CN112478551A - 一种基于仓储机器人的电商物流系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于仓储机器人的电商物流系统，其包括若干仓储机器人，仓储机器人的前、后、左、右四侧均设置有移动二维码；还包括供仓储机器人在其内运动的运行通道，运行通道的后半段的左右两侧设置有货架区，货架区内设置有货架；运行通道的前半段的左右两侧设置有分拣区；运行通道的左右两侧各设置有多个供仓储机器人出入运行通道的出入口，且运行通道两侧的出入口均错开设置，每一侧的出入口的对侧均设置有一个横向固定二维码；运行通道的前后两侧对置设置有多对纵向固定二维码；仓储机器人上安装有可读取移动二维码、横向固定二维码以及纵向固定二维码的平置相机。本发明中，仓储系统布局合理，需要的二维码少，且对机器人调度简单。

Description

一种基于仓储机器人的电商物流系统

技术领域

本发明涉及物流技术领域，特别是涉及一种基于仓储机器人的电商物流系统。

背景技术

在仓储物流领域，仓储机器人是一种常用的货架搬运工具，现有的仓储物流系统中，物流系统的构成较为固定，仓储机器人主要通过二维码进行导航以在货架区与分拣工位之间运动，现有二维码导航方式中，二维码贴在地面上，仓储机器人上设置有镜头朝下的相机用于扫描二维码以获得当前位置信息并根据二维码所在位置的位置信息决定下一步的东西，这种二维码导航方法中，为了保证仓储机器人不偏航，需要在地面上大量设置二维码，二维码的分布密度高，且对于仓储机器人来说，调度复杂。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种布局合理、需要的二维码少的基于仓储机器人的电商物流系统。

技术方案：为实现上述目的，本发明的基于仓储机器人的电商物流系统，其包括若干仓储机器人，所述仓储机器人的前、后、左、右四侧均设置有移动二维码；还包括供所述仓储机器人在其内运动的运行通道，所述运行通道的后半段的左右两侧设置有货架区，所述货架区内设置有货架；所述运行通道的前半段的左右两侧设置有分拣区；所述运行通道的左右两侧各设置有多个供所述仓储机器人出入所述运行通道的出入口，且所述运行通道两侧的所述出入口均错开设置，每一侧的所述出入口的对侧均设置有一个横向固定二维码；所述运行通道的前后两侧对置设置有多对纵向固定二维码；所述仓储机器人上安装有可读取所述移动二维码、横向固定二维码以及纵向固定二维码的平置相机。

进一步地，所述货架的底部具有货架二维码；所述仓储机器人上还安装有镜头朝上设置的仰视相机。

进一步地，所述仓储机器人的前、后、左、右四侧均设置有所述平置相机。

进一步地，所述运行通道前后两侧上每一对纵向固定二维码均对应于一路运行路径，各所述运行路径均为单向通行，且在所有运行路径中包含正、反两个方向单向通行的运行路径；由所述货架区向所述分拣区单向通行的运行路径为正向运行路径，由所述分拣区向所述货架区单向通行的运行路径为反向运行路径。

进一步地，所述运行通道的后半段的所述出入口均连接有巷道，所述巷道的两侧设置有所述货架，所述巷道的尽头设置有巷道二维码。

进一步地，所述运行通道的前半段的所述出入口处均设置有分拣工位。

进一步地，对应于每个所述分拣工位均配备有传送线。

有益效果：本发明的基于仓储机器人的电商物流系统通过设置运行通道，针对运行通道的前、后半段进行货架与分拣工位的布局，以及在运行通道的四侧布局二维码，并在仓储机器人作相机与二维码的布局，使得仓储机器人可以以运行通道为核心执行货架区到分拣区的双向搬运作业，该方案仓储系统布局合理，需要的二维码少，且调度简单。

附图说明

附图1为基于仓储机器人的电商物流系统的布局图；

附图2为仓储机器人的结构示意图；

附图3为基于仓储机器人的电商物流系统的运行方法的流程示意图。

图中：1-仓储机器人；11-移动二维码；12-平置相机；13-仰视相机；2-运行通道；21-出入口；3-货架区；31-巷道；32-货架；4-分拣区；41-分拣工位；42-传送线；5-横向固定二维码；6-纵向固定二维码；7-巷道二维码。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1所示的基于仓储机器人的电商物流系统，其包括若干仓储机器人1，如附图2所示，所述仓储机器人1的前、后、左、右四侧均设置有移动二维码11；还包括供所述仓储机器人在其内运动的运行通道2，所述运行通道2的后半段的左右两侧设置有货架区3，所述货架区3内设置有货架32；所述运行通道2的前半段的左右两侧设置有分拣区4；所述运行通道2的左右两侧各设置有多个供所述仓储机器人1出入所述运行通道2的出入口21，且所述运行通道2两侧的所述出入口21均错开设置，每一侧的所述出入口21的对侧均设置有一个横向固定二维码5；所述运行通道2的前后两侧对置设置有多对纵向固定二维码6；所述仓储机器人1上安装有可读取所述移动二维码11、横向固定二维码5以及纵向固定二维码6的平置相机12。

所述运行通道2前后两侧上每一对纵向固定二维码6均对应于一路运行路径，各所述运行路径均为单向通行，且在所有运行路径中包含正、反两个方向单向通行的运行路径；由所述货架区3向所述分拣区4单向通行的运行路径为正向运行路径，由所述分拣区4向所述货架区3单向通行的运行路径为反向运行路径。

通过上述物流系统的布局，仓储机器人1可通过沿着一对纵向固定二维码6(即运行路径)行走以在货架区3与分拣区4之间往返，并根据横向固定二维码5判断是否到达目标出入口21以离开运行通道2以进入货架区3或分拣区4，物流系统的布局合理，便于仓储机器人1往返搬运货架32，且该物流系统的布局相对于传统的二维码导航而言，所需的二维码数量大幅减少，对于仓储机器人1的调度算法也变得简单。

进一步地，为了方便仓储机器人1判断是否搬运正确的货架32，所述货架32的底部具有货架二维码；所述仓储机器人1上还安装有镜头朝上设置的仰视相机13。仓储机器人1的控制器通过仰视相机13获取货架二维码的图像并读取图像中的二维码信息以判断是否到达正确的二维码的底部。

为了方便仓储机器人1获取各方向的二维码，所述仓储机器人1的前、后、左、右四侧均设置有所述平置相机12。

进一步地，所述运行通道2的后半段的所述出入口21均连接有巷道31，所述巷道31的两侧设置有所述货架32，所述巷道31的尽头设置有巷道二维码7。优选地，巷道31也包含双向通道。上述货架区3的布局方式，可便于仓储机器人1沿着巷道行走并搬运货架。

所述运行通道2的前半段的所述出入口21处均设置有分拣工位41，且对应于每个所述分拣工位41均配备有传送线42。分拣工位41处配备分拣人员或分拣机械以进行分拣作业并将分拣后的货品装框投放至传送线42，传送线42上设置包装工位，包装工位上设置包装机械或配备包装人员。

本发明还提供了一种物流系统的运行方法，如附图3所示，所述方法由仓储机器人1的所述方法包括如下步骤A1-A5：

步骤A1，控制仓储机器人1从货架区3获取指定编号的货架32；

步骤A2，控制所述仓储机器人1进入一正向运行路径，并根据平置相机11获取的包含二维码的图像对所述仓储机器人1的位姿进行矫正；

步骤A3，控制所述仓储机器人1沿着当前的所述正向运行路径行驶；

步骤A4，判断所述仓储机器人1是否到达设定的横向固定二维码5的正侧方，是则进入步骤A5；

步骤A5，控制所述仓储机器人1由位于设定的横向固定二维码5对侧的所述出入口21离开所述运行通道2进入所述分拣区4。

进一步地，所述所述控制仓储机器人1从货架区3获取指定编号的货架32之前还包括如下步骤B1-B5：

步骤B1，获取调度中心分派的任务，所述任务包括目标货架的编号；

步骤B2，控制所述仓储机器人1进入一逆向运行路径，并根据平置相机11获取的包含二维码的图像对所述仓储机器人1的位姿进行矫正；

步骤B3，控制所述仓储机器人1沿着当前的所述逆向运行路径行驶；

步骤B4，判断所述仓储机器人1是否到达设定的横向固定二维码5的正侧方，是则进入步骤B5；

步骤B5，当所述仓储机器人1到达设定的横向固定二维码5的正侧方，控制所述仓储机器人1由位于设定的横向固定二维码5对侧的所述出入口21离开所述运行通道2进入所述货架区3。

通过上述步骤B1-B5及步骤A1-A5，可实现仓储机器人1从货架区3搬运货架32至分拣区4的分拣工位41的全过程，全程涉及的二维码较少，调度简单，过程中，仓储机器人1通过前、后两个平置相机11获取二维码图像并根据获取的二维码图像对仓储机器人1的位姿进行矫正并使其行驶时保持矫正后的姿态，可使得仓储机器人1行驶不偏航。

优选地，上述步骤A2以及上述步骤B2包括如下步骤C1-C5：

步骤C1，控制所述仓储机器人1原地回转，判断所述仓储机器人1前、后两侧的平置相机12是否扫描到对应于运行路径的二维码序列中的二维码；

本步骤中，由于在当前仓储机器人1进入所要进入的运行路径之前该运行路径中已经有其他仓储机器人1在其中行驶，因此二维码序列中的二维码包括该正向运行路径或逆向运行路径前、后的两个纵向固定二维码6以及此时位于该正向运行路径或逆向运行路径上的所有仓储机器人1上的移动二维码11。

步骤C2，当前、后两个平置相机12中只有一个平置相机12扫描到对应于目标运行路径的二维码序列中的二维码，则记录此时仓储机器人1的第一偏转角度，并控制所述仓储机器人1原地回转，直至先前未扫描到符合要求的二维码的平置相机12扫描到符合要求的二维码，且前、后两个平置相机12扫描到的二维码不是同一二维码，记录此时所述仓储机器人1的第二偏转角度；

本步骤中，前、后两个平置相机12扫描到的二维码可能是纵向固定二维码6或移动二维码11。

步骤C3，根据所述第一偏转角度与所述第二偏转角度得到所述仓储机器人1相对于目标运行路径的偏离方向，并根据所述偏离方向调节所述仓储机器人1运动至目标运行路径上，使得二维码序列中被扫描到的两个二维码分别位于前、后两个平置相机12的视野中心；

本步骤中，利用第一偏转角度与所述第二偏转角度根据三角定位原理可以很容易获知仓储机器人1相对于目标运行路径的偏离方向；在根据所述偏离方向调节所述仓储机器人1运动至目标运行路径上的过程中，上述步骤C2-C3可循环运行以不断调整仓储机器人1的姿态，直至二维码序列中被扫描到的两个二维码分别位于前、后两个平置相机12的视野中心。

步骤C3，当前、后两个平置相机12均扫描到对应于目标运行路径的二维码序列中的二维码，则调整仓储机器人1的位姿使得二维码序列中被扫描到的两个二维码分别位于前、后两个平置相机12的视野中心；

步骤C4，将当前所述仓储机器人1的前后两个移动二维码11加入其所在运行路径的二维码序列中。

本步骤中，将当前所述仓储机器人1的前后两个移动二维码11加入其所在运行路径的二维码序列中，可方便后续有新的仓储机器人1加入该运行路径时可以继续执行上述步骤C1-C4以加入运行路径。

通过上述步骤C1-C4，可实现同一运行路径上同时有多个仓储机器人1行驶，大大提升调度效率。由于每个仓储机器人1进入运行路径时均执行上述步骤C1-C4，因此，位于运行路径中的所有仓储机器人1的姿态都是正的，其上的移动二维码11可作为新加入仓储机器人1的调节位姿的参照，如此可保证所有仓储机器人1均有序在运行通道2中行驶，使得调度简单化。

如果仓储机器人1执行加入运行路径时有其他仓储机器人1正在执行加入运行路径的流程(即上述步骤C1-C4)，如此两个仓储机器人1同时进行加入运行路径的流程的话，一个仓储机器人1可能会干扰其他仓储机器人1校正位姿，为了防止上述问题产生，在上述步骤C1之前还包括如下步骤D1-D2：

步骤D1：向所述调度中心发送加入运行路径请求；

步骤D2：接收所述调度中心的反馈信息，并判断是否可执行加入运行路径的流程；是则执行加入运行路径的流程。

在执行完加入运行路径的流程之后，还包括如下步骤：向所述调度中心发送完成信息。

如此调度中心实时掌握哪些仓储机器人1正在执行加入运行路径的流程，并对所有仓储机器人1统一管理，避免有同一运行路径上有多个仓储机器人1执行加入运行路径的流程。

进一步地，上述步骤A5及步骤B5之后还包括如下步骤：

从所离开的所述运行路径对应的所述二维码序列中将对应于本仓储机器人1的所述移动二维码12删除。

进一步地，所述控制仓储机器人1从货架区3获取指定编号的货架32包括如下步骤E1-E6：

步骤E1，控制所述仓储机器人1进入指定编号的货架32所在的巷道31；

步骤E2，调整所述仓储机器人1的位姿，使所述巷道31两端的横向固定二维码5以及巷道二维码7分别位于前、后两个所述平置相机12的视野中心；

步骤E3，控制所述仓储机器人1沿着所述巷道31行走直至其到达指定编号的所述货架32旁；

步骤E4，控制所述仓储机器人1进入指定编号的所述货架32的底部；

步骤E5，通过所述仰视相机13获取货架二维码的图像，以判断该货架的编号是否为指定编号，是则控制所述仓储机器人1将机器人抬升；

步骤E6，控制所述仓储机器人回到所述巷道31并循着所述巷道31运行至所述运行通道2。

通过上述步骤E1-E6，借助于巷道二维码7及横向固定二维码5可使得仓储机器人1在巷道31中直线行驶，防止由于巷道31过长导致机器人偏航。

进一步地，上述步骤B5中所述判断所述仓储机器人1是否到达设定的横向固定二维码5的正侧方具体为：

判断左、右两侧的平置相机12获取的图像中是否包含设定的横向固定二维码5，是则控制所述仓储机器人1调整位置，使得所述横向固定二维码5位于对应的所述平置相机12的视野中心。

进一步地，上述步骤B5中所述控制所述仓储机器人1由位于设定的横向固定二维码5对侧的所述出入口21离开所述运行通道2进入所述货架区3包括如下步骤F1-F2：

步骤F1，控制所述仓储机器人1原地回转90°，使其后侧朝向设定的所述横向固定二维码5；

步骤F2，控制所述仓储机器人1向前运行离开所述运行通道2进入所述货架区3。

类似的，上述步骤A5中所述控制所述仓储机器人1由位于设定的横向固定二维码5对侧的所述出入口21离开所述运行通道2进入所述分拣区4包括如下步骤G1-G2：

步骤G1，控制所述仓储机器人1原地回转90°，使其后侧朝向设定的所述横向固定二维码5；

步骤G2，控制所述仓储机器人1向前运行离开所述运行通道2进入所述分拣区4。

本发明的基于仓储机器人的电商物流系统通过设置运行通道，针对运行通道的前、后半段进行货架与分拣工位的布局，以及在运行通道的四侧布局二维码，并在仓储机器人作相机与二维码的布局，使得仓储机器人可以以运行通道为核心执行货架区到分拣区的双向搬运作业，该方案仓储系统布局合理，需要的二维码少，且调度简单。

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。

Claims (7)

1.一种基于仓储机器人的电商物流系统，其特征在于，其包括若干仓储机器人(1)，所述仓储机器人(1)的前、后、左、右四侧均设置有移动二维码(11)；还包括供所述仓储机器人在其内运动的运行通道(2)，所述运行通道(2)的后半段的左右两侧设置有货架区(3)，所述货架区(3)内设置有货架(32)；所述运行通道(2)的前半段的左右两侧设置有分拣区(4)；所述运行通道(2)的左右两侧各设置有多个供所述仓储机器人(1)出入所述运行通道(2)的出入口(21)，且所述运行通道(2)两侧的所述出入口(21)均错开设置，每一侧的所述出入口(21)的对侧均设置有一个横向固定二维码(5)；所述运行通道(2)的前后两侧对置设置有多对纵向固定二维码(6)；所述仓储机器人(1)上安装有可读取所述移动二维码(11)、横向固定二维码(5)以及纵向固定二维码(6)的平置相机(12)。

2.根据权利要求1所述的基于仓储机器人的电商物流系统，其特征在于，所述货架(32)的底部具有货架二维码；所述仓储机器人(1)上还安装有镜头朝上设置的仰视相机(13)。

3.根据权利要求2所述的基于仓储机器人的电商物流系统，其特征在于，所述仓储机器人(1)的前、后、左、右四侧均设置有所述平置相机(12)。

4.根据权利要求1所述的基于仓储机器人的电商物流系统，其特征在于，所述运行通道(2)前后两侧上每一对纵向固定二维码(6)均对应于一路运行路径，各所述运行路径均为单向通行，且在所有运行路径中包含正、反两个方向单向通行的运行路径；由所述货架区(3)向所述分拣区(4)单向通行的运行路径为正向运行路径，由所述分拣区(4)向所述货架区(3)单向通行的运行路径为反向运行路径。

5.根据权利要求1所述的基于仓储机器人的电商物流系统，其特征在于，所述运行通道(2)的后半段的所述出入口(21)均连接有巷道(31)，所述巷道(31)的两侧设置有所述货架(32)，所述巷道(31)的尽头设置有巷道二维码(7)。

6.根据权利要求1所述的基于仓储机器人的电商物流系统，其特征在于，所述运行通道(2)的前半段的所述出入口(21)处均设置有分拣工位(41)。

7.根据权利要求6所述的基于仓储机器人的电商物流系统，其特征在于，对应于每个所述分拣工位(41)均配备有传送线(42)。

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