CN112068558B - 一种穿梭车行走定位控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种穿梭车行走定位控制方法，通过对相邻2个定位标识的间距进行测量，将行走距离分段规整化；穿梭车行走过程中，通过传感器检测定位标识、获取编码器脉冲数，计算相邻2个定位标识之间的距离和未到定位标识的距离，并识别出对应的距离，并更新已行走的距离，输出控制速度；该方法避免了行走轮受到载荷和温度的影响，提高了行走定位控制的精度和效率。
Description
技术领域
本发明涉及仓储技术领域，尤其涉及一种基于孔距测量的行走定位控制方法。
背景技术
穿梭车式仓储系统中，穿梭车以巷道上分配的货位进行货物的取货、运输、放货的操作，行走定位和控制方法对其效率影响极大。目前多数穿梭车以孔进行定位，即在轨道侧面对应货位的位置开设定位标识，为提高行走效率，就需要行走过程中实时获取精确的距离，按照所设计的速度曲线(如S型曲线)进行速度控制，实现快速的行走和定位。
现有的位置计算方法是1、数孔定位的方法，穿梭车通过传感器检测经过定位孔的个数，到达目标货位前n个货位时开始减速，到达目标货位停止；这种方法受到轨道接缝大小、定位标识均匀度的影响；2、以从动轮或行走电机的编码器和行走轮的周长计算距离，通过获得的编码器脉冲数进行速度控制，到目标货位以定位孔停车；这种方法受行走轮的材料、所载的载荷和温度变化的影响较大，在载荷很大且长距离行走的时候，产生的累计误差很大，影响行走效率和定位精度。
故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
发明内容
发明目的：本发明提供一种穿梭车行走定位控制方法，以解决现有技术中的由于行走距离获取不准，控制效果不佳的问题。
技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：
一种穿梭车行走定位控制方法，包括以下步骤：
(1)、提供带有定位标识的轨道，轨道上的每个货位的相同位置处均设有一个定位标识；提供带有传感器、编码器、行走定位控制装置的穿梭车，传感器用以检测所述定位标识；
(2)、穿梭车学习阶段：穿梭车从在轨道上自第一个货位行走至最后一个货位，穿梭车停止在第一个货位时，将编码器脉冲数清零，然后穿梭车从第一个货位低速行走至最后一个货位，每当传感器检测到定位标识，都获取一下当前的编码器脉冲数，并将编码器脉冲数存储至行走定位控制装置内；
(3)、将所有定位标识的距离进行累加，从而获取第一个定位标识与最后一个定位标识的距离，并根据学习数据中最后一个货位的编码器脉冲数，计算得到编码器脉冲数与距离之间的关系A，A为每米脉冲数；
(4)、穿梭车工作阶段：穿梭车接收到行走至目标货位的指令后，根据当前位置在位置学习数据中提取出对应编码器脉冲数B，根据目标货位位置在位置学习数据中提取出对应编码器脉冲数C，计算二者差值的绝对值：|B-C|，并除以A得到此次行走的距离D；根据当前位置和目标货位位置的大小，得到行走方向；
(5)、穿梭车行走启动前，实时获取编码器脉冲数E，记录当前的编码器脉冲数作为基准值F，将已过目标标识的距离G1、未到目标标识的行走距离G2、已行走总距离G清零；
(6)、设定E编码器脉冲数，F为编码器基准值，K为已知的两个定位标识之间距离；当传感器检测到定位标识边沿时，计算得到当前定位标识与目标货位定位标识之间脉冲数增量值H1＝|E-F|，并除以每米脉冲数A，得到当前定位标识与目标货位定位标识之间距离J，若J的大小属于已知的两个定位标识之间距离K，且正负误差范围为α和β，即K-α≤J≤K-β，则将K增加至已经过定位标识的距离G1，并将编码器脉冲数E赋值给基准值F，将未到孔的行走距离G2清零；若J不属于已知的K，则认为是干扰信号而不采用；
(7)、当传感器未检测到定位标识边沿时候，定时获取编码器脉冲数E，并计算当前位置距上一个定位标识之间脉冲数增量值H2(|E-F|)，并除以每米脉冲数得到距离增量A，得到未到定位标识的行走距离G2；
(8)、穿梭车行走过程中，通过已经过定位标识的距离G1和未到定位标识的距离G2计算得到已行走总距离G，并根据此次行走的距离D和已行走总距离G计算当前速度并输出；
(9)、穿梭车行走过程中，实时判断已行走总距离G是否满足行走距离D与设定的误差范围γ和ζ之间，即D-γ≤G≤D-ζ，并通过传感器检测定位标识，当传感器检测到在定位标识内，则停车并完成行走任务；
(10)、穿梭车行走过程中，实时判断已行走总距离G与行走距离D之间的差值是否大于超限误差，若大于超限误差，则减速停车，触发报警。
有益效果：本发明提供的一种穿梭车行走定位控制方法，通过对相邻2个定位标识的间距进行测量，将行走距离分段规整化，避免了行走轮受到载荷和温度的影响，提高了行走定位控制的精度和效率。
附图说明
图1是本发明穿梭车行走定位控制方法的流程示意图。
具体实施方式
本实施例中采用的自动化立体仓库，需要包含货架、穿梭车行走的轨道、以及轨道上运行的穿梭车；穿梭车上包含1个定位传感器；货架上每个货位上都设置一个用于检测定位的定位孔，当前定位传感器检测到定位孔的时候，则认为穿梭车处于一个货位上。
请结合图1所示，本发明公开的一种基于孔距测量的行走定位控制方法，应用于自动化立体仓库。该方法步骤如下：
(1)、提供带有定位标识的轨道，轨道上的每个货位的相同位置处均设有一个定位标识；提供带有传感器、编码器、行走定位控制装置的穿梭车，传感器用以检测所述定位标识。所述定位标识为轨道上开设的定位孔槽、定位认址片、张贴在轨道上的条形码、张贴在轨道上的二维码中的至少一种。检测定位标识的传感器的数量为1个或2个；若为2个，仅当两个传感器全部检测到定位标识时，才输出有效检测信号。行走定位控制装置获取编码器脉冲数的方式，为通过从动轮上的增量编码器，或者行走轮驱动电机的脉冲输出接口，或者为通过CAN或RS485等通信接口读取的行走轮驱动电机。检测定位标识的传感器、行走轮或从动轮编码器均连接至行走定位控制装置上：行走定位控制装置可以直接获取传感器的状态和编码器脉冲数。行走电机驱动器的控制接口也连接至行走定位控制装置上，其接口可以是模拟量、CAN或485通信接口。
(2)、穿梭车学习阶段：穿梭车从在轨道上自第一个货位行走至最后一个货位，穿梭车停止在第一个货位时，将编码器脉冲数清零，然后穿梭车从第一个货位低速行走至最后一个货位，每当传感器检测到定位标识，都获取一下当前的编码器脉冲数，并将编码器脉冲数存储至行走定位控制装置内；
(3)、将所有定位标识的距离进行累加，从而获取第一个定位标识与最后一个定位标识的距离，并根据学习数据中最后一个货位的编码器脉冲数，计算得到编码器脉冲数与距离之间的关系A，A为每米脉冲数。
(4)、穿梭车工作阶段：穿梭车接收到行走至目标货位的指令后，根据当前位置在位置学习数据中提取出对应编码器脉冲数B，根据目标货位位置在位置学习数据中提取出对应编码器脉冲数C，计算二者差值的绝对值：|B-C|，并除以A得到此次行走的距离D；根据当前位置和目标货位位置的大小，得到行走方向，具体的判断方式为，若当前位置小于目标货位位置，则行走方向为前进，若当前位置大于目标货位位置，则行走方向为后退。
(5)、穿梭车行走启动前，实时获取编码器脉冲数E，记录当前的编码器脉冲数作为基准值F，将已过目标标识的距离G1、未到目标标识的行走距离G2、已行走总距离G清零。
(6)、设定E编码器脉冲数，F为编码器基准值，K为已知的两个定位标识之间距离；当传感器检测到定位标识边沿时，计算得到当前定位标识与目标货位定位标识之间脉冲数增量值H1＝|E-F|，并除以每米脉冲数A，得到当前定位标识与目标货位定位标识之间距离J，若J的大小属于已知的两个定位标识之间距离K，且正负误差范围为α和β，即K-α≤J≤K-β，则将K增加至已经过定位标识的距离G1，并将编码器脉冲数E赋值给基准值F，将未到孔的行走距离G2清零；若J不属于已知的K，则认为是干扰信号而不采用。
(7)、当传感器未检测到定位标识边沿时候，定时获取编码器脉冲数E，并计算当前位置距上一个定位标识之间脉冲数增量值H2＝|E-F|，并除以每米脉冲数得到距离增量A，得到未到定位标识的行走距离G2。
(8)、穿梭车行走过程中，通过已经过定位标识的距离G1和未到定位标识的距离G2计算得到已行走总距离G，并根据此次行走的距离D和已行走总距离G计算当前速度并输出。
(9)、穿梭车行走过程中，实时判断已行走总距离G是否满足行走距离D与设定的误差范围γ和ζ之间，即D-γ≤G≤D-ζ，并通过传感器检测定位标识，当传感器检测到在定位标识内，则停车并完成行走任务；所设定的误差范围γ和ζ，均不大于整条轨道上2个定位标识的中心距的50％。
(10)、穿梭车行走过程中，实时判断已行走总距离G与行走距离D之间的差值是否大于超限误差，若大于超限误差，则减速停车，触发报警。
本发明具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (7)
1.一种穿梭车行走定位控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、提供带有定位标识的轨道，轨道上的每个货位的相同位置处均设有一个定位标识；提供带有传感器、编码器、行走定位控制装置的穿梭车，传感器用以检测所述定位标识；
（2）、穿梭车学习阶段：穿梭车从在轨道上自第一个货位行走至最后一个货位，穿梭车停止在第一个货位时，将编码器脉冲数清零，然后穿梭车从第一个货位低速行走至最后一个货位，每当传感器检测到定位标识，都获取一下当前的编码器脉冲数，并将编码器脉冲数存储至行走定位控制装置内；
（3）、将所有定位标识的距离进行累加，从而获取第一个定位标识与最后一个定位标识的距离，并根据学习数据中最后一个货位的编码器脉冲数，计算得到编码器脉冲数与距离之间的关系A，A为每米脉冲数；
（4）、穿梭车工作阶段：穿梭车接收到行走至目标货位的指令后，根据当前位置在位置学习数据中提取出对应编码器脉冲数B，根据目标货位位置在位置学习数据中提取出对应编码器脉冲数C，计算二者差值的绝对值：|B-C|，并除以A得到此次行走的距离D；根据当前位置和目标货位位置的大小，得到行走方向；
（5）、穿梭车行走启动前，实时获取编码器脉冲数E，记录当前的编码器脉冲数作为基准值F，将已过目标标识的距离G1、未到目标标识的行走距离G2、已行走总距离G清零；
（6）、设定E编码器脉冲数，F为编码器基准值，K为已知的两个定位标识之间距离；当传感器检测到定位标识边沿时，计算得到当前定位标识与目标货位定位标识之间脉冲数增量值H1=|E-F|，并除以每米脉冲数A，得到当前定位标识与目标货位定位标识之间距离J，若J的大小属于已知的两个定位标识之间距离K，且正负误差范围为α和β，即K-α ≤ J ≤K-β，则将K增加至已经过定位标识的距离G1，并将编码器脉冲数E赋值给基准值F，将未到孔的行走距离G2清零；若J不属于已知的K，则认为是干扰信号而不采用；
（7）、当传感器未检测到定位标识边沿时候，定时获取编码器脉冲数E，并计算当前位置距上一个定位标识之间脉冲数增量值H2=|E-F|，并除以每米脉冲数得到距离增量A，得到未到定位标识的行走距离G2；
（8）、穿梭车行走过程中，通过已经过定位标识的距离G1和未到定位标识的距离G2计算得到已行走总距离G，并根据此次行走的距离D和已行走总距离G计算当前速度并输出；
（9）、穿梭车行走过程中，实时判断已行走总距离G是否满足行走距离D与设定的误差范围γ和ζ之间，即D-γ ≤ G ≤D-ζ，并通过传感器检测定位标识，当传感器检测到在定位标识内，则停车并完成行走任务；
（10）、穿梭车行走过程中，实时判断已行走总距离G与行走距离D之间的差值是否大于超限误差，若大于超限误差，则减速停车，触发报警。
2.根据权利要求1所述的穿梭车行走定位控制方法，其特征在于：所述定位标识为轨道上开设的定位孔槽、定位认址片、张贴在轨道上的条形码、张贴在轨道上的二维码中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的穿梭车行走定位控制方法，其特征在于：步骤（4）中，若当前位置小于目标货位位置，则行走方向为前进，若当前位置大于目标货位位置，则行走方向为后退。
4.根据权利要求3所述的穿梭车行走定位控制方法，其特征在于：检测定位标识的传感器的数量为1个或2个；若为2个，仅当两个传感器全部检测到定位标识时，才输出有效检测信号。
5.根据权利要求4所述的穿梭车行走定位控制方法，其特征在于：行走定位控制装置获取编码器脉冲数的方式，为通过从动轮上的增量编码器，或者行走轮驱动电机的脉冲输出接口，或者为通过CAN或RS485通信接口读取的行走轮驱动电机。
6.根据权利要求5所述的穿梭车行走定位控制方法，其特征在于：检测定位标识的传感器、行走轮或从动轮编码器均连接至行走定位控制装置上：行走定位控制装置可以直接获取传感器的状态和编码器脉冲数。
7.根据权利要求6所述的穿梭车行走定位控制方法，其特征在于：行走电机驱动器的控制接口也连接至行走定位控制装置上，其接口为模拟量、CAN或485通信接口。
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