CN112974262B - 一种轨道式快递分拣装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道式快递分拣装置及方法，装置包括：多个小车，用于运送待分拣快递。轨道，所述轨道包括多节钢轨，多节所述钢轨组成横向M条×纵向N条线路；每节所述钢轨上均设置有定位电路模块，所述定位电路模块用于获取多个所述小车行驶时的位置信息。主控制器，与多个所述小车和所述轨道连接，用于根据所述快递的卸载目的地为多个所述小车规划行驶线路，并控制多个所述小车在所述行驶线路上行驶，还用于根据多个所述小车行驶时的位置信息控制多个所述小车卸载所述快递。本发明通过多个小车将不同快递运送到多个不同的目的地并卸载，快递分拣更为准确、高效。

Description

一种轨道式快递分拣装置及方法

技术领域

本发明涉及快递分拣技术领域，特别是涉及一种轨道式快递分拣装置及方法。

背景技术

随着网络购物的快速发展，快递行业进入快车道发展模式。每天数以万计的快递进入城市，由分拣员对快递进行地区、类别分类，需要消耗大量的人力及时间成本。

随着计算机技术发展，出现了自动分拣机器人或小车，提高了分拣效率，但存在识别落件口不准确、小车定位困难、路线单一、对房间布局要求严格、效率低等问题。如申请号为“202010147624.1”名称为“一种快递自动分拣智能小车”专利，其中，“车架的两侧面上均设置有用于感知包裹落件口处粘贴的反光色带的颜色传感器”，用到识别落件口方式为落件口贴上反光带，小车携带颜色传感器识别，存在遮挡光线、黑暗环境不能工作等环境要求问题；“车架的两侧均设置有颜色传感器，颜色传感器通过对包裹落件口出所张贴的反光色带来判断落件口的位置，通过计数来获取包裹落件口的编号，以实现快递包括的正确投递”，通过光电传感器识别经过落件口个数以判断需要投递的落件口，存在一个落件口漏识别整个线路错的问题；“小车轨道为环形，小车在小车轨道内循环转动，每转动一周经过放置快递的位置时，由人员将快递包裹放置于小车上，以实现对包括的循环投递”，路径只能是环形轨道，车循环一周，不具有快递袋口布局灵活性，不能适应更多场合，由于轨道限制，小车只能一个方向运行，不能双向运行，即使刚出发就到达目的的袋口，也要空车运行一周后回到出发点，造成时间空间的浪费；“所示车架的前侧面和后侧面上均固定有前后车连接杆，前后相邻的车架经前后车连接杆相连接，以避免在小车运行的过程中，相邻两小车发生碰撞”，避障为连杆方式，后车追上前车连接在一起，一旦连接上限制两车工作，系统只能避开撞击带来的后果，不能阻止碰撞，不能智能控制避障，使两车一直保持安全距离。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道式快递分拣装置及方法，以实现准确、高效的快递分拣。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种轨道式快递分拣装置，所述轨道式快递分拣装置包括：

多个小车，用于运送待分拣快递；

轨道，所述轨道包括多节钢轨，多节所述钢轨组成横向M条×纵向N条线路；每节所述钢轨上均设置有定位电路模块，所述定位电路模块用于获取多个所述小车行驶时的位置信息；

主控制器，与多个所述小车和所述轨道连接，用于根据所述快递的卸载目的地为多个所述小车规划行驶线路，并控制多个所述小车在所述行驶线路上行驶，还用于根据多个所述小车行驶时的位置信息控制多个所述小车卸载所述快递。

可选地，所述小车包括车轮、车体、连接杆、卸载装置以及小车控制模块；

所述车轮设置在所述车体下方；

所述车体设置有多层放置架，所述连接杆设置在相邻层所述放置架之间；

所述卸载装置和所述小车控制模块设置在所述车体上；

所述小车控制模块用于连接所述定位电路模块。

可选地，所述小车控制模块包括小车控制器、第一无线收发单元、电机驱动电路、小车电机、制动单元、小车电源以及车号编码电路；

所述第一无线收发单元、所述电机驱动电路、所述小车电机、所述制动单元、所述小车电源以及所述车号编码电路均与所述小车控制器连接；

所述小车控制器通过所述第一无线收发单元获取所述主控制器的控制信号；

所述电机驱动电路、所述小车电机以及所述制动装置用于控制所述小车在所述行驶线路上行驶；

所述小车电源用于对所述小车控制模块进行供电；

所述车号编码电路包括车号编码电阻、三极管、车号编码继电器、第一接线口和第二接线口；所述车号编码电阻的一端连接所述小车控制器，所述车号编码电阻的另一端连接所述三极管的基级，所述三极管的发射级接地，所述三极管的集电极连接所述车号编码继电器的线圈一端，所述车号编码继电器的线圈另一端连接所述小车电源的VCC，所述车号编码继电器的开关两端分别连接所述第一接线口一端和所述第二接线口一端，所述第一接线口另一端和所述第二接线口另一端连接所述定位电路模块。

可选地，所述轨道上设置有多个岔线路换向单元，多个所述岔线路换向单元设置在所述钢轨的交叉处；所述岔线路换向单元包括岔线路换向控制器、第二无线收发单元、岔线路换向电机、齿轮、钢杆以及换向轨；

所述岔线路换向控制器通过所述第二无线收发单元获取所述主控制器的控制信号；

所述岔线路换向控制器还依次连接所述岔线路换向电机、所述齿轮、所述钢杆、所述换向轨以及所述钢轨；

所述岔线路换向控制器用于根据所述主控制器的控制信号控制所述岔线路换向电机转动，所述岔线路换向电机转动依次带动所述齿轮、所述钢杆、所述换向轨以及所述钢轨运动，实现岔线路换向。

可选地，所述轨道上设置有多个三岔线路换向单元和多个四岔线路换向单元；

所述三岔线路换向单元包括四个所述岔线路换向单元；

所述四岔线路换向单元包括八个所述岔线路换向单元。

可选地，所述定位电路模块包括定位控制器、定位电路、第三无线收发单元和定位电路电源；

所述定位电路、所述第三无线收发单元以及所述定位电路电源均与所述定位控制器连接；

所述定位控制器用于控制所述定位电路连接所述车号编码电路，获取多个所述小车行驶时的位置信息；

所述定位控制器还通过所述第三无线收发单元将多个所述小车行驶时的位置信息发送给所述主控制器；

所述定位电路电源用于对所述定位电路模块进行供电；

所述定位电路包括定位电路电源、定位电路继电器、定位电路控制器、定位电路电阻以及所述钢轨；所述定位电路电源正极连接所述定位电路继电器的线圈一端，所述定位电路继电器的线圈另一端连接所述钢轨的上轨道，所述钢轨的下轨道连接所述定位电路电源负极；所述定位电路电源正极还连接所述定位电路电阻的一端，所述定位电路电阻的另一端通过所述定位电路控制器连接所述定位电路继电器的开关一端，所述定位电路继电器的开关另一端连接所述定位电路电源负极并接地。

一种轨道式快递分拣方法，应用上述所述的轨道式快递分拣装置，其特征在于，所述方法包括：

获取小车盛放的待分拣快递的多个目的地；

根据多个所述目的地为所述小车规划最短分拣路径；

对所述小车进行路径冲突检测；

若存在路径冲突，则避让冲突；

若不存在路径冲突，则根据所述小车行驶时的的位置信息控制所述小车卸载所述快递。

可选地，所述根据多个所述目的地为所述小车规划最短分拣路径，具体包括：

计算每一所述目的地到所述轨道的每一出入口的最短距离；

根据所述最短距离计算首先去每一所述目的地时需要行驶的总最短距离；

根据所述总最短距离为所述小车规划最短分拣路径。

可选地，所述避让冲突具体包括：

计算存在路径冲突的小车是否存在其它路径；所述其它路径为与所述存在路径冲突的小车的剩余路径长度相同的路径；所述其它路径经过所述存在路径冲突的小车的目的地；

若存在其它路径，则控制所述存在路径冲突的小车行驶其它路径；

若不存在其它路径，则改变路径冲突的路径上的岔线路换向装置状态，或者控制所述存在路径冲突的小车退回距离其最近的岔线路换向装置，重新对所述存在路径冲突的小车进行路径冲突检测。

可选的的，所述根据所述小车在轨道上运行时的位置信息控制所述小车卸载所述快递，具体包括：

根据所述小车在轨道上运行时的位置信息计算所述小车与所述目的地之间的距离；

当所述小车与所述目的地之间的距离小于预设阈值时，控制所述小车卸载所述快递；

当所述小车与所述目的地之间的距离不小于预设阈值时，重新计算所述小车与所述目的地之间的距离，直到所述小车与所述目的地之间的距离小于预设阈值。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开了一种轨道式快递分拣装置及方法，装置包括：多个小车，用于运送待分拣快递；轨道，所述轨道包括多节钢轨，多节所述钢轨组成横向M条×纵向N条线路；每节所述钢轨上均设置有定位电路模块，所述定位电路模块用于获取多个所述小车行驶时的位置信息；主控制器，与多个所述小车和所述轨道连接，用于根据所述快递的卸载目的地为多个所述小车规划行驶线路，并控制多个所述小车在所述行驶线路上行驶，还用于根据多个所述小车行驶时的位置信息控制多个所述小车卸载所述快递。本发明通过多个小车将不同快递运送到多个不同的目的地并卸载，快递分拣更为准确、高效。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的轨道结构图；

图2为本发明实施例提供的小车结构图；

图3为本发明实施例提供的车号编码电路结构图；

图4为本发明实施例提供的岔线路换向单元结构图；

图5为本发明实施例提供的四岔线路换向单元结构图；

图6为本发明实施例提供的定位电路模块结构图；

图7为本发明实施例提供的定位电路结构图；

图8为本发明实施例提供的主控制器结构图。

符号说明：

1-出入口，2-钢轨，3-定位电路模块，4-绝缘材料，5-目的地，6-岔线路换向单元，301-定位电路电源，302-定位电路继电器，303-定位电路控制器，304-定位电路电阻，601-岔线路换向控制器，602-第二无线收发单元，603-岔线路换向电机，604-齿轮，605-钢杆，606-换向轨，6001-第一岔线路换向单元，6002-第二岔线路换向单元，6003-第三岔线路换向单元，6004-第四岔线路换向单元，6005-第五岔线路换向单元，6006-第六岔线路换向单元，6007-第七岔线路换向单元，6008-第八岔线路换向单元，701-车轮，702-连接杆，703-车体，704-卸载装置，705-小车控制模块，7051-小车控制器，7052-车号编码电阻，7053-三极管，7054-车号编码继电器，7055-第一接线口，7056-第二接线口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种轨道式快递分拣装置及方法，以实现准确、高效的快递分拣。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-8所示，轨道式快递分拣装置包括：多个小车、轨道和主控制器。多个所述小车用于运送待分拣快递。所述轨道包括多节钢轨2，多节所述钢轨2组成横向M条×纵向N条线路，每节所述钢轨2上均设置有定位电路模块3，所述定位电路模块3用于获取多个所述小车行驶时的位置信息。主控制器与多个所述小车和所述轨道连接，用于根据所述快递的卸载目的地为多个所述小车规划行驶线路，并控制多个所述小车在所述行驶线路上行驶，还用于根据多个所述小车行驶时的位置信息控制多个所述小车卸载所述快递。在本实施例中，钢轨2为双钢轨。主控制器与多个小车和轨道均无线连接。

轨道具有提供行驶轨道以及进行信息传输两种功能，可根据不同空间布局铺制钢轨2，钢轨2可做成不同形状、不同长度适应更多布局方式。轨道设置有多个岔线路换向单元6以及多个出入口1，图1中示出4个出入口1，但不局限于4个，将轨道中由四岔线路换向单元6组成的三岔线路换向单元改为由八个岔线路换向单元6组成的四岔线路换向单元就可成为另一个出入口1。每一节钢轨2设置有定位电路模块3。每一节钢轨2之间设置有绝缘材料4，实现每一节钢轨2的电路隔离。每一个目的地5对应快递分拣的一个类型，同一类型目的地5放置在钢轨2两侧，确保卸载快递落入目的地5，可根据需要设置任意数量目的地5。

在本实施例中，所述轨道上设置有多个岔线路换向单元6，多个所述岔线路换向单元6设置在所述钢轨2的交叉处。所述岔线路换向单元6包括岔线路换向控制器601、第二无线收发单元602、岔线路换向电机603、齿轮604、钢杆605以及换向轨606。所述岔线路换向控制器601通过所述第二无线收发单元602获取所述主控制器的控制信号。所述岔线路换向控制器601还依次连接所述岔线路换向电机603、所述齿轮604、所述钢杆605、所述换向轨606以及所述钢轨2。所述岔线路换向控制器601用于根据所述主控制器的控制信号控制所述岔线路换向电机603转动，所述岔线路换向电机603转动依次带动所述齿轮604、所述钢杆605、所述换向轨606以及所述钢轨2运动，实现岔线路换向。进一步地，所述轨道上设置有多个三岔线路换向单元和多个四岔线路换向单元。所述三岔线路换向单元包括四个所述岔线路换向单元6，所述四岔线路换向单元包括八个所述岔线路换向单元6。以四岔线路换向单元为例进一步说明，四岔线路换向单元包括八个岔线路换向单元6，每条岔线路有两个岔线路换向单元6组成，通过控制八个岔线路换向单元6不同状态，实现小车行走时转为其它三个方向中的任意一个方向。比如图5中，小车从上向下运行，动作第五岔线路换向单元6005、第六岔线路换向单元6006、第二岔线路换向单元6002以及第一岔线路换向单元6001保持直向；从上方向左运行，动作第五岔线路换向单元6005保持左向，第四岔线路换向单元6004保持上向；从上方向右运行，动作第五岔线路换向单元6005保持直向，第六岔线路换向单元6006保持右向，第七岔线路换向单元6007保持上向，第八岔线路换向单元6008保持直向。

在本实施例中，所述小车包括车轮701、车体703、连接杆702、卸载装置704以及小车控制模块705。所述车轮701设置在所述车体703下方。所述车体703设置有多层放置架，所述连接杆702设置在相邻层所述放置架之间。所述卸载装置704和所述小车控制模块705设置在所述车体703上。所述小车控制模块705用于连接所述定位电路模块3。具体地，放置架包括上、中、下三层，每一层搭载有卸载控制装置704。卸载控制装置704包括机械结构和电路控制两部分，机械结构为循环传送带及固定装置，快递可放置于传送带上并固定，电路控制部分在收到卸载命令后可以控制机械结构卸载快递。

所述小车控制模块705包括小车控制器7051、第一无线收发单元、电机驱动电路、小车电机、制动单元、小车电源以及车号编码电路。所述第一无线收发单元、所述电机驱动电路、所述小车电机、所述制动单元、所述小车电源以及所述车号编码电路均与所述小车控制器7051连接。所述小车控制器7051通过所述第一无线收发单元获取所述主控制器的控制信号。所述电机驱动电路、所述小车电机以及所述制动装置用于控制所述小车在所述行驶线路上行驶。所述小车电源用于对所述小车控制模块705进行供电。进一步地，所述车号编码电路包括车号编码电阻7052、三极管7053、车号编码继电器7054、第一接线口7055和第二接线口7056。所述车号编码电阻7052的一端连接所述小车控制器7051，所述车号编码电阻7052的另一端连接所述三极管7053的基级，所述三极管7053的发射级接地，所述三极管7053的集电极连接所述车号编码继电器7054的线圈一端，所述车号编码继电器7054的线圈另一端连接所述小车电源的VCC，所述车号编码继电器7054的开关两端分别连接所述第一接线口7055一端和所述第二接线口7056一端，所述第一接线口7055另一端和所述第二接线口7056另一端连接所述定位电路模块3。具体地，第一接线口7055另一端和第二接线口7056另一端通过车轮701连接车轮701所在钢轨2中的定位电路模块3，车轮701由导电材质制成。

在本实施例中，所述定位电路模块3包括定位控制器、定位电路、第三无线收发单元和定位电路电源301。所述定位电路、所述第三无线收发单元以及所述定位电路电源301均与所述定位控制器连接。所述定位控制器用于控制所述定位电路连接所述车号编码电路，获取多个所述小车行驶时的位置信息。所述定位控制器还通过所述第三无线收发单元将多个所述小车行驶时的位置信息发送给所述主控制器。所述定位电路电源301用于对所述定位电路模块3进行供电。其中，定位电路由定位电路电源301、定位电路继电器302、定位电路控制器303、定位电路电阻304以及钢轨2组成。定位电路电源301正极连接定位电路继电器302的线圈一端，定位电路继电器302的线圈另一端连接钢轨2上轨道，钢轨2的下轨道连接定位电路电源301负极。定位电路电源301正极连接定位电路电阻304一端，定位电路电阻304另一端通过定位电路继电器303连接定位电路继电器302开关一端，定位电路继电器302开关另一端连接定位电路电源301负极并接地。

车号编码电和定位电路工作原理为：

小车控制器7051产生脉冲，依次传输给车号编码继电器7054线圈、车号编码继电器7054开关、车轮701、钢轨2、定位电路继电器302线圈以及定位电路控制器303。定位电路控制器303根据脉冲识别小车的车号编码以及判断小车是否在本轨道，实现小车定位与识别，再通过第三无线收发单元将小车所处钢轨2编号(即小车位置)及小车车号编码发送给主控制器。

在本实施例中，主控制器包括控制单元、存储器、第四无线收发单元、显示模块以及主控制器电源。存储器、第四无线收发单元、显示模块以及主控制器电源均与控制单元连接。控制单元包括集中控制子单元和多个子控制单元，每个子控制单元设置在每个出入口1处，用于获取小车上待分拣快递的目的地5、小车的位置信息以及小车车号编码并发送给集中控制子单元，集中控制子单元为小车规划行驶线路，控制小车在行驶线路上行驶，并根据小车行驶时的位置信息控制小车卸载快递。存储器用来存储钢轨2编号、距离、目的地5编号等基础信息。显示模块能够实时显示轨道线路模拟界面，并能够显示小车实时运行的状态，可在界面查询小车消息，人工可通过界面干扰控制小车运行及改变线路状态。

本装置使用原理如下：

将盛放待分拣快递的小车放置出入口1，出入口1处的子控制单元通过扫码或电子标签识别快递信息、小车的车号编码以及小车的位置信息。集中控制子单元根据待分拣快递的卸载目的地5为小车规划最短分拣路径。启动小车，定位电路模块3通过定位电路实时检测小车位置，当小车即将到达目的地5时，定位电路模块3通过第三无线收发单元向集中控制子单元发送该小车的位置信息及车号编码，集中控制子单元将卸载命令发送给小车的小车控制器7051，小车控制器7051，控制卸载装置704进行卸载快递，完成不停车卸载，直到多个快递全部卸载完后，返回最近的轨道出入口1再次运载快递。

本实施例还提供了一种轨道式快递分拣方法，应用于上述轨道式快递分拣装置，所述方法包括：

步骤101：获取小车盛放的待分拣快递的多个目的地。

在步骤101之前可以先为所有钢轨进行编号G1、G2...Gn，G1为1号钢轨，G2为2号钢轨，依次类推，Gn为n号钢轨。为所有目的地进行编号J1、J2...Jm，J1为1号目的地，J2为2号目的地，依次类推，Jm为m号目的地。为所有轨道出入口编号C1、C2...Cp，C1为1号出入口，C2为2号出入口，依次类推，Cp为p号出入口。为所有小车编号R1、R2...Rq，R1为1号小车，R2为2号小车，依次类推，Rq为q号小车。为所有岔线路换向装置编号H1、H2...Ht，H1为1号岔线路换向装置，H2为2号岔线路换向装置，依次类推，Ht为t号岔线路换向装置。获取编号为a和b的两个钢轨的最短距离Lab。

步骤102：根据多个所述目的地为所述小车规划最短分拣路径。具体包括：

步骤1021：计算每一所述目的地到所述轨道的每一出入口的最短距离。

以3个目的地Ga、Gb和Gc为例，分别计算3个目的地Ga、Gb和Gc与每一出入口的最短距离，计算公式如下：

Lamin＝MIN(Lac1，Lac2...Lacp)

Lbmin＝MIN(Lbc1，Lbc2...Lbcp)

Lcmin＝MIN(Lcc1，Lcc2...Lccp)

其中，Lamin目的地Ga与每一出入口的最短距离，Lac1为目的地Ga到1号出入口的最短距离，Lac2为目的地Ga到2号出入口的最短距离，Lacp为目的地Ga到p号出入口的最短距离。Lbmin为目的地Gb与每一出入口的最短距离，Lbc1为目的地Gb到1号出入口的最短距离，Lbc2为目的地Gb到2号出入口的最短距离，Lbcp为目的地Ga到p号出入口的最短距离。Lcmin为目的地Gc与每一出入口的最短距离，Lcc1为目的地Gc到1号出入口的最短距离，Lcc2为目的地Gc到2号出入口的最短距离，Lccp为目的地Gc到p号出入口的最短距离。

步骤1022：根据所述最短距离计算首先去每一所述目的地时需要行驶的总最短距离。

计算小车Rz先从出入口Cx到目的地Ga的最短距离Lxa，Ga到Gb的最短距离Lab，Gb到Gc的最短距离Lbc，Ga到Gc的最短距离Lac，Gc到Gb的最短距离Lcb。即首先去Ga的最短总距离La为：

La＝MIN(Lxa+Lab+Lbc+Lcmin；Lxa+Lac+Lcb+Lbmin)

计算小车Rz先从出入口Cx到目的地Gb的最短距离Lxb，Gb到Ga的最短距离Lba，Ga到Gc的最短距离Lac，Gb到Gc的最短距离Lbc，Gc到Ga的最短距离Lca。即首先去Gb的最短总距离Lb为：

Lb＝MIN(Lxb+Lba+Lac+Lcmin；Lxb+Lbc+Lca+Lamin)

计算小车Rz先从出入口Cx到目的地Gc的最短距离Lxc，Gc到Ga的最短距离Lca，Ga到Gb的最短距离Lab，Gc到Gb的最短距离Lcb，Gb到Ga的最短距离Lba。即首先去Gc的最短总距离Lc为：

Lc＝MIN(Lxc+Lca+Lab+Lbmin；Lxc+Lcb+Lba+Lamin)

步骤1023：根据所述总最短距离为所述小车规划最短分拣路径。

计算小车Rz从出入口Cx出发，分拣完成3个快递，从出入口Cy驶出的最短距离LRz：

LRz＝MIN(La，Lb，Lc)。

根据LRz计算结果，规划小车Rz的路径，将经过的钢轨按顺序建立数组：

Shuzuz()＝[Cx，S1，S2，S3...Si，Cy]；

所述Shuzuz()可为Shuzu1、Shuzu2...Shuzuq，Shuzu1、Shuzu2...Shuzuq分别对应小车编号R1、R2...Rq的数组。Cx为出入口，S1为离开出入口Cx后经过的第1个钢轨编号，S2为离开出入口Cx后经过的第2个钢轨编号，S3为离开出入口Cx后经过的第3个轨道编号，以此类推，Si为离开出入口Cx后经过的第i个钢轨编号，Cy为目的地。

之后控制小车经过的第一个三岔线路换向单元、四岔线路换向单元准备好最短分拣路径，启动小车运行。

步骤103：对所述小车进行路径冲突检测。

以3个钢轨的距离为例，Shuzuz()＝[Cx，S1，S2，S3...Cy]随小车运行实时更新，进入Cx出入口，数组数据前移1位为Shuzuz()＝[S1，S2，S3...Cy]，进入S1，数组前移1位为Shuzuz()＝[S2，S3...Cy]，即数组随着小车运行实时更新，保持Shuzuz(0)为运行前方第1个钢轨，Shuzuz(1)为运行前方第2个钢轨，Shuzuz(2)为运行前方第3个钢轨。

冲突检测：

判断前方第1个钢轨的冲突性，Shuzuz(0)是否等于shuzu1(0)、Shuzu2(0)...Shuzu(z-1)(0)、Shuzu(z+1)(0)..Shuzuq(0)、shuzu1(1)、Shuzu2(1)...Shuzu(z-1)(1)、Shuzu(z+1)(1)...Shuzuq(1)。若Shuzuz(0)都不等于其他数组值，无冲突。若与某一个数组值相等，则与其有冲突。

判断前方第2个钢轨的冲突性，Shuzuz(1)是否等于shuzu1(1)、Shuzu2(1)...Shuzu(z-1)(1)、Shuzu(z+1)(1)...Shuzuq(1)、shuzu1(2)、Shuzu2(2)...Shuzu(z-1)(2)、Shuzu(z+1)(2)...Shuzuq(2)。若Shuzuz(1)都不等于其他数组值，无冲突。若与某一个数组值相等，则与其有冲突。

判断前方第3个轨道的冲突性，Shuzuz(2)是否等于shuzu1(2)、Shuzu2(2)...Shuzu(z-1)(2)、Shuzu(z+1)(2)...Shuzuq(2)、shuzu1(3)、Shuzu2(3)...Shuzu(z-1)(3)、Shuzu(z+1)(3)...Shuzuq(3)。若Shuzuz(2)都不等于其他数组值，无冲突。若与某一个数组值相等，则与其有冲突。

步骤104：若存在路径冲突，则避让冲突。其中，所述避让冲突具体包括：

计算存在路径冲突的小车是否存在其它路径，所述其它路径为与所述存在路径冲突的小车的剩余路径长度相同的路径，所述其它路径经过所述存在路径冲突的小车的目的地。

若存在其它路径，则控制所述存在路径冲突的小车行驶其它路径。若不存在其它路径，则改变路径冲突的路径上的岔线路换向装置状态，或者控制所述存在路径冲突的小车退回距离其最近的岔线路换向装置停车避让，重新对所述存在路径冲突的小车进行路径冲突检测。

小车Rz运行过程中，不是一次性动作所有经过的三岔、四岔线路换向装置，而是在快要到达下一个三岔、四岔线路换向装置时，再动作下一个三岔、四岔线路换向装置准备线路方向，以此类推，通过一个三岔、四岔线路换向装置后，在快到达下一个时再动作下一个，依次动作三岔、四岔线路换向装置，即分段运行、分段动作三岔、四岔线路换向装置。对于不同时间使用同一个三岔、四岔线路换向装置的不同小车，可以同时运行，效率更高。(如不分段动作，一次性动作所有经过的三岔、四岔线路换向装置，假设小车Rz经过H1、H2、H3、H4、H5，小车Rq经过H9、H5、H8、H7、H6，Rz、Rq都需要经过H5，但不同时经过H5，小车Rz出发时规划好路径动作并保持H5，小车Rq需要等小车Rz通过后再启动运行，效率较低，小车Rz和小车Rq不能同时运行。如采取分段动作，小车Rz快到达H5时，动作H5，通过后小车Rq快到达时动作H5为小车Rq准备线路方向。)

步骤105：若不存在路径冲突，则根据所述小车行驶时的的位置信息控制所述小车卸载所述快递。具体包括：

根据所述小车在轨道上运行时的位置信息计算所述小车与所述目的地之间的距离。

当所述小车与所述目的地之间的距离小于预设阈值时，控制所述小车卸载所述快递。

当所述小车与所述目的地之间的距离不小于预设阈值时，重新计算所述小车与所述目的地之间的距离，直到所述小车与所述目的地之间的距离小于预设阈值。

本发明通过多个快递小车将不同快递运送到目的落件口并卸载，实现准确、高效的快递分拣。针对人工分拣，工作效率大大提高、减轻了分拣员劳动强度。针对无轨道的快递分拣机器人系统，算法更简单，运行速度更快，路径更优化。并且本发明轨道布置更灵活，路径很多，大幅度提高了工作效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种轨道式快递分拣装置，其特征在于，所述轨道式快递分拣装置包括：

多个小车，用于运送待分拣快递；

轨道，所述轨道包括多节钢轨，多节所述钢轨组成横向M条×纵向N条线路；每节所述钢轨上均设置有定位电路模块，所述定位电路模块用于获取多个所述小车行驶时的位置信息；

主控制器，与多个所述小车和所述轨道连接，用于根据所述快递的卸载目的地为多个所述小车规划行驶线路，并控制多个所述小车在所述行驶线路上行驶，还用于根据多个所述小车行驶时的位置信息控制多个所述小车卸载所述快递；

其中，所述小车包括车轮、车体、连接杆、卸载装置以及小车控制模块；

所述车轮设置在所述车体下方；

所述车体设置有多层放置架，所述连接杆设置在相邻层所述放置架之间；

所述卸载装置和所述小车控制模块设置在所述车体上；

所述小车控制模块用于连接定位电路模块；

所述小车控制模块包括小车控制器、第一无线收发单元、电机驱动电路、小车电机、制动单元、小车电源以及车号编码电路；

所述第一无线收发单元、所述电机驱动电路、所述小车电机、所述制动单元、所述小车电源以及所述车号编码电路均与所述小车控制器连接；

所述小车控制器通过所述第一无线收发单元获取主控制器的控制信号；

所述电机驱动电路、所述小车电机以及所述制动装置用于控制所述小车在所述行驶线路上行驶；

所述小车电源用于对所述小车控制模块进行供电；

所述车号编码电路包括车号编码电阻、三极管、车号编码继电器、第一接线口和第二接线口；所述车号编码电阻的一端连接所述小车控制器，所述车号编码电阻的另一端连接所述三极管的基级，所述三极管的发射级接地，所述三极管的集电极连接所述车号编码继电器的线圈一端，所述车号编码继电器的线圈另一端连接所述小车电源的VCC，所述车号编码继电器的开关两端分别连接所述第一接线口一端和所述第二接线口一端，所述第一接线口另一端和所述第二接线口另一端连接所述定位电路模块；

所述定位电路模块包括定位控制器、定位电路、第三无线收发单元和定位电路电源；

所述定位电路、所述第三无线收发单元以及所述定位电路电源均与所述定位控制器连接；

所述定位控制器用于控制所述定位电路连接所述车号编码电路，获取多个所述小车行驶时的位置信息；

所述定位控制器还通过所述第三无线收发单元将多个所述小车行驶时的位置信息发送给所述主控制器；

所述定位电路电源用于对所述定位电路模块进行供电；

所述定位电路包括定位电路电源、定位电路继电器、定位电路控制器、定位电路电阻以及所述钢轨；所述定位电路电源正极连接所述定位电路继电器的线圈一端，所述定位电路继电器的线圈另一端连接所述钢轨的上轨道，所述钢轨的下轨道连接所述定位电路电源负极；所述定位电路电源正极还连接所述定位电路电阻的一端，所述定位电路电阻的另一端通过所述定位电路控制器连接所述定位电路继电器的开关一端，所述定位电路继电器的开关另一端连接所述定位电路电源负极并接地。

2.根据权利要求1所述的轨道式快递分拣装置，其特征在于，所述轨道上设置有多个岔线路换向单元，多个所述岔线路换向单元设置在所述钢轨的交叉处；所述岔线路换向单元包括岔线路换向控制器、第二无线收发单元、岔线路换向电机、齿轮、钢杆以及换向轨；

所述岔线路换向控制器通过所述第二无线收发单元获取所述主控制器的控制信号；

所述岔线路换向控制器还依次连接所述岔线路换向电机、所述齿轮、所述钢杆、所述换向轨以及所述钢轨；

所述岔线路换向控制器用于根据所述主控制器的控制信号控制所述岔线路换向电机转动，所述岔线路换向电机转动依次带动所述齿轮、所述钢杆、所述换向轨以及所述钢轨运动，实现岔线路换向。

3.根据权利要求2所述的轨道式快递分拣装置，其特征在于，所述轨道上设置有多个三岔线路换向单元和多个四岔线路换向单元；

所述三岔线路换向单元包括四个所述岔线路换向单元；

所述四岔线路换向单元包括八个所述岔线路换向单元。

4.一种轨道式快递分拣方法，应用于1-3任意一项权利要求所述的轨道式快递分拣装置，其特征在于，所述方法包括：

获取小车盛放的待分拣快递的多个目的地；

根据多个所述目的地为所述小车规划最短分拣路径；

对所述小车进行路径冲突检测；

若存在路径冲突，则避让冲突；

若不存在路径冲突，则根据所述小车行驶时的位置信息控制所述小车卸载所述快递。

5.根据权利要求4所述的轨道式快递分拣方法，其特征在于，所述根据多个所述目的地为所述小车规划最短分拣路径，具体包括：

计算每一所述目的地到所述轨道的每一出入口的最短距离；

根据所述最短距离计算首先去每一所述目的地时需要行驶的总最短距离；

根据所述总最短距离为所述小车规划最短分拣路径。

6.根据权利要求4所述的轨道式快递分拣方法，其特征在于，所述避让冲突具体包括：

计算存在路径冲突的小车是否存在其它路径；所述其它路径为与所述存在路径冲突的小车的剩余路径长度相同的路径；所述其它路径经过所述存在路径冲突的小车的目的地；

若存在其它路径，则控制所述存在路径冲突的小车行驶其它路径；

若不存在其它路径，则改变路径冲突的路径上的岔线路换向装置状态，或者控制所述存在路径冲突的小车退回距离其最近的岔线路换向装置，重新对所述存在路径冲突的小车进行路径冲突检测。

7.根据权利要求4所述的轨道式快递分拣方法，其特征在于，所述根据所述小车在轨道上运行时的位置信息控制所述小车卸载所述快递，具体包括：

根据所述小车在轨道上运行时的位置信息计算所述小车与所述目的地之间的距离；

当所述小车与所述目的地之间的距离小于预设阈值时，控制所述小车卸载所述快递；

当所述小车与所述目的地之间的距离不小于预设阈值时，重新计算所述小车与所述目的地之间的距离，直到所述小车与所述目的地之间的距离小于预设阈值。

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