CN112698658B - 一种物流穿梭机器人行驶控制方法、设备及系统 - Google Patents

一种物流穿梭机器人行驶控制方法、设备及系统 Download PDF

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CN112698658B CN202011586520.7A CN202011586520A CN112698658B CN 112698658 B CN112698658 B CN 112698658B CN 202011586520 A CN202011586520 A CN 202011586520A CN 112698658 B CN112698658 B CN 112698658B
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions

Abstract

本申请涉及一种物流穿梭机器人行驶控制方法、设备及系统,应用于一物流运输区域内,每条运输路段上均设有至少一个对应的标签,物流穿梭机器人上设有用于读写标签信息的标签读写器,包括:周期性地读写物流穿梭机器人行驶运输路段上的标签信息;根据读写到的所述标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶,或根据速度模型以及读写到的标签信息控制物流穿梭机器人的行驶。本发明运输路线上的物流穿梭机器人定位准确、行驶控制及时、对网络稳定要求低、可以在不依赖系统服务器控制的情况下自主且安全地运行。

Description

一种物流穿梭机器人行驶控制方法、设备及系统
技术领域
本申请涉及智慧物流运输领域,特别是涉及一种物流穿梭机器人行驶控制方法、设备及系统。
背景技术
随着物流运输行业的快速发展,商品的配送量越来越大,区域调度量也随之不断增大,智能穿梭机器人物流随之应用而生。智能穿梭机器人物流作为物流运输领域的重要组成部分,在实际应用中起着举足轻重的作用。
智能穿梭机器人物流是一种利用物流穿梭机器人实现无人驾驶、自动配送的新型运输工具,其能够以单线的形式通过物流穿梭机器人及索/轨道实现跨区域的调配及运输。因此,极大地降低了物流运输的时间及成本。
现有的智慧物流运输索/轨道系统主要是系统服务器通过无线网络(2G/3G/4G/5G)控制所有的物流穿梭机器人的加速、减速、刹车、装卸货等动作,并通过物流穿梭机器人上GPS/北斗设备定位,所以整个系统运行要求极高的网络稳定性及定位精度。但由于智慧物流运输索/轨道系统通常又位于郊区或者山区环境使用,网络信号覆盖不完善,定位信号无法获取等情况存在,所以实际运行时会出现物流穿梭机器人控制不及时,机器失踪,定位出错导致撞机或者脱轨坠落,多台机器在同一根索/轨道而压断索/轨道等问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种定位准确、行驶控制及时、对网络稳定要求低、可以在不依赖系统服务器控制的情况下自主且安全地运行的物流穿梭机器人行驶控制方法、设备及系统。
第一方面,本发明实施例提供了一种物流穿梭机器人行驶控制方法,应用于一物流运输区域内,所述运输区域包括由至少一运输路段组成的运输路线,每条运输路段上均设有至少一个对应的标签,所述物流穿梭机器人上设有用于读写标签信息的标签读写器,所述方法包括:
周期性地读写所述物流穿梭机器人行驶运输路段上的标签信息;其中,所述标签信息由读写到的所述标签确定,所述标签信息包括位置信息及控制信息;
根据读写到的所述标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶,或根据速度模型以及读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶。
进一步地,所述物流运输区域还包括系统服务器,所述系统服务器内存储所述物流运输区域内所有运输路段及其所有对应的标签信息,所述方法还包括:
接收所述系统服务器根据所述物流穿梭机器人的起始位置和终点位置确认的最优运输路线,并根据所述最优运输路线上所要经过的运输路段对应的标签信息形成序列化标签集。
进一步地,根据读写到所述标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶之前,所述方法还包括:
判断读写到的所述标签信息是否在所述物流运输区域的所有标签内;
若是,继续将读写到的所述标签信息与所述标签集进行匹配判断;
若否,指示所述物流穿梭机器人忽略所述标签信息继续行驶。
进一步地,根据读写到所述标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶之前,所述方法还包括:
判断读写到的所述标签信息是否在标签集内;
若是,则继续将读写到的标签信息与所述标签集内对应顺序的标签信息进行匹配判断;
若否,则将所述标签信息上传至系统服务器,以使所述系统服务器下发新的指令或者等待人工处理的指令。
进一步地,若读写到的标签信息在标签集内,所述方法还包括:
判断读写到的所述标签信息是否对应标签集内同一顺序位置的标签信息;
若是,则根据所述标签的标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶;
若否,则将所述标签信息上传至系统服务器,以使所述系统服务器下发新的指令或者等待人工处理的指令。
进一步地,所述系统服务器下发新的指令,具体为:
指示所述物流穿梭机器人沿新的运输路线进行行驶,或指示所述物流穿梭机器人返回上一比对正确的标签处并继续向该标签对应的下一标签处行驶,或指示所述物流穿梭机器人停机等待人工处理;其中,新的运输路线由所述物流穿梭机器人的当前位置与其最近服务点或当前位置与终点位置确定。
进一步地,所述方法还包括:
所述系统服务器存储有所有标签之间的距离信息和/或所述标签信息还包括相邻两个标签之间的距离信息,
获取最近一次读写到的标签位置与当前行驶位置的距离D1,以及最近一次读写到的标签位置到对应下一个标签位置的距离D2;
若D1<=D2,则控制所述物流穿梭机器人正常继续行驶;
若D1>D2,则控制所述物流穿梭机器人停机并等待人工处理或降速至安全速度继续行驶。
进一步地,所述方法还包括:
所述系统服务器存储有所有标签之间的距离信息和/或所述标签信息还包括相邻两个标签之间的距离信息,
接收目标半径内其它物流穿梭机器人所广播的广播信息;
根据所述广播信息确定下一路节上其它物流穿梭机器人的数量及下一路节上其它物流穿梭机器人驶出所在路节的行驶时间T2;
若所述物流穿梭机器人到达下一路节的行驶时间T1>=T2min,则控制所述物流穿梭机器人按当前速度继续行驶;
若所述物流穿梭机器人到达下一路节的行驶时间T1<T2min,则控制所述物流穿梭机器人减速行驶,直至T1>=T2min;
其中,所述物流运输区域内的每相邻两个标签之间为一路节,T2min为至少2台其它物流穿梭机器人中最先驶出所在路节的行驶时间。
进一步地,所述方法还包括:
实时计算所述物流穿梭机器人与下一个物流穿梭机器人的距离,若距离小于预设安全距离时,控制所述物流穿梭机器人减速行驶,直至二者之间的距离大于或等于预设安全距离。
进一步地,所述物流穿梭机器人上设有传感器组,所述传感器组包括重量传感器、湿度传感器、坡度传感器、风力风向传感器、雷达传感器及六轴加速度传感器中的任一项或多项;
所述速度模型为:(V1+/-A*(所述物流穿梭机器人重量-所述物流穿梭机器人空载时的重量)-B*索/轨道湿度+/-C*坡度值+/-D*风力值)*E(碰撞系数0~1)*F(六轴稳定系数0~1);
其中,V1为所述物流穿梭机器人读写到的标签信息中的行驶速度;A、B、C、D为调节系数,E、F为0~1。
进一步地,所述物流穿梭机器人采用电机驱动,当所述物流穿梭机器人在启动并加速行驶时,根据重量信息及坡度信息控制所述电机驱动模式,具体为:
当货物重量大于设定值或者坡度大于设定值时,将所述电机切换到开环控制及低速档位,以使所述物流穿梭机器人在高负载或者大坡度的情况下依然可以启动运输而不损坏电机;
当货物重量小于设定值而且坡度小于设定值时,将所述电机切换到闭环控制及高速档位,以提高所述物流穿梭机器人在低负载及小坡度的情况下的速度控制响应。
进一步地,所述物流穿梭机器人采用发动机驱动,当所述物流穿梭机器人在启动并加速行驶时,根据重量信息及坡度信息控制所述发动机驱动模式,具体为:
当货物重量大于设定值或者坡度大于设定值时,将所述发动机切换到低速档位,以使所述物流穿梭机器人在高负载或者大坡度的情况下依然可以启动运输而不损坏发动机;
当货物重量小于设定值而且坡度小于设定值时,将所述发动机切换到高速档位,以提高所述物流穿梭机器人在低负载及小坡度的情况下的速度控制响应。
进一步地,所述运输区域还包括转向架,所述方法还包括:
将读写到的包含转向申请信息的标签信息发送至系统服务器,并减速到安全速度;
判断转向架的入架端是否已经接驳在所述物流穿梭机器人所在的运输路段;
若是,则控制所述物流穿梭机器人直接驶入所述转向架;
若否,则控制所述转向架在所述物流穿梭机器人读写到携带转向确认信息的标签信息之前或同时完成入架端转向后控制所述物流穿梭机器人驶入所述转向架;
当所述转向架在所述物流穿梭机器人读写到携带转向确认信息的标签信息时仍未完成入架端转向,则控制所述物流穿梭机器人停机,以等待下一步的指令。
进一步地,所述方法还包括:
所述物流穿梭机器人驶入所述转向架并将读写到的到位标签信息发送至所述系统服务器;
判断所述转向架的出架端是否已经接驳在下一运输路段;
若是,则控制所述物流穿梭机器人直接驶出转向架进入下一运输路段;
若否,则控制所述物流穿梭机器人停止行驶,然后控制所述转向架完成出架端转向后再控制所述物流机器人驶出所述转向架进入下一运输路段。
进一步地,所述方法还包括:
周期性地上传所述物流穿梭机器人的设备在线心跳包,并等待接收所述系统服务器的知悉反馈信息;
若在预设时间内接收到所述知悉反馈信息,则进入受控模式,将读写到的标签信息发送至所述系统服务器处理并接收其下发的控制指令。
若在预设时间内未接收到所述知悉反馈信息,并且尝试通过其它物流穿梭机器人将所述在线心跳包转发上传至所述系统服务器后,依然未能获得所述知悉反馈信息,则进入自主控制模式,将读写到的标签信息与所述标签集内对应顺序的标签信息进行匹配判断,当匹配时根据所述标签的标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶,当不匹配时则停机并等待人工处理。
进一步地,所述方法还包括:
若在预设时间内未接收到所述知悉反馈信息,则尝试通过所述其它物流穿梭机器人转发上传至所述系统服务器,具体为:
接收目标半径内其它物流穿梭机器人所广播的广播信息,并根据所述广播信息生成其它物流穿梭机器人列表;
根据所述其它物流穿梭机器人列表,逐一查找能够与所述系统服务器正常通讯的物流穿梭机器人;
若找到,则将本机的设备在线心跳包、行驶信息、读写到的标签信息通过此物流穿梭机器人转发上传至所述系统服务器,并接收所述系统服务器通过此物流穿梭机器人返回的控制指令;
若找不到,则标记为未能获得所述知悉反馈信息。
另一方面,本发明实施例还提供了一种物流穿梭机器人行驶控制设备,应用于一物流运输区域内,所述运输区域包括由至少一运输路段组成的运输路线,每条运输路段上均设有至少一个标签,所述物流穿梭机器人上设有用于读写标签信息的标签读写器,所述设备包括:
信息获取模块,用于周期性地读写所述物流穿梭机器人行驶路段上的标签信息;其中,所述标签信息由读写到的所述标签确定,所述标签信息包括位置信息及控制信息;
行驶控制模块,用于根据读写到所述标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶,或根据速度模型以及读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶。
本发明实施例还提供了一种物流穿梭机器人行驶控制系统,应用于一物流运输区域内,所述运输区域包括由至少一运输路段组成的运输路线,其特征在于,每条运输路段上均设有至少一个对应的标签,所述系统包括:物流穿梭机器人及系统服务器,
所述物流穿梭机器人上设有标签读写器及第一通讯设备,所述物流穿梭机器人内存储有速度模型;所述系统服务器内存储所有运输路段及其所有对应的标签信息;
所述系统服务器上设有第二通讯设备,所述系统服务器根据所述物流穿梭机器人的起始位置和终点位置确认最优运输路线,并根据所述最优运输路线上所要经过的运输路段对应的标签信息形成序列化标签集,所述系统服务器将所述最优运输路线、其对应的运输路段和序列化标签集通过第二通讯设备下发至所述物流穿梭机器人的第一通讯设备;
所述物流穿梭机器人,用于根据所述最优运输路线,以及周期性地读写到的行驶路段上的标签信息沿对应的运输路段行驶,或根据速度模型以及读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶;其中,所述标签信息由读写到的所述标签确定,所述标签信息包括位置信息及控制信息。
上述物流穿梭机器人行驶控制方法、设备及系统,所述系统服务器根据所述物流穿梭机器人的起始位置和终点位置确认最优运输路线,并根据所述最优运输路线上所要经过的运输路段对应的标签信息形成序列化标签集,所述系统服务器将所述最优运输路线、其对应的运输路段和序列化标签集通过第二通讯设备下发至所述物流穿梭机器人,所述物流穿梭机器人根据所述最优运输路线,以及周期性地读写到的行驶路段上的标签信息沿对应的运输路段行驶,或根据速度模型以及读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶,或根据系统服务器下发的新的指令进行行驶。本发明的物流穿梭机器人能够自行根据读写的标签信息及速度模型自行行驶,也可以根据系统服务器下发的新的指令进行行驶,还可以在与系统服务器断连后与附近的其它物流穿梭机器人通信,定位准确、行驶控制及时、对网络稳定要求低、可以在不依赖系统服务器控制的情况下自主且安全地运行,满足了实际应用需求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的物流穿梭机器人行驶控制方法的一种流程示意图;
图2为本发明另一实施例提供的物流穿梭机器人行驶控制方法的一种流程示意图;
图3为本发明另一实施例提供的物流穿梭机器人行驶控制方法的一种流程示意图;
图4为本发明另一实施例提供的物流穿梭机器人行驶控制方法的一种流程示意图;
图5为本发明另一实施例提供的物流穿梭机器人行驶控制方法的一种流程示意图;
图5(a)为图5中物流穿梭机器人与路节及标签的对应结构示意图;
图5(b)为图5中另一物流穿梭机器人与路节及标签的对应结构示意图;
图6为本发明另一实施例提供的物流穿梭机器人行驶控制方法的示意图;
图7为本发明另一实施例提供的物流穿梭机器人行驶控制方法的一种流程示意图;
图8为本发明另一实施例提供的物流穿梭机器人行驶控制方法的一种流程示意图;
图8(a)为图8中步骤S82的具体流程示意图;
图8(b)为图8中步骤S83的具体流程示意图;
图8(c)为图8中物流穿梭机器人转向方式的示意图;
图9为本发明另一实施例提供的物流穿梭机器人行驶控制方法的一种流程示意图;
图9(a)为图9中步骤S92的具体流程示意图;
图10为本发明实施例提供的物流穿梭机器人行驶控制设备的一种结构框图;
图11为本发明实施例提供的物流穿梭机器人行驶控制系统的应用环境图;
图12为物流穿梭机器人的行驶环境图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在一个实施例中,本申请提供的物流穿梭机器人行驶控制方法,应用于一物流运输区域内,所述物流穿梭机器人行驶于所述物流运输区域内,所述运输区域包括由至少一运输路段组成的运输路线,其中,每条运输路段上均设有至少一个对应的标签,所述物流穿梭机器人上设有用于读写标签信息的标签读写器,请参阅图1,所述方法包括步骤S11~S12:
步骤S11,周期性地读写所述物流穿梭机器人行驶运输路段上的标签信息;其中,所述标签信息由读写到的所述标签确定,所述标签信息包括位置信息及控制信息。
步骤S12,根据读写到的所述标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶,或根据速度模型以及读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶。
需要说明的是,由于实际运输过程中,运输路线的线路可能较长,为提高物流运输的可靠性,因此可将所述运输路线划分为至少一运输路段,每条运输路段上均设有至少一个标签。所述标签为RFID标签,所述标签可以等间隔设置,也可以非等间隔设置,在此不做限制。所述标签内存储有标签信息,所述标签信息包括位置信息与控制信息,所述控制信息包括控制所述物流穿梭机器人加减速、停止、前行、转弯、变换路线中的任一项或多项,所述标签信息与所述运输路段的对应关系存储于物流穿梭机器人的控制器内。同时,所述物流穿梭机器人上设有用于读写所述标签所携带的标签信息的标签读写器,所述标签读写器与控制器连接。所述标签读写器通过预设的周期在相应的信道上广播不同频率的读写信号,并根据响应于所述读写信号的响应信号进行标签信息的获取。
具体的,所述位置信息包括但不限于定位信息和/或具体运输路段的编号信息,以及具体的路况信息。可以理解的,所述物流穿梭机器人用于根据读写到的所述位置信息进行当前位置的确定,同时根据读写到的所述控制信息控制所述物流穿梭机器人加减速、停止、前行、转弯及变换路线等。可以理解的,在本发明其他实施例中,所述标签信息的类型及数量还可根据实际需求进行增减,在此不做限制。
进一步地,所述标签中的位置信息中的定位信息包括但不限于站点、装位、停泊、急停及过程。可以通过如下的编码的形式进行表示:
站点0:D0XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示镇级到站停止卸货位置、
站点1:D1XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示村级到站停止卸货位置、
站点2:D2XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示路过点站停止卸货位置、
装位0:D3XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示镇级物流发车装载位置
装位1:D4XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示村级物流发车装载位置、
装位2:D5XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示第一过点站发车装载位置、
停泊0:D6XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示第二过点站发车装载位置、
急停0:E0XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示转向架到位急停位置、
急停1:E1XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示其他急停位置、
过程0:F0XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示第一索/轨道过程标注位置、
过程1:F1XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示第二索/轨道过程标注位置、
过程2:F2XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示第三索/轨道过程标注位置。
进一步地,所述标签中的控制信息包括但不限于加减速、制动及转向。可以通过如下的编码的形式进行表示:
加减速0:A0XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示减速到0公里/小时、
加减速1:A1XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示加/减速到3公里/小时、
加减速2:A2XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示加/减速到5公里/小时、
加减速3:A3XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示加/减速到10公里/小时、
加减速4:A4XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示加/减速到15公里/小时、
加减速5:A5XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示加/减速到20公里/小时、
制动0:B0XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示制动驻车停止、制动1:B1XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示制动力度1级、制动2:B2XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示制动力度2级、制动3:B3XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示制动力度3级、转向1:C0XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示转向架入架转向申请位置、
转向2:C1XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX表示转向架入架转向停止等待位置
可以理解的,转向急停是指以C和E开头的编码,转向C0和C1的指令不同,C0表示减速并请求所述系统服务器执行入架转向控制,当读写到C1时仍未收到所述系统服务器的转向完成信息时将急停,如果收到即行驶进转向架;当物流穿梭机器人读写到E0表示已经到达转向架中心位置,并且可以请求所述系统服务器执行出架转向控制,当收到所述系统服务器的转向完成信息后驶出转向架。
具体的,所述标签可以设置在索/轨道上,也可以设置在邻近索/轨道的物体上,所述邻近索/轨道的物体可以是线也可以是柱子,在此不做限制,所述标签包括去程标签和返程标签,所述去程标签位于一索/轨道或者一邻近索/轨道的物体上,所述返程标签位于另一索/轨道或者邻近另一索/轨道的物体上;或者所述去程标签和所述返程标签均位于同一索/轨道或者同一邻近索/轨道的物体上,在此不做限制。当所述去程标签和所述返程标签均位于同一物体上时,去程方向的所述物流穿梭机器人识别过滤返程标签并读写去程标签信息,返程方向的所述物流穿梭机器人识别过滤去程标签并读写返程标签信息。所述物体既可以是索/轨道,也可以是邻近索/轨道的线或者柱子。
进一步地,所述物流穿梭机器人上设有传感器组,所述传感器组包括重量传感器、湿度传感器、坡度传感器、风力风向传感器、雷达传感器及六轴加速度传感器中的任一项或多项;
所述速度模型为:(V1+/-A*(所述物流穿梭机器人重量-所述物流穿梭机器人空载时的重量)-B*索/轨道湿度+/-C*坡度值+/-D*风力值)*E(碰撞系数0~1)*F(六轴稳定系数0~1);
其中,V1为所述物流穿梭机器人读写到的标签信息中的行驶速度;A、B、C、D为调节系数,E、F为0~1。
可以理解的,当所述物流穿梭机器人空载、索/轨道干燥、零坡度、无风或微风时,物流穿梭机器人的行驶速度值为:
V1+/-A*(所述物流穿梭机器人重量-所述物流穿梭机器人空载时的重量);所述速度模型可以根据传感器的类型和数量进行调整,当没有某一类型传感器时,则表示该类型传感器测得的传感信息即对应指标值为0,比如当不存在湿度传感器时,对应测得的索/轨道湿度值为0,又比如当不存在风力风向传感器时,对应测得的风力值为0;无坡或上坡时,物流穿梭机器人的重量越重,行驶阻力越大,选“+”;下坡时,物流穿梭机器人的重量越重,行驶阻力越小,选“-”;顺风时,由于物流穿梭机器人的阻力减小,选“-”,逆风时,由于物流穿梭机器人的阻力增大,选“+”。
本发明通过根据所述传感器组所测得的传感信息及预设的速度模型进行行驶的控制,避免了由于仅依靠标签中的标签信息进行物流穿梭机器人的行驶控制时,由于物流穿梭机器人载重、索/轨道及外界环境的影响而出现行驶稳定性较差、脱轨坠机或者追尾撞机的状况。其中根据所述标签信息进行行驶或根据传感信息进行行驶的时候,可以根据预设的个性化配置数据或根据所述物流穿梭机器人当前的行驶环境及状态进行确定,在此不做限制,用户可根据实际需求进行调整。
本实施例中,所述物流穿梭机器人在行驶的过程中根据读写到的标签信息沿对应的运输路段行驶,或者根据自身存储的速度模型以及读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶,从而实现了在标签失效时根据自身存储的速度模型以及之前读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶。
请参阅图2,在一个实施例中,所述物流运输区域还包括系统服务器,所述系统服务器内存储所有运输路段及其所有对应的标签信息,所述方法还包括:
步骤S21,接收所述系统服务器根据所述物流穿梭机器人的起始位置和终点位置确认的最优运输路线,并根据所述最优运输路线上所要经过的运输路段对应的标签信息形成序列化标签集。
步骤S22,判断读写到的所述标签信息是否在标签集内。
步骤S23,若是,则继续将读写到的标签信息与所述标签集内对应顺序的标签信息进行匹配判断。
步骤S24,若否,则将所述标签信息上传至系统服务器,以使所述系统服务器下发新的指令或者等待人工处理的指令。
其中,所述系统服务器下发新的指令,具体为:指示所述物流穿梭机器人沿新的运输路线进行行驶,或指示所述物流穿梭机器人返回上一比对正确的标签处并继续向该标签对应的下一标签处行驶,或指示所述物流穿梭机器人停机等待人工处理;其中,新的运输路线由所述物流穿梭机器人的当前位置与其最近服务点或当前位置与终点位置确定,所述新的运输路线包括与其对应的运输路段和序列化的标签集。
具体的,所述系统服务器内存储有所有运输路段其所有对应的标签信息,并能够根据起点位置及终点位置确定最优运输路线,并根据所述最优运输路线上所要经过的运输路段对应的标签信息形成序列化标签集。其中,所述最优运输路线及其对应的运输路段、序列化的标签集同时存储与系统服务器和物流穿梭机器人中。所述物流穿梭机器人周期性地读写当前行驶的运输路段上的标签信息,并实时将读写到的标签信息通过通讯设备发送至系统服务器,所述系统服务器判断读写到的所述标签信息是否在所述标签集内,或者所述物流穿梭机器人判断读写到的所述标签信息是否在所述标签集内。进一步地,若读写到的标签信息在标签集内时,则继续将读写到的标签信息与所述标签集内对应顺序的标签信息进行匹配判断,当读写到的所述标签信息对应标签集内同一顺序位置的标签信息,则根据所述标签的标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶。
请参阅图3,在一个实施例中,所述物流运输区域还包括系统服务器,所述系统服务器内存储所有运输路段及其所有对应的标签信息,所述方法还包括:
步骤S31,接收所述系统服务器根据所述物流穿梭机器人的起始位置和终点位置确认的最优运输路线,并根据所述最优运输路线上所要经过的运输路段对应的标签信息形成序列化标签集。
步骤S32,判断读写到的所述标签信息是否在所述物流运输区域的所有标签内。
步骤S33,若是,继续将读写到的所述标签信息与所述标签集进行匹配判断,并判断读写到的所述标签信息是否在标签集内。
步骤S331,若是,则继续将读写到的标签信息与所述标签集内对应顺序的标签信息进行匹配判断。
步骤S332,若否,则将所述标签信息上传至系统服务器,以使所述系统服务器下发新的指令或者等待人工处理的指令。
步骤S34,若否,指示所述物流穿梭机器人忽略所述标签信息继续行驶。
其中,所述系统服务器下发新的指令,具体为:指示所述物流穿梭机器人沿新的运输路线进行行驶,或指示所述物流穿梭机器人返回上一比对正确的标签处并继续向该标签对应的下一标签处行驶,或指示所述物流穿梭机器人停机等待人工处理;其中,新的运输路线由所述物流穿梭机器人的当前位置与其最近服务点或当前位置与终点位置确定,所述新的运输路线包括与其对应的运输路段和序列化的标签集。
具体的,所述系统服务器内存储有所有运输路段其所有对应的标签信息,能够根据起点位置及终点位置确定最优运输路线,并能够根据所述最优运输路线上所要经过的运输路段对应的标签信息形成序列化标签集。其中,所述最优运输路线及其对应的运输路段、序列化的标签集同时存储于系统服务器和物流穿梭机器人中。所述物流穿梭机器人周期性地读写当前行驶的运输路段上的标签信息,并实时将读写到的标签信息通过通讯设备发送至系统服务器,所述系统服务器判断读写到的所述标签信息是否在所述物流运输区域的所有标签内,或者所述物流穿梭机器人判断读写到的所述标签信息是否在所述物流运输区域的所有标签内;若在,所述系统服务器继续判断读写到的所述标签信息是否在所述标签集内,或者所述物流穿梭机器人继续判断读写到的所述标签信息是否在所述标签集内;若不在,所述系统服务器指示所述物流穿梭机器人忽略所述标签信息继续行驶,或者所述物流穿梭机器人指示自己忽略所述标签信息继续行驶。进一步地,若读写到的标签信息在标签集内时,则继续将读写到的标签信息与所述标签集内对应顺序的标签信息进行匹配判断,当读写到的所述标签信息对应标签集内同一顺序位置的标签信息,则根据所述标签的标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶。
具体的,所述系统服务器及系统服务器下发至所述物流穿梭机器人内部的所述最优运输路线及对应的序列化运输路段和标签集中具有各运输路段的编号组,且该编号组中的编号按照物流穿梭机器人行驶路线上所要经过标签位置的先后顺序有序排列。当所述物流穿梭机器人行驶时,设置与所述物流穿梭机器人上的标签读写器周期性地对设置于索/轨道上或邻近索/轨道的物体上的标签信息进行读写。当所述物流穿梭机器人行驶至一个标签位置,并读写到该标签的标签信息时,则将该标签信息与所述物流穿梭机器人和/或所述系统服务器内部存储的序列化标签集进行比对,以便于根据获取到的所述标签信息判断所述物流穿梭机器人的行驶路线是否正确,且对所述物流穿梭机器人下一运输路段的行驶方向、位置及速度进行指示。
进一步地,若读写到的标签信息不在标签集内或读写到的标签信息不对应标签集内同一顺序位置的标签信息时,则将所述标签信息上传至系统服务器,以使所述系统服务器下发新的指令或者等待人工处理的指令。如:当读写到的当前标签的所述标签信息与所述运输路线信息中对应的运输路段编号不相同,即所述物流穿梭机器人当前所需到达的位置及实际到达的位置不同,则表明所述物流穿梭机器人在行驶的过程中出现错误。因此需控制所述物流穿梭机器人停止行驶,并将错误信息发送给所述系统服务器,告知所述系统服务器行驶故障内容为位置数据不匹配。此时,等待相关故障信息被修复后,所述系统服务器将重新调整给予所述物流穿梭机器人故障消除的信息,并给出使所述物流穿梭机器人继续行驶的指令。此外,所述物流穿梭机器人还可以返回并行驶至上一个比对正确的标签位置处,然后继续向该标签对应的下一个标签位置处行驶;或者在发送故障信息给系统服务器后,返回行驶至上一个联络基站等待工作人员进行修复。当所述物流穿梭机器人接收到故障消除的信息及继续行驶的指令后,所述物流穿梭机器人将根据上述行驶指令继续行驶。
本实施例,能够在系统服务器或物流穿梭机器人的处理器出现故障时仍能保证物流穿梭机器人的可靠工作。同时通过判断读写到的标签信息是否在所述物流运输区域的所有标签内,并继续判断与标签集中的标签顺序是否一致以保证所述物流穿梭机器人的可靠行驶。此外,通过在读写到的标签信息不在标签集内或与标签集中的标签顺序不一致时,将所述标签的标签信息上传至系统服务器,以使所述系统服务器指示所述物流穿梭机器人沿新的运输路线进行行驶,或指示所述物流穿梭机器人返回上一比对正确的标签处并继续向该标签对应的下一标签处行驶,或指示所述物流穿梭机器人停机等待人工处理,提高了物流穿梭机器人行驶的容错性及应急性。
请参阅图4,在一个实施例中,所述方法还包括:
所述系统服务器存储有所有标签之间的距离信息和/或所述标签信息还包括相邻两个标签之间的距离信息,
步骤S41,获取最近一次读写到的标签位置与当前行驶位置的距离D1,以及最近一次读写到的标签位置到对应下一个标签位置的距离D2。
步骤S42,若D1<=D2,则控制所述物流穿梭机器人正常继续行驶。
步骤S43,若D1>D2,则在控制所述物流穿梭机器人停机并等待人工处理或降速至安全速度继续行驶。
具体的,所述标签信息还包括相邻两个标签之间的距离信息,所述物流穿梭机器人实时记录其行驶距离并实时计算其最近一次读写到的标签位置与当前行驶位置的距离D1以及最近一次读写到的标签位置到对应下一个标签位置的距离D2;或所述系统服务器存储有所有标签之间的距离信息,所述物流穿梭机器人实时记录其行驶距离并通过通讯设备发送所述系统服务器,所述系统服务器实时计算所述物流穿梭机器人最近一次读写到的标签位置与当前行驶位置的距离D1以及最近一次读写到的标签位置到对应下一个标签位置的距离D2;或所述标签信息还包括相邻两个标签之间的距离信息且所述系统服务器存储有所有标签之间的距离信息,所述物流穿梭机器人实时记录其行驶距离和最近一次读写到的标签位置到对应下一个标签位置的距离D2并通过通讯设备发送所述系统服务器,所述系统服务器实时计算所述物流穿梭机器人最近一次读写到的标签位置与当前行驶位置的距离D1。当D1<=D2,则控制所述物流穿梭机器人正常继续行驶;当D1>D2,在控制所述物流穿梭机器人停机并等待人工处理或降速至3~5公里/h的安全速度继续行驶。其中,D1的计算公式=πd×n,d为穿梭机轮胎接触索/轨道处的直径,n为轮胎转动的圈数;或者D1的计算公式=(最近一次读写到的标签信息的速度)×(当前时间-最近一次读写到标签的时间)。
本实施例中,通过物流穿梭机器人自行控制自己,即自控模式,目的是防止物流穿梭机器人错过下一个标签而没有读写到其标签信息则有可能会导致物流穿梭机器人出现行驶不稳定、脱轨坠机甚至追尾撞机等风险,而不同的标签所包含的位置信息和控制信息也不同,比如错过的下一个标签是转向标签,由于没有读写其标签信息,物流穿梭机器人没有减速行驶也没有请求所述系统服务器执行入架转向控制,物流穿梭机器人有可能会因为前面无路而脱轨坠机又或者没有转向直行走错路,又比如错过的下一个标签是减速或者转弯标签,物流穿梭机器人因为保持现有的高速行驶而导致行驶不稳定或脱轨坠机或撞上前面物流穿梭机器人的风险,又比如错过的下一个标签是加速标签,物流穿梭机器人因为保持现有的慢速行驶也会导致可能被后面的物流穿梭机器人追上撞击的风险。
请参阅图5,在一个实施例中,所述方法还包括:
所述系统服务器存储有所有标签之间的距离信息和/或所述标签信息还包括相邻两个标签之间的距离信息,
步骤S51,接收目标半径内其它物流穿梭机器人所广播的广播信息。
步骤S52,根据所述广播信息确定下一路节上其它物流穿梭机器人的数量及下一路节上其它物流穿梭机器人驶出所在路节的行驶时间T2。
步骤S53,若所述物流穿梭机器人到达下一路节的行驶时间T1>=T2min,则控制所述物流穿梭机器人按当前速度继续行驶。
步骤S54,若所述物流穿梭机器人到达下一路节的行驶时间T1<T2min,则控制所述物流穿梭机器人减速行驶,直至T1>=T2min。
其中,所述物流运输区域内的每相邻两个标签之间为一路节,T2min为至少2台其它物流穿梭机器人中最先驶出所在路节的行驶时间。
具体的,各个物流穿梭机器人在运输路段上相互无线信号通讯,即在目标半径内所述物流穿梭机器人可以接收其它物流穿梭机器人所广播的广播信息,也可以自行广播。所述广播信息包括所述物流穿梭机器人ID号、当前行驶速度、当前行驶方向、最近一次读写到的标签信息和与最近一次标签的行驶距离,所述无线信号的广播半径>=所述物流穿梭机器人所在的路节以及下一路节的距离总和。所述物流穿梭机器人实时计算所在路节剩余行驶距离所需的行驶时间T,T=(D2-D1)/V,其中,D2为最近一次读写到的标签位置到对应下一个标签位置的距离,D1为最近一次读写到的标签位置与当前行驶位置的距离,V为物流穿梭机器人的当前行驶速度;所述物流运输区域内的每相邻两个标签之间为一路节,即所述路节的前端和后端各一个标签,所述路节位于索/轨道上,所述物流穿梭机器人依次经过前端标签、所述路节和后端标签;如图5(a)所示,前端标签和后端标签可以位于索/轨道上,即前端标签、所述路节和后端标签都可以位于同一索/轨道上,又或者如图5(b)所示,前端标签和后端标签位于另一条邻近于索/轨道的物体上,前端标签与后端标签在该线上截取的距离平行对应到索/轨道上截取的距离为路节;当所述物流穿梭机器人检测到即将进入的下一路节上已经有至少2台的其它物流穿梭机器人在行驶,所述物流穿梭机器人实时计算到达下一路节的行驶时间T1,以及计算下一路节上其它物流穿梭机器人驶出所在路节的行驶时间T2,若T1>=T2min,所述物流穿梭机器人按当前速度继续行驶;若T1<T2min,所述物流穿梭机器人减速行驶,直至T1>=T2min;其中,T2min为下一路节上至少2台其它物流穿梭机器人中最先驶出所在路节的物流穿梭机器人的行驶时间。
本实施例,所述物流穿梭机器人通过相互通讯获得附近运输索/轨道的负载情况,进而实现对自身速度的控制,达到运输索/轨道的负载均衡,防止在某一路节上同时存在多台物流穿梭机器人时超重压断索/轨道的效果。
进一步地,本实施例还包括实时计算所述物流穿梭机器人与下一个物流穿梭机器人的距离,若距离小于预设安全距离时,控制所述物流穿梭机器人减速行驶,直至二者之间的距离大于或等于预设安全距离,以使物流穿梭机器人间要保持安全距离,防止所述物流穿梭机器人追尾事故。
请参阅图6,在一个实施例中,所述物流穿梭机器人采用电机驱动,当所述物流穿梭机器人在启动并加速行驶时,根据重量信息及坡度信息控制所述电机驱动的模式,具体包括:
步骤S61,当货物重量大于设定值或者坡度大于设定值时,将所述电机切换到开环控制及低速档位,以使所述物流穿梭机器人在高负载或者大坡度的情况下依然可以启动运输而不损坏电机。
步骤S62,当货物重量小于设定值而且坡度小于设定值时,将所述电机切换到闭环控制及高速档位,以提高所述物流穿梭机器人在低负载及小坡度的情况下的速度控制响应。
本实施例,通过对电机的模式进行调整,以使所述物流穿梭机器人在高负载或者大坡度的情况下依然可以启动运输而不损坏电机,同时提高在低负载及小坡度的情况下的速度控制响应,满足了实际应用需求。
请参阅图7,在一个实施例中,所述物流穿梭机器人采用发动机驱动,当所述物流穿梭机器人在启动并加速行驶时,根据重量信息及坡度信息控制所述发动机驱动的模式,具体包括:
步骤S71,当货物重量大于设定值或者坡度大于设定值时,将所述发动机切换到低速档位,以使所述物流穿梭机器人在高负载或者大坡度的情况下依然可以启动运输而不损坏发动机。
步骤S72,当货物重量小于设定值而且坡度小于设定值时,将所述发动机切换到高速档位,以提高所述物流穿梭机器人在低负载及小坡度的情况下的速度控制响应。
本实施例,通过对发动机的模式进行调整,以使所述物流穿梭机器人在高负载或者大坡度的情况下依然可以启动运输而不损坏发动机,同时提高在低负载及小坡度的情况下的速度控制响应,满足了实际应用需求。
请参阅图8,在一个实施例中,所述运输区域还包括转向架,所述方法还包括:
步骤S81,将读写到的包含转向申请信息的标签信息发送至系统服务器,并减速到安全速度。
步骤S82,判断转向架的入架端是否已经接驳在所述物流穿梭机器人所在的运输路段。
步骤S83,判断所述转向架的出架端是否接驳下一运输路段。
进一步地,如图8(a)所示,步骤S82,判断转向架的入架端是否接驳所述物流穿梭机器人所在的运输路段,包括:
步骤S821,若是,则控制所述物流穿梭机器人直接驶入所述转向架。
步骤S822,若否,则控制所述转向架在所述物流穿梭机器人读写到携带转向确认信息的标签信息之前或同时完成入架端转向后控制所述物流穿梭机器人驶入所述转向架。
步骤S823,当所述转向架在所述物流穿梭机器人读写到携带转向确认信息的标签信息时仍未完成入架端转向,则控制所述物流穿梭机器人停机,以等待下一步的指令。
进一步地,如图8(b)所示,步骤S83,判断所述转向架的出架端是否已经接驳在下一运输路段,包括:
步骤S831,所述物流穿梭机器人驶入所述转向架并将读写到的到位标签信息发送至所述系统服务器。
步骤S832,判断所述转向架的出架端是否已经接驳在下一运输路段。
步骤S833,若是,则控制所述物流穿梭机器人直接驶出转向架进入下一运输路段。
步骤S834,若否,则控制所述物流穿梭机器人停止行驶,然后控制所述转向架完成出架端转向后再控制所述物流机器人驶出所述转向架进入下一运输路段。
具体的,当所述物流穿梭机器人读写到携带转向申请信息的标签信息时,向所述系统服务器发送入架转向信息,并减速到安全速度,所述系统服务器根据所述物流穿梭机器人的信息请求及运输路线信息,控制所述转向架接驳到所述物流穿梭机器人当前行驶的运输路段,然后向所述物流穿梭机器人发送允许进入所述转向架的确认信息。若所述物流穿梭机器人在读写到携带转向确认信息的标签信息之前就收到所述系统服务器返回的确认信息,则物流穿梭机器人在读写到转向确认信息的标签信息时不停止,直接进入转向架。特别地,当同一时间有多台物流穿梭机器人请求进入同一个转向架时,所述系统服务器会按请求顺序控制转向架,所以物流穿梭机器人在读写到携带转向确认信息的标签信息时未收到系统服务器返回的确认信息,则停止行驶并继续等待系统服务器。
所述物流穿梭机器人行驶至所述转向架内并读写到到位标签信息后停止,并向系统服务器发送出架转向信息,系统服务器根据物流穿梭机器人的运输路线信息,控制转向架接驳到下一运输路段后,控制所述物流穿梭人驶出转向架。为了增加索/轨道的通行效率,系统服务器在完成转向架的一次转向控制后,若判断到出架端同时已经接驳到下一运输路段,则控制所述物流穿梭机器人在读写到到位标签信息时无需停机,直接穿过转向架。
如图8(c)所示,圈圈符号代表目标所需要的运输路段,箭头符号代表转向架的入架端和出架端,三角形和四方形符号表示其它非目标运输路段。
可以理解的,上一个运输路线运行完毕后,更换其它运输路线的话,因为转向架根据上一个运输路线需要转向就会保持现状,下一个运输路线需要的话,转向架根据具体情况再调整,并不会因为转向完成了就让转向架必须恢复维持跟A运输路段接驳,转向架的现状可以跟AB或其它任一运输路段接驳,假设物流穿梭机器人所在的运输路段为A运输路段,需要去的下一个运输路段为B运输路段,则转向架需要转向的次数可能是0次,1次,2次,如:
0次,系统服务器根据运输路线和转向架位置都符合直线接驳的情况就是直线穿过转向架,即转向架的入架端接驳A运输路段,转向架的出架端接驳B运输路段;
1次,入架端没有接驳A运输路段,出架端也没有接驳到B运输路段,但将转向架转向一次后同时接驳了A运输路段和B运输路段;
2次,转向架的入架端没有接驳A运输路段,入架端转向一次后,出架端没有接驳到B运输路段,则出架端再转向一次。
请参阅图9,在一个实施例中,周期性地上传所述物流穿梭机器人的设备在线心跳包,并等待接收所述系统服务器的知悉反馈信息,所述方法还包括:
步骤S91,若在预设时间内接收到所述知悉反馈信息,则进入受控模式,将读写到的标签信息发送至所述系统服务器处理并接收其下发的控制指令。
步骤S92,若在预设时间内未接收到所述知悉反馈信息,并且尝试通过其它物流穿梭机器人将所述在线心跳包转发上传至所述系统服务器后,依然未能获得所述知悉反馈信息,则进入自主控制模式,将读写到的标签信息与所述标签集内对应顺序的标签信息进行匹配判断,当匹配时根据所述标签的标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶,当不匹配时则停机并等待人工处理。
本实施例,所述物流穿梭机器人可以根据网络情况智能的切换工作模式,保证所述物流穿梭机器人不会因为与所述系统服务器断开连接而不能工作;
进一步地,如图9(a)所示,若在预设时间内未接收到所述知悉反馈信息,则尝试通过所述其它物流穿梭机器人转发上传至所述系统服务器,具体为:
步骤S921,接收目标半径内其它物流穿梭机器人所广播的广播信息,并根据所述广播信息生成其它物流穿梭机器人列表。
步骤S922,根据所述其它物流穿梭机器人列表,逐一查找能够与所述系统服务器正常通讯的物流穿梭机器人。
步骤S923,若找到,则将本机的设备在线心跳包、行驶信息、读写到的标签信息通过此物流穿梭机器人转发上传至所述系统服务器,并接收所述系统服务器通过此物流穿梭机器人返回的控制指令。
步骤S924,若找不到,则标记为未能获得所述知悉反馈信息。
本实施例,由于网络信号覆盖不完善、网络繁忙、通讯设备故障等原因,导致物流穿梭机器人无法及时与系统服务器直接通讯时,借助其它与系统服务器正常通讯的物流穿梭机器人转发信息的方法,简化了物流穿梭机器人对现有移动网络稳定性的要求。
上述物流穿梭机器人行驶控制方法,所述系统服务器用于根据所述物流穿梭机器人的起始位置和终点位置确认最优运输路线,并根据所述最优运输路线上所要经过的运输路段对应的标签信息形成序列化标签集,所述系统服务器将所述最优运输路线、其对应的运输路段和序列化标签集通过第二通讯设备下发至所述物流穿梭机器人的第一通讯设备,所述物流穿梭机器人根据所述最优运输路线,以及周期性地读写到的行驶路段上的标签信息沿对应的运输路段行驶,或根据速度模型以及读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶,或根据系统服务器下发的新的指令进行行驶。本发明的物流穿梭机器人能够自行根据读写的标签信息及速度模型自行行驶,也可以根据系统服务器下发的新的指令进行行驶,还可以在与系统服务器断连后与附近的其它物流穿梭机器人通信,定位准确、行驶控制及时、对网络稳定要求低、可以在不依赖系统服务器控制的情况下自主且安全地运行,满足了实际应用需求。
应该理解的是,虽然上述流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,上述流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本发明实施例还提供了一种一种物流穿梭机器人行驶控制设备,能够实现上述任一实施例所述的物流穿梭机器人行驶控制方法的所有流程,设备中的各个模块作用以及实现的技术效果分别与上述实施例所述的物流穿梭机器人行驶控制方法的作用以及实现的技术效果对应相同,这里不再赘述。
如图10所示,提供了一种物流穿梭机器人行驶控制设备,应用于一物流运输区域内,所述运输区域包括由至少一运输路段组成的运输路线,其中,每条运输路段上均设有至少一个标签,所述物流穿梭机器人上设有用于读写标签信息的标签读写器,所述设备包括:
信息获取模块101,用于周期性地读写所述物流穿梭机器人行驶路段上的标签信息;其中,所述标签信息由读写到的所述标签确定,所述标签信息包括位置信息及控制信息。
行驶控制模块102,用于根据读写到所述标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶,或根据速度模型以及读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶。
关于物流穿梭机器人行驶控制设备的具体限定可以参见上文中对于物流穿梭机器人行驶控制方法的限定,在此不再赘述。上述物流穿梭机器人行驶控制系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
上述物流穿梭机器人行驶控制设备,所述系统服务器用于根据所述物流穿梭机器人的起始位置和终点位置确认最优运输路线,并根据所述最优运输路线上所要经过的运输路段对应的标签信息形成序列化标签集,所述系统服务器将所述最优运输路线、其对应的运输路段和序列化标签集通过第二通讯设备下发至所述物流穿梭机器人第一通讯设备,所述物流穿梭机器人根据所述最优运输路线,以及周期性的读写到的行驶路段上的标签信息沿对应的运输路段行驶,或根据速度模型以及读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶,或根据系统服务器下发的新的指令进行行驶。本发明的物流穿梭机器人能够自行根据读写到的标签信息及速度模型自行行驶,也可以根据系统服务器下发的新的指令进行行驶,还可以在与系统服务器断连后与附近的其它物流穿梭机器人通信,定位准确、行驶控制及时、对网络稳定要求低、可以在不依赖系统服务器控制的情况下自主且安全地运行,满足了实际应用需求。
本发明实施例还提供了一种一种物流穿梭机器人行驶控制系统,能够实现上述任一实施例所述的物流穿梭机器人行驶控制方法的所有流程,系统中的各个设备作用以及实现的技术效果分别与上述实施例所述的物流穿梭机器人行驶控制方法的作用以及实现的技术效果对应相同,这里不再赘述。
如图11至图12所示,提供了一种物流穿梭机器人行驶控制系统,应用于一物流运输区域内,所述运输区域包括由至少一运输路段组成的运输路线,其中,每条运输路段上均设有至少一个对应的标签,所述系统包括:物流穿梭机器人111及系统服务器112,
所述物流穿梭机器人上设有标签读写器及第一通讯设备,所述物流穿梭机器人内存储有速度模型;所述系统服务器内存储所有运输路段及其所有对应的标签信息;
所述系统服务器上设有第二通讯设备,所述系统服务器根据所述物流穿梭机器人的起始位置和终点位置确认最优运输路线,并根据所述最优运输路线上所要经过的运输路段对应的标签信息形成序列化标签集,所述系统服务器将所述最优运输路线、其对应的运输路段和序列化标签集通过第二通讯设备下发至所述物流穿梭机器人的第一通讯设备;
所述物流穿梭机器人,用于根据所述最优运输路线,以及周期性地读写到的行驶路段上的标签信息沿对应的运输路段行驶,或根据速度模型以及读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶;其中,所述标签信息由读写到的所述标签确定,所述标签信息包括位置信息及控制信息。
上述物流穿梭机器人行驶控制系统,所述系统服务器用于根据所述物流穿梭机器人的起始位置和终点位置确认最优运输路线,并根据所述最优运输路线上所要经过的运输路段对应的标签信息形成序列化标签集,所述系统服务器将所述最优运输路线、其对应的运输路段和序列化标签集通过第二通讯设备下发至所述物流穿梭机器人,所述物流穿梭机器人根据所述最优运输路线,以及周期性地读写到的行驶路段上的标签信息沿对应的运输路段行驶,或根据速度模型以及读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶,或根据系统服务器下发的新的指令进行行驶。
本发明的物流穿梭机器人能够自行根据读写到的标签信息及速度模型自行行驶,也可以根据服务器下发的新的指令进行行驶,还可以在与服务器断连后与附近的其它物流穿梭机器人通信,定位准确、行驶控制及时、对网络稳定要求低、可以在不依赖系统服务器控制的情况下自主且安全地运行,满足了实际应用需求。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种物流穿梭机器人行驶控制方法,应用于一物流运输区域内,所述运输区域包括由至少一运输路段组成的运输路线,其特征在于,每条运输路段上均设有至少一个对应的标签,所述物流穿梭机器人上设有用于读写标签信息的标签读写器,所述物流运输区域还包括系统服务器,所述系统服务器内存储所述物流运输区域内所有运输路段及其所有对应的标签信息,所述方法包括:
周期性地读写所述物流穿梭机器人行驶运输路段上的标签信息;其中,所述标签信息由读写到的所述标签确定,所述标签信息包括位置信息及控制信息;
根据读写到的所述标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶,或根据速度模型以及读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶;
所述物流穿梭机器人上设有传感器组,所述传感器组包括重量传感器、湿度传感器、坡度传感器、风力风向传感器、雷达传感器及六轴加速度传感器中的任一项或多项;
所述速度模型为:(V1+/-A*(所述物流穿梭机器人重量-所述物流穿梭机器人空载时的重量)-B*索/轨道湿度+/-C*坡度值+/-D*风力值)*E*F;
其中,V1为所述物流穿梭机器人读写到的标签信息中的行驶速度;A、B、C、D为调节系数,E为碰撞系数,F为六轴稳定系数,E、F为0~1;
接收所述系统服务器根据所述物流穿梭机器人的起始位置和终点位置确认的最优运输路线,并根据所述最优运输路线上所要经过的运输路段对应的标签信息形成序列化标签集;
周期性地上传所述物流穿梭机器人的设备在线心跳包,并等待接收所述系统服务器的知悉反馈信息;
若在预设时间内接收到所述知悉反馈信息,则进入受控模式,将读写到的标签信息发送至所述系统服务器处理并接收其下发的控制指令;
若在预设时间内未接收到所述知悉反馈信息,并且尝试通过其它物流穿梭机器人将所述在线心跳包转发上传至所述系统服务器后,依然未能获得所述知悉反馈信息,则进入自主控制模式,将读写到的标签信息与所述标签集内对应顺序的标签信息进行匹配判断,当匹配时根据所述标签的标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶,当不匹配时则停机并等待人工处理;
若在预设时间内未接收到所述知悉反馈信息,则尝试通过所述其它物流穿梭机器人转发上传至所述系统服务器,具体为:
接收目标半径内其它物流穿梭机器人所广播的广播信息,并根据所述广播信息生成其它物流穿梭机器人列表;
根据所述其它物流穿梭机器人列表,逐一查找能够与所述系统服务器正常通讯的物流穿梭机器人;
若找到,则将本机的设备在线心跳包、行驶信息、读写到的标签信息通过此物流穿梭机器人转发上传至所述系统服务器,并接收所述系统服务器通过此物流穿梭机器人返回的控制指令;
若找不到,则标记为未能获得所述知悉反馈信息。
2.根据权利要求1所述的物流穿梭机器人行驶控制方法,其特征在于,根据读写到所述标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶之前,所述方法还包括:
判断读写到的所述标签信息是否在所述物流运输区域的所有标签内;
若是,继续将读写到的所述标签信息与所述标签集进行匹配判断;
若否,指示所述物流穿梭机器人忽略所述标签信息继续行驶。
3.根据权利要求1或2所述的物流穿梭机器人行驶控制方法,其特征在于,根据读写到所述标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶之前,所述方法还包括:
判断读写到的所述标签信息是否在标签集内;
若是,则继续将读写到的标签信息与所述标签集内对应顺序的标签信息进行匹配判断;
若否,则将所述标签信息上传至系统服务器,以使所述系统服务器下发新的指令或者等待人工处理的指令。
4.根据权利要求3所述的物流穿梭机器人行驶控制方法,其特征在于,若读写到的标签信息在标签集内,所述方法还包括:
判断读写到的所述标签信息是否对应标签集内同一顺序位置的标签信息;
若是,则根据所述标签的标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶;
若否,则将所述标签信息上传至系统服务器,以使所述系统服务器下发新的指令或者等待人工处理的指令。
5.根据权利要求4所述的物流穿梭机器人行驶控制方法,其特征在于,所述系统服务器下发新的指令,具体为:
指示所述物流穿梭机器人沿新的运输路线进行行驶,或指示所述物流穿梭机器人返回上一比对正确的标签处并继续向该标签对应的下一标签处行驶,或指示所述物流穿梭机器人停机等待人工处理;其中,新的运输路线由所述物流穿梭机器人的当前位置与其最近服务点或当前位置与终点位置确定。
6.根据权利要求1所述的物流穿梭机器人行驶控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述系统服务器存储有所有标签之间的距离信息和/或所述标签信息还包括相邻两个标签之间的距离信息,
获取最近一次读写到的标签位置与当前行驶位置的距离D1,以及最近一次读写到的标签位置到对应下一个标签位置的距离D2;
若D1<=D2,则控制所述物流穿梭机器人正常继续行驶;
若D1>D2,则控制所述物流穿梭机器人停机并等待人工处理或降速至安全速度继续行驶。
7.根据权利要求1所述的物流穿梭机器人行驶控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述系统服务器存储有所有标签之间的距离信息和/或所述标签信息还包括相邻两个标签之间的距离信息,
接收目标半径内其它物流穿梭机器人所广播的广播信息;
根据所述广播信息确定下一路节上其它物流穿梭机器人的数量及下一路节上其它物流穿梭机器人驶出所在路节的行驶时间T2;
若所述物流穿梭机器人到达下一路节的行驶时间T1>=T2min,则控制所述物流穿梭机器人按当前速度继续行驶;
若所述物流穿梭机器人到达下一路节的行驶时间T1<T2min,则控制所述物流穿梭机器人减速行驶,直至T1>=T2min;
其中,所述物流运输区域内的每相邻两个标签之间为一路节,T2min为至少2台其它物流穿梭机器人中最先驶出所在路节的行驶时间。
8.根据权利要求6或7所述的物流穿梭机器人行驶控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
实时计算所述物流穿梭机器人与下一个物流穿梭机器人的距离,若距离小于预设安全距离时,控制所述物流穿梭机器人减速行驶,直至二者之间的距离大于或等于预设安全距离。
9.根据权利要求1所述的物流穿梭机器人行驶控制方法,其特征在于,所述物流穿梭机器人采用电机驱动,当所述物流穿梭机器人在启动并加速行驶时,根据重量信息及坡度信息控制所述电机驱动模式,具体为:
当货物重量大于设定值或者坡度大于设定值时,将所述电机切换到开环控制及低速档位,以使所述物流穿梭机器人在高负载或者大坡度的情况下依然可以启动运输而不损坏电机;
当货物重量小于设定值而且坡度小于设定值时,将所述电机切换到闭环控制及高速档位,以提高所述物流穿梭机器人在低负载及小坡度情况下的速度控制响应。
10.根据权利要求1所述的物流穿梭机器人行驶控制方法,其特征在于,所述物流穿梭机器人采用发动机驱动,当所述物流穿梭机器人在启动并加速行驶时,根据重量信息及坡度信息控制所述发动机驱动模式,具体为:
当货物重量大于设定值或者坡度大于设定值时,将所述发动机切换到低速档位,以使所述物流穿梭机器人在高负载或者大坡度的情况下依然可以启动运输而不损坏发动机;
当货物重量小于设定值而且坡度小于设定值时,将所述发动机切换到高速档位,以提高所述物流穿梭机器人在低负载及小坡度的情况下的速度控制响应。
11.根据权利要求1所述的物流穿梭机器人行驶控制方法,其特征在于所述运输区域还包括转向架,所述方法还包括:
将读写到的包含转向申请信息的标签信息发送至系统服务器,并减速到安全速度;
判断转向架的入架端是否已经接驳在所述物流穿梭机器人所在的运输路段;
若是,则控制所述物流穿梭机器人直接驶入所述转向架;
若否,则控制所述转向架在所述物流穿梭机器人读写到携带转向确认信息的标签信息之前或同时完成入架端转向后控制所述物流穿梭机器人驶入所述转向架;
当所述转向架在所述物流穿梭机器人读写到携带转向确认信息的标签信息时仍未完成入架端转向,则控制所述物流穿梭机器人停机,以等待下一步的指令。
12.根据权利要求11所述的物流穿梭机器人行驶控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述物流穿梭机器人驶入所述转向架并将读写到的到位标签信息发送至所述系统服务器;
判断所述转向架的出架端是否已经接驳在下一运输路段;
若是,则控制所述物流穿梭机器人直接驶出转向架进入下一运输路段;
若否,则控制所述物流穿梭机器人停止行驶,然后控制所述转向架完成出架端转向后再控制所述物流穿梭机器人驶出所述转向架进入下一运输路段。
13.一种物流穿梭机器人行驶控制设备,所述设备使用如权利要求1至12任一项所述物流穿梭机器人行驶控制方法进行控制,应用于一物流运输区域内,所述运输区域包括由至少一运输路段组成的运输路线,其特征在于,每条运输路段上均设有至少一个标签,所述物流穿梭机器人上设有用于读写标签信息的标签读写器,所述设备包括:
信息获取模块,用于周期性地读写所述物流穿梭机器人行驶路段上的标签信息;其中,所述标签信息由读写到的所述标签确定,所述标签信息包括位置信息及控制信息;
行驶控制模块,用于根据读写到所述标签信息控制所述物流穿梭机器人沿对应的运输路段行驶,或根据速度模型以及读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶。
14.一种物流穿梭机器人行驶控制系统,所述系统使用如权利要求1至12任一项所述物流穿梭机器人行驶控制方法,应用于一物流运输区域内,所述运输区域包括由至少一运输路段组成的运输路线,其特征在于,每条运输路段上均设有至少一个对应的标签,所述系统包括:物流穿梭机器人及系统服务器;
所述物流穿梭机器人上设有标签读写器及第一通讯设备,所述物流穿梭机器人内存储有速度模型;所述系统服务器内存储所有运输路段及其所有对应的标签信息;
所述系统服务器上设有第二通讯设备,所述系统服务器根据所述物流穿梭机器人的起始位置和终点位置确认最优运输路线,并根据所述最优运输路线上所要经过的运输路段对应的标签信息形成序列化标签集,所述系统服务器将所述最优运输路线、其对应的运输路段和序列化标签集通过第二通讯设备下发至所述物流穿梭机器人的第一通讯设备;
所述物流穿梭机器人,用于根据所述最优运输路线,以及周期性地读写到的行驶路段上的标签信息沿对应的运输路段行驶,或根据速度模型以及读写到的标签信息控制所述物流穿梭机器人的行驶;其中,所述标签信息由读写到的所述标签确定,所述标签信息包括位置信息及控制信息。
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