驶线、分布于行驶线上的信号强度指示标以及固定AP坐标，所述若干行驶线形成一字形路、T字形路和十字形路，所述信号强度指示标分为若干个等级用以表示不同的无线信号强度，所述无线中继点坐标位于所述无线中继点坐标为位于AGV当前坐标与固定AP坐标之间且信号强度等级最高的所述信号强度指示标所在的支路上，并为离该信号强度指示标最近且无线信号强度等级低于该信号强度指示标的信号强度指示标。

6.根据权利要求4或5所述的主动式的无线中继系统，其特征在于：所述中央通信模块可接收AGV工作场地内的各AGV发出的无线信号强度信息反馈并转发到定位模块，所述定位模块根据个AGV发送的无线信号强度信息绘制和更新无线信号强度分布图。

7.根据权利要求6所述的主动式的无线中继系统，其特征在于：所述无线信号强度信息包括无线信号质量情况和AGV发出无线信号质量情况时的坐标点。

8.根据权利要求3所述的主动式的无线中继系统，其特征在于：所述移动中继车还包括MCU模块、通讯模块和寻址模块；所述通讯模块接收调度指令和无线中继指令并传输到MCU模块和寻址模块；所述MCU模块可启动寻址模块，所述寻址模块根据无线中继指令生成寻址路径并反馈到MCU模块，所述MCU模块根据所述寻址路径控制移动中继车行驶至目标AGV所在的无线信号盲区。

9.根据权利要求3所述的主动式的无线中继系统，其特征在于：所述移动中继车还包括检测模块，所述检测模块用于监控和向MCU模块反馈移动中继车的设备情况，所述MCU模块通过检测模块反馈的信息判定是否可执行调度指令并生成反馈指令，并通过通讯模块发送给调度平台。

10.控制方法，其特征在于：所述控制方法应用根据权利要求1-9任一项所述的主动式的无线中继系统，并包括以下步骤：

a、目标AGV生成并发出无线中继支援警报，调度平台接收无线中继支援警报，进入工作状态，进入步骤b；

b、筛选可执行中继任务的移动中继车，向移动中继车发送调度指令，进入步骤c；

c、移动中继车接收调度指令，并向调度平台发送反馈指令，当反馈指令为“可执行任务”时，进入步骤d；当反馈指令为“不可执行任务”时，重复步骤b-c，直至获得反馈信号“可执行任务”，进入步骤d；

d、调度平台生成并发送无线中继指令，移动中继车根据无线中继指令生成寻址路径，进入步骤e；

e、并根据寻址路径从待命点行驶至无线中继点坐标的位置，再向调度平台发送"到达目的地"的反馈指令,进入步骤f；

f、移动中继车启动中继模块执行中继任务；

g、目标AGV离开无线信号盲区，生成并发送无线中继解除指令；

h、调度平台接收无线中继解除指令，并向移动中继车发送“完成任务”的指令；

i、移动中继车接收“完成任务”的指令，终止中继任务，返回待命点。

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