CN113844817A - 一种仓储搬运用直线定位搬运机器人及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种仓储搬运用直线定位搬运机器人及控制方法，系统包括直线定位模块、处理模块、移动模块、抓放模块、置放模块，控制方法包括在搬运机器人处于启动状态时，获取搬运点和卸货点的位置；直线定位模块基于搬运点和卸货点的位置对搬运机器人当前所在位置进行直线定位；处理模块根据搬运机器人当前所在位置、搬运点和卸货点的位置生成直线行进路线；移动模块根据直线行进路线控制搬运机器人进行移动抓放模块用于到达指定地点后对目标物进行抓放操作；置放模块用于置放抓放模块抓取的目标物。

Description

一种仓储搬运用直线定位搬运机器人及控制方法

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种仓储搬运用直线定位搬运机器人及控制方法。

背景技术

随着当前工业自动化的迅速发展，出现了许多搬运机器人用以替代人工作业，但是由于仓储机器人的定位功能需要安装导轨使得定位难度大等问题，仓储搬运用的机器人并未得到广泛应用，因此，亟需一种仓储搬运用直线定位搬运机器人及控制方法，用于解决仓储机器人的定位功能需要安装导轨使得定位难度大等问题。

发明内容

本发明提供一种仓储搬运用直线定位搬运机器人及控制方法，用于解决仓储机器人的定位功能需要安装导轨使得定位难度大等问题。

一种仓储搬运用直线定位搬运机器人，包括：

直线定位模块，用于对搬运机器人进行直线定位；

处理模块，用于生成直线行进路线；

移动模块，用于根据直线行进路线控制搬运机器人进行移动；

抓放模块，用于对目标物进行抓放操作；

置放模块，用于放置抓放模块抓取的目标物。

作为本发明的一种实施例，直线定位模块包括：

拉绳传感单元，用于对当前搬运机器人的位置进行定位；

接近传感单元，设置在拉绳传感单元上，用于感应搬运机器人的位置偏离情况。

作为本发明的一种实施例，移动模块包括：

纵向行走单元，用于控制搬运机器人进行纵向行走；

横向行走单元，用于控制搬运机器人进行横向行走；

旋转单元，用于控制搬运机器人进行旋转。

作为本发明的一种实施例，移动模块还包括：障碍物检测单元；

障碍物检测单元，用于检测搬运机器人的行进方向上是否存在障碍物；

处理模块，还用于当障碍物检测单元检测到搬运机器人的行进方向上存在障碍物时，重新规划行进路线使得搬运机器人通过移动模块绕过障碍物并重新回到原本的直线行进路线上。

作为本发明的一种实施例，抓放模块包括：

物品定位单元，用于对待搬运的目标物进行定位，得到定位信息；

抓放单元，用于对待搬运的目标物进行抓放操作；

升降单元，用于根据定位信息调整抓放单元的高度；

伸缩单元，用于根据定位信息调整抓放单元的长度。

作为本发明的一种实施例，对待搬运的目标物进行定位，得到定位信息包括：

预先在待搬运的目标物上设置的协调单元、定位通信单元；

其中，协调单元、定位通信单元均含有物品标识，且同一个待搬运的目标物上的协调单元和定位通信单元的物品标识相同；

物品定位单元存储有若干待搬运的目标物的物品标识；

搬运机器人达到指定地点后，物品定位单元发送携带有待搬运的目标物的物品标识的定位请求信息至协调单元；

协调单元接收到定位请求后，判断定位请求信息中的物品标识是否与自身物品标识相同，若相同，向自身通信范围覆盖的定位通信单元和物品定位单元发送携带有物品标识的第一广播数据包；

物品定位单元接收到第一广播数据包后，判断第一广播数据包中携带的物品标识是否与自身发送的定位请求信息中的自身发送的待搬运的目标物的物品标识相同，若相同，生成包含自身地址的第一数据包并进行广播；

定位通信单元对第一广播数据包进行解析得到第一广播数据包中携带的物品标识并与自身物品标识进行比较；

若相同，将接收到的第一数据包中的地址信息作为原点信息进行自身坐标定位，生成包含待搬运的目标物坐标的定位信息发送至物品定位单元。

作为本发明的一种实施例，物品定位单元在完成一次目标物定位后，删除物品定位单元存储的若干待搬运的目标物的物品标识中当前已定位目标物的物品标识。

作为本发明的一种实施例，一种仓储搬运用直线定位搬运机器人还包括：搬运数据管理模块，用于管理目标物的搬运数据；搬运数据包括已搬运的目标物对应的物品标识、待搬运的目标物对应的物品标识；

搬运数据管理模块包括：

搬运数据获取单元，用于获取目标物的搬运数据；

搬运数据存储单元，用于存储目标物的搬运数据；

搬运数据访问验证单元，用于对访问搬运数据存储单元中的目标物的搬运数据的用户进行验证；

搬运数据排查单元，用于根据搬运数据存储单元中的搬运数据对搬运点内待搬运的目标物对应的物品标识的数量进行丢失排查；

搬运数据溯源单元，用于当搬运数据排查单元发现存在待搬运的目标物存在丢失时对搬运数据存储单元中的搬运数据的访问数据进行溯源；

溯源结果输出单元，用于将溯源结果进行输出；

搬运数据访问验证单元执行包括如下操作：

设置密钥子单元，在密钥子单元中映射出与搬运数据存储单元一致的验证-用户体系，并为每个用户提供唯一的身份认证信息；

基于密钥子单元，对搬运数据存储单元中的搬运数据进行加密；

在密钥子单元中为映射的验证-用户体系中的每一个用户赋予数据访问权限；

当存在用户对搬运数据存储单元中的对应搬运数据进行读写访问时，通过密钥子单元获取用户对应的数据访问权限，根据对应的数据访问权限获取对应的加解密密钥对搬运数据存储单元中用户准备进行读写访问的搬运数据进行解密；

设置访问数据存储子单元，用于实时记录用户的每次的读写操作并同步记录用户的唯一的身份认证信息；

搬运数据排查单元执行包括如下操作：

当搬运机器人执行最后一次搬运任务后，自动返回搬运点并基于搬运数据存储单元中待搬运的目标物对应的物品标识通过抓放模块中的物品定位单元对搬运点内剩余的待搬运的目标物进行定位，得到搬运点内若干待搬运的目标物坐标的定位信息，将搬运点内若干待搬运的目标物坐标的定位信息的数量与搬运数据存储单元中待搬运的目标物的物品标识的数量进行比较，若数量相同，则判定不存在丢失，若数量不同，则判定待搬运的目标物存在丢失，发出报警，获取搬运数据存储单元中被判定为丢失的待搬运的目标物对应的物品标识发送至搬运数据溯源单元；

搬运数据溯源单元执行包括如下操作：

筛选出访问修改数据存储子单元中实时记录的用户每次的读写操作和同步记录的用户的唯一身份认证信息中与搬运数据存储单元中被判定为丢失的待搬运的目标物对应的物品标识存在关联的读写操作和提取对应的用户唯一身份认证信息，完成访问数据溯源。

作为本发明的一种实施例，一种仓储搬运用直线定位搬运机器人还包括：残次目标物筛选模块；

残次目标物筛选模块执行包括如下操作：

对置放模块内置放的目标物进行残次目标物识别，若检测结果为置放模块内置放的目标物为残次目标物时，对残次目标物的物品标识标记残次识别码；

在目标物搬运过程中扫描置放模块内的目标物，确定目标物的物品标识上是否存在残次识别码；

当检测到目标物的物品标识上存在残次识别码时，发送返回信号至移动模块使得搬运机器人原路返回搬运点；

在残次目标物返回过程中对残次目标物再次进行残次目标物识别，若检测结果与前一次检测结果相同，将存在残次识别码的目标物的物品标识发送至终端设备；若检测结果与前一次检测结果不同，将存在残次识别码的目标物的物品标识进行未成功识别标记后发送至终端设备；

到达搬运点后发送重新抓取信号至抓取模块使得搬运机器人将残次目标物进行放置并重新选择未进行搬运过的目标物进行抓取。

一种仓储搬运用直线定位搬运机器人的控制方法，包括：在搬运机器人处于启动状态时，获取搬运点和卸货点的位置；

直线定位模块基于搬运点和卸货点的位置对搬运机器人当前所在位置进行直线定位；

处理模块根据搬运机器人当前所在位置、搬运点和卸货点的位置生成直线行进路线；

移动模块根据直线行进路线控制搬运机器人进行移动；

抓放模块用于到达指定地点后对目标物进行抓放操作；

置放模块用于置放抓放模块抓取的目标物。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种仓储搬运用直线定位搬运机器人及控制方法的示意图1；

图2为本发明实施例中一种仓储搬运用直线定位搬运机器人及控制方法中的直线定位模块示意图；

图3为本发明实施例中一种仓储搬运用直线定位搬运机器人及控制方法中的移动模块示意图1；

图4为本发明实施例中一种仓储搬运用直线定位搬运机器人及控制方法中的移动模块示意图2；

图5为本发明实施例中一种仓储搬运用直线定位搬运机器人及控制方法中的抓放模块示意图；

图6为本发明实施例中一种仓储搬运用直线定位搬运机器人及控制方法的示意图2；

图7为本发明实施例中一种仓储搬运用直线定位搬运机器人及控制方法中的搬运数据管理模块示意图；

图8为本发明实施例中一种仓储搬运用直线定位搬运机器人及控制方法的示意图3。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种仓储搬运用直线定位搬运机器人，包括：直线定位模块，用于对搬运机器人进行直线定位；

处理模块，用于生成直线行进路线；

移动模块，用于根据直线行进路线控制搬运机器人进行移动；

抓放模块，用于对目标物进行抓放操作；

置放模块，用于放置抓放模块抓取的目标物；

上述技术方案的工作原理为：直线定位模块用于对搬运机器人进行直线定位，优选采用拉绳传感单元和接近传感单元结合以实现直线定位功能，具体包括：在拉绳传感单元的拉绳两侧安装接近传感单元用以感应搬运机器人内部置放模块的位置偏离情况从而确定搬运机器人的位置偏离情况，在搬运机器人处于启动状态时，获取搬运点和卸货点的位置，直线定位模块通过拉绳传感单元反馈的距离信号和搬运点和卸货点的位置对搬运机器人进行定位；处理模块根据搬运机器人当前所在位置、搬运点和卸货点的位置生成直线行进路线，搬运点即待搬运目标物的存储点，卸货点即已搬运目标物的存储点；移动模块根据直线行进路线控制搬运机器人进行移动，抓放模块用于到达指定地点后对目标物进行抓放操作；置放模块用于置放抓放模块抓取的目标物；更进一步地，处理模块还根据置放模块内是否置放有目标物从而决定行进方向，如，若置放模块中存储有目标物，则发送给移动模块的行进方向则为搬运点到卸货点，若置放模块中没有存储目标物，则发送给移动模块的行进方向则为卸货点到搬运点；

上述技术方案的有益效果为：通过直线定位模块，用于解决仓储机器人的定位功能需要安装导轨使得定位难度大的问题。

请参阅图2，在一个实施例中，直线定位模块包括：

拉绳传感单元，用于对当前搬运机器人的位置进行定位；

接近传感单元，设置在拉绳传感单元上，用于感应搬运机器人的位置偏离情况；

上述技术方案的工作原理为：拉绳传感单元用于对当前搬运机器人的位置进行定位；接近传感单元设置在拉绳传感单元上，用于感应搬运机器人的位置偏离情况，更进一步地，将拉绳传感单元中预设数量的拉绳传感器对称设置在置放模块下方，预设数量为双数，从拉绳传感器分别拉出拉绳的两端固定在与置放平台平行的两端，并通过拉绳传感器反馈的距离信号与事先获取搬运点和卸货点的位置对搬运机器人当前位置进行定位；在拉绳的两端设置接近传感单元，接近传感单元用于检测两端的拉绳的位置偏离情况，从而确定置放模块的位置偏移情况，因为置放模块是固定在搬运机器人上的，所以通过置放模块的偏移情况便可以确定搬运机器人的位置偏移情况；

上述技术方案的有益效果为：通过拉绳传感单元和接近传感单元，无需提前铺设导轨便使得搬运机器人可以实现直线定位，有益于提高搬运机器人的使用范围；且拉绳传感单元和接近传感单元设于搬运机器人内部，使得搬运机器人可以实现任意方向行走或旋转，无需担心因横向行走或旋转导致导轨失效，有益于提高搬运机器人的灵活性。

请参阅图3、图4，在一个实施例中，移动模块包括：

纵向行走单元，用于控制搬运机器人进行纵向行走；

横向行走单元，用于控制搬运机器人进行横向行走；

旋转单元，用于控制搬运机器人进行旋转；

障碍物检测单元，用于检测搬运机器人的行进方向上是否存在障碍物；障碍物检测单元优选为通过红外距离检测的方式判断行进方向是否存在障碍物，有益于降低成本；

进一步地，障碍物检测单元优选为两个分别设于搬运机器人两侧，且当两侧的障碍物检测单元其中任一障碍物检测单元检测到前方有障碍物时则均判定搬运机器人行进方向存在障碍物；

更进一步地，当搬运机器人到达指定地点时，屏蔽障碍物检测单元，直至搬运机器人再次行动时启动障碍物检测单元；

处理模块，还用于当障碍物检测单元检测到搬运机器人的行进方向上存在障碍物时，重新规划行进路线使得搬运机器人通过移动模块绕过障碍物并重新回到原本的直线行进路线上；更进一步地，当搬运机器人的行进方向上存在障碍物时，处理模块获取障碍物检测单元的检测结果，若检测结果仅为两个障碍物检测单元其中一个障碍物检测单元判定前方存在障碍物，则处理模块发送信号至横向行走单元，使得搬运机器人向判定前方不存在障碍物的障碍物检测单元那一边移动预设距离，移动后障碍物检测单元再次进行检测，直至前方不存在障碍物结束检测，当前方不存在障碍物时，搬运机器人旋转自身，将障碍物检测单元面向障碍物一侧，并根据之前的检测方式对当前障碍物的横向进行二次检测，直至前方不存在障碍物结束二次检测，搬运机器人旋转自身，将障碍物检测单元面向方向还原，并向着二次检测之前的那一次检测时所移动的距离和方向反向移动相同的距离，从而回到原本的直线行进路线上进行移动；

更进一步地，根据搬运机器人的定位功能，将遇到障碍物时的自身定位信息发送至终端设备，便于工作人员对障碍物进行迁移。

请参阅图5，在一个实施例中，抓放模块包括：

物品定位单元，用于对待搬运的目标物进行定位，得到定位信息；

抓放单元，用于对待搬运的目标物进行抓放操作；

升降单元，用于根据定位信息调整抓放单元的高度；

伸缩单元，用于根据定位信息调整抓放单元的长度；

上述技术方案的工作原理为：到达指定地点后，物品定位单元对待搬运的目标物进行定位，得到定位信息，根据得到的定位信息，升降单元和伸缩单元根据定位信息控制抓放单元的高度和长度，使得抓放单元能够精准抓取待搬运的目标物；更进一步地，抓放单元上还设有摄像子单元，抓放单元根据定位信息到达指定位置后，摄像子单元对目标区域中的目标物进行图像采集，处理模块对采集的图像提取ROI区域，该ROI区域优选为目标区域内仅包含目标物的区域，得到ROI区域后利用PREWITT算子与提取ROI区域后的图像进行卷积得到一阶梯度，将梯度值大于预设阈值的部分记为轮廓边缘，基于邻域面积的亚像素边缘提取方法，提取目标物的边缘轮廓；根据该边缘轮廓基于形状上下文特征和预存储的物品定位单元中与目标物相同物品的轮廓进行预匹配过程；以预匹配的结果为基础，利用迭代最近点的方法再次与预存储的物品定位单元中与目标物相同物品的轮廓进行二次匹配；通过计算点到邻近线段距离的方法，来计算目标物与预存储的物品定位单元中与目标物相同物品的轮廓匹配误差；若误差率低于99.5％,根据目标物的轮廓信息和目标物上协调单元、定位通信单元所在位置的定位信息对目标物上各个目标点的位置进行定位，目标点优选为目标物上的各个着力点，将定位信息发送至抓取单元，抓取单元根据定位信息调整抓取角度对目标物进行抓取，降低在抓取过程中对目标物造成的损伤；

更进一步地，预匹配过程具体包括：步骤1：对轮廓随机采样，得到一个稀疏轮廓M，令轮廓M＝{m1,m2,...,me}，设任意me∈M为对数极坐标的原点，me的形状上下文描述子N是其他e-1个点分布的直方图，在对数极坐标系下，将对数极坐标划等分为Y＝x*p格，其中x为角度轴的等分段数，p为对数距离等分段数，记录其余e-1点在这Y格的分布数目，构成直方图函数h_E(y)，其中E表示第e个点，y表示第Y个小格子，其中1≤E≤e，1≤y≤Y得到形状上下文描述子N特征具有平移不变形性；步骤2：分别获取目标物和预存储的物品定位单元中与目标物相同的物品的两个轮廓上任意点u_s∈U,t_d∈T,基于匹配代价函数对U、T所有对应点进行特征匹配使得总代价函数达到最小；匹配代价函数优选为：

其中，θ_s,d为匹配代价函数，h_s(y)为代表点u_s的直方图函数，h_d(y)为代表点t_d的直方图函数；步骤3：基于亚像素点的曲率特征建立一个拒绝函数，拒绝函数优选为

其中，x为拒绝函数，γ₁,γ₂为对应点的曲率，γ₀为阈值，||γ₁-γ₂||为曲率误差；当对应点的曲率误差大于阈值γ₀时，丢弃该目标物的轮廓上的点与标准轮廓上的点的曲率误差大于阈值γ₀的点对；步骤4：基于SVD分解，根据剩余的点对计算旋转矩阵和平移矩阵，得到预匹配的目标物轮廓；

上述技术方案的有益效果为：有益于提高目标物抓取的效率。

在一个实施例中，对待搬运的目标物进行定位，得到定位信息包括：

预先在待搬运的目标物上设置的协调单元、定位通信单元；

其中，协调单元、定位通信单元均含有物品标识，且同一个待搬运的目标物上的协调单元和定位通信单元的物品标识相同；

物品定位单元存储有若干待搬运的目标物的物品标识；

搬运机器人达到指定地点后，物品定位单元发送携带有待搬运的目标物的物品标识的定位请求信息至协调单元；

协调单元接收到定位请求后，判断定位请求信息中的物品标识是否与自身物品标识相同，若相同，向自身通信范围覆盖的定位通信单元和物品定位单元发送携带有物品标识的第一广播数据包；

物品定位单元接收到第一广播数据包后，判断第一广播数据包中携带的物品标识是否与自身发送的定位请求信息中的自身发送的待搬运的目标物的物品标识相同，若相同，生成包含自身地址的第一数据包并进行广播；

定位通信单元对第一广播数据包进行解析得到第一广播数据包中携带的物品标识并与自身物品标识进行比较；

若相同，将接收到的第一数据包中的地址信息作为原点信息进行自身坐标定位，生成包含待搬运的目标物坐标的定位信息发送至物品定位单元；

更进一步地，物品定位单元在完成一次目标物定位后，删除物品定位单元存储的若干待搬运的目标物的物品标识中当前已定位目标物的物品标识

上述技术方案的工作原理为：预先在待搬运的目标物上设置的协调单元、定位通信单元；其中，每个协调单元、定位通信单元均含有物品标识，且同一个待搬运的目标物上的协调单元和定位通信单元的物品标识相同；物品标识除了携带物品的唯一标识外还可以携带物品的类别信息等标识；物品定位单元内包含有存储子单元，用于存储有若干待搬运的目标物的物品标识，其中，待搬运的目标物的物品标识的获取方式优选为搬运前工作人员利用终端设备进行自动录入；搬运机器人达到指定地点后，即到达搬运点后，物品定位单元发送携带有待搬运的目标物的物品标识的定位请求信息至协调单元；更进一步地，发送的携带有待搬运的目标物的物品标识的定位请求信息中的物品标识的发送顺序可以为随机的，或为预先设定好的发送顺序；协调单元接收到定位请求后，判断定位请求信息中的物品标识是否与自身物品标识相同，若相同，向自身通信范围覆盖的定位通信单元和物品定位单元发送携带有物品标识的第一广播数据包；物品定位单元接收到第一广播数据包后，判断第一广播数据包中携带的物品标识是否与自身发送的定位请求信息中的自身发送的待搬运的目标物的物品标识相同，若相同，生成包含自身地址的第一数据包并进行广播；定位通信单元对第一广播数据包进行解析得到第一广播数据包中携带的物品标识并与自身物品标识进行比较；若相同，将接收到的第一数据包中的地址信息作为原点信息进行自身坐标定位，生成包含待搬运的目标物坐标的定位信息发送至物品定位单元；

更进一步地，物品定位单元在完成一次目标物定位后，删除物品定位单元存储的若干待搬运的目标物的物品标识中当前已定位目标物的物品标识；

上述技术方案的有益效果为：提高物品定位单元的定位能力，进一步提高了目标物抓取的效率和防抓取错误的成功率。

请参阅图6、图7，在一个实施例中，一种仓储搬运用直线定位搬运机器人还包括：搬运数据管理模块，用于管理目标物的搬运数据；搬运数据包括已搬运的目标物对应的物品标识、待搬运的目标物对应的物品标识；

搬运数据管理模块包括：

搬运数据获取单元，用于获取目标物的搬运数据；

搬运数据存储单元，用于存储目标物的搬运数据；

搬运数据访问验证单元，用于对访问搬运数据存储单元中的目标物的搬运数据的用户进行验证；

搬运数据排查单元，用于根据搬运数据存储单元中的搬运数据对搬运点内待搬运的目标物对应的物品标识的数量进行丢失排查；

搬运数据溯源单元，用于当搬运数据排查单元发现存在待搬运的目标物存在丢失时对搬运数据存储单元中的搬运数据的访问数据进行溯源；

溯源结果输出单元，用于将溯源结果进行输出；

搬运数据访问验证单元执行包括如下操作：

设置密钥子单元，在密钥子单元中映射出与搬运数据存储单元一致的验证-用户体系，并为每个用户提供唯一的身份认证信息；

基于密钥子单元，对搬运数据存储单元中的搬运数据进行加密；

在密钥子单元中为映射的验证-用户体系中的每一个用户赋予数据访问权限；

当存在用户对搬运数据存储单元中的对应搬运数据进行读写访问时，通过密钥子单元获取用户对应的数据访问权限，根据对应的数据访问权限获取对应的加解密密钥对搬运数据存储单元中用户准备进行读写访问的搬运数据进行解密；

设置访问数据存储子单元，用于实时记录用户的每次的读写操作并同步记录用户的唯一的身份认证信息；

搬运数据排查单元执行包括如下操作：

当搬运机器人执行最后一次搬运任务后，自动返回搬运点并基于搬运数据存储单元中待搬运的目标物对应的物品标识通过抓放模块中的物品定位单元对搬运点内剩余的待搬运的目标物进行定位，得到搬运点内若干待搬运的目标物坐标的定位信息，将搬运点内若干待搬运的目标物坐标的定位信息的数量与搬运数据存储单元中待搬运的目标物的物品标识的数量进行比较，若数量相同，则判定不存在丢失，若数量不同，则判定待搬运的目标物存在丢失，发出报警，获取搬运数据存储单元中被判定为丢失的待搬运的目标物对应的物品标识发送至搬运数据溯源单元；

搬运数据溯源单元执行包括如下操作：

筛选出访问修改数据存储子单元中实时记录的用户每次的读写操作和同步记录的用户的唯一身份认证信息中与搬运数据存储单元中被判定为丢失的待搬运的目标物对应的物品标识存在关联的读写操作和提取对应的用户唯一身份认证信息，完成访问数据溯源；

上述技术方案的工作原理为：全自动化搬运，有益于提高搬运效率和减少人工成本，可当搬运物品存放于户外时容易导致搬运物品丢失，且常常会因为待搬运的物品过于杂多，人力无法快速确定物品是丢失还是已经搬运，导致无法精准有效的快速定位丢失物品，从而致使全自动化搬运时搬运数据杂乱，若另外采用监控系统对待搬运的物品进行监控又会提高成本，且查看监控确定丢失目标物的步骤依旧繁琐，通过搬运数据管理模块，对已搬运和待搬运的物品数据进行管理，当发现物品出现丢失时能够快速发现且确定丢失物品的物品信息，从而保障待搬运物品的去向安全；

搬运数据管理模块包括：搬运数据管理模块，用于管理目标物的搬运数据；搬运数据包括已搬运的目标物对应的物品标识、待搬运的目标物对应的物品标识；搬运数据获取单元，用于获取目标物的搬运数据；获取方法优选为搬运过程中搬运机器人对搬运前工作人员利用终端设备进行自动录入的数据进行对应调整，如将搬运后的物品标识从待搬运标记转换为已搬运标记等；搬运数据存储单元，用于存储目标物的搬运数据；搬运数据访问验证单元，用于对访问搬运数据存储单元中的目标物的搬运数据的用户进行验证；通过搬运数据访问验证单元，对每个能对搬运机器人进行数据调用的工作人员赋予唯一的识别码，提高搬运数据来源的可靠性；搬运数据访问验证单元执行包括如下操作：设置密钥子单元，在密钥子单元中映射出与搬运数据存储单元一致的验证-用户体系，并为每个用户提供唯一的身份认证信息；基于密钥子单元，对搬运数据存储单元中的搬运数据进行加密；在密钥子单元中为映射的验证-用户体系中的每一个用户赋予数据访问权限；当存在用户对搬运数据存储单元中的对应搬运数据进行读写访问时，通过密钥子单元获取用户对应的数据访问权限，根据对应的数据访问权限获取对应的加解密密钥对搬运数据存储单元中用户准备进行读写访问的搬运数据进行解密；设置访问数据存储子单元，用于实时记录用户的每次的读写操作并同步记录用户的唯一的身份认证信息；搬运数据排查单元，用于根据搬运数据存储单元中的搬运数据对搬运点内待搬运的目标物对应的物品标识的数量进行丢失排查；搬运数据排查单元执行包括如下操作：当搬运机器人执行最后一次搬运任务后，自动返回搬运点并基于搬运数据存储单元中待搬运的目标物对应的物品标识通过抓放模块中的物品定位单元对搬运点内剩余的待搬运的目标物进行定位，得到搬运点内若干待搬运的目标物坐标的定位信息，将搬运点内若干待搬运的目标物坐标的定位信息的数量与搬运数据存储单元中待搬运的目标物的物品标识的数量进行比较，若数量相同，则判定不存在丢失，若数量不同，则判定待搬运的目标物存在丢失，发出报警，获取搬运数据存储单元中被判定为丢失的待搬运的目标物对应的物品标识发送至搬运数据溯源单元更进一步地，排查时间可以通过工作人员手动设置，可以为每次搬运时排查，也可为每15分钟排查一次；搬运数据溯源单元，用于当搬运数据排查单元发现存在待搬运的目标物存在丢失时对搬运数据存储单元中的搬运数据的访问数据进行溯源；通过搬运数据溯源验证单元，对访问搬运数据的工作人员进行记录，用于后期物品丢失时对访问过搬运数据的工作人员进行询问调查，用以辅助判断是否为工作人员失误导致待搬运物品未全部放置在搬运点内致使搬运数据排除单元错误判断搬运物品丢失，提高物品丢失排查的效率；搬运数据溯源单元执行包括如下操作：筛选出访问修改数据存储子单元中实时记录的用户每次的读写操作和同步记录的用户的唯一身份认证信息中与搬运数据存储单元中被判定为丢失的待搬运的目标物对应的物品标识存在关联的读写操作和提取对应的用户唯一身份认证信息，完成访问数据溯源；溯源结果输出单元，用于将溯源结果进行输出；

上述技术方案的有益效果为：通过搬运数据管理模块，对已搬运和待搬运的物品数据进行管理，当发现物品出现丢失时能够快速发现且确定丢失物品的物品信息，从而保障待搬运物品的去向安全；且通过搬运数据访问验证单元限制搬运数据管理模块中搬运数据存储单元的人员访问权限和记录访问信息，提高待搬运物品的物品标识来源可靠性；通过搬运数据排查单元，采用定位反馈的方式获取物品信息，提高获取待搬运物品信息的效率；在出现物品丢失后通过搬运数据溯源单元对物品丢失前与丢失的对应物品存在关联访问的工作人员的访问信息进行溯源，用以辅助判断是否为工作人员失误导致待搬运物品未全部放置在搬运点内致使搬运数据排除单元错误判断搬运物品丢失，提高物品丢失排查的效率。

请参阅图8，在一个实施例中，一种仓储搬运用直线定位搬运机器人还包括：残次目标物筛选模块；

残次目标物筛选模块执行包括如下操作：

对置放模块内置放的目标物进行残次目标物识别，若检测结果为置放模块内置放的目标物为残次目标物时，对残次目标物的物品标识标记残次识别码；

在目标物搬运过程中扫描置放模块内的目标物，确定目标物的物品标识上是否存在残次识别码；

当检测到目标物的物品标识上存在残次识别码时，发送返回信号至移动模块使得搬运机器人原路返回搬运点；

在残次目标物返回过程中对残次目标物再次进行残次目标物识别，若检测结果与前一次检测结果相同，将存在残次识别码的目标物的物品标识发送至终端设备；若检测结果与前一次检测结果不同，将存在残次识别码的目标物的物品标识进行未成功识别标记后发送至终端设备；

到达搬运点后发送重新抓取信号至抓取模块使得搬运机器人将残次目标物进行放置并重新选择未进行搬运过的目标物进行抓取；

上述技术方案的工作原理为：产品在经历生产线上的一次残次筛选后在到存储的运输过程中总会因为各种各样的原因导致产品出现瑕疵，使用存在瑕疵的产品严重影响后续组装或其他工序的精度，如果在搬运点设置残次筛选线，则将固定搬运点，提高搬运成本，通过在搬运机器人上设置残次目标物筛选模块，使得搬运机器人在搬运途中能自动筛选好的目标物进行搬运存储而将存在残次的目标物的信息发送给工作人员并将残次的目标物返回至搬运点，提高仓储物品的精品度；

残次目标物筛选模块执行包括如下操作：对置放模块内置放的目标物进行残次目标物识别，若检测结果为置放模块内置放的目标物为残次目标物时，对残次目标物的物品标识标记残次识别码；在目标物搬运过程中扫描置放模块内的目标物，确定目标物的物品标识上是否存在残次识别码；当检测到目标物的物品标识上存在残次识别码时，发送返回信号至移动模块使得搬运机器人原路返回搬运点；在残次目标物返回过程中对残次目标物再次进行残次目标物识别，若检测结果与前一次检测结果相同，将存在残次识别码的目标物的物品标识发送至终端设备；若检测结果与前一次检测结果不同，将存在残次识别码的目标物的物品标识进行未成功识别标记后发送至终端设备；到达搬运点后发送重新抓取信号至抓取模块使得搬运机器人将残次目标物进行放置并重新选择未进行搬运过的目标物进行抓取；

上述技术方案的有益效果为：通过在搬运机器人上设置残次目标物筛选模块，使得搬运机器人在搬运途中能自动筛选好的目标物进行搬运存储而将存在残次的目标物的信息发送给工作人员并将残次的目标物返回至搬运点，提高仓储物品的精品度。

一种仓储搬运用直线定位搬运机器人的控制方法，包括：在搬运机器人处于启动状态时，获取搬运点和卸货点的位置；

直线定位模块基于搬运点和卸货点的位置对搬运机器人当前所在位置进行直线定位；

处理模块根据搬运机器人当前所在位置、搬运点和卸货点的位置生成直线行进路线；

移动模块根据直线行进路线控制搬运机器人进行移动；

抓放模块用于到达指定地点后对目标物进行抓放操作；

置放模块用于置放抓放模块抓取的目标物；

上述技术方案的工作原理为：直线定位模块用于对搬运机器人进行直线定位，优选采用拉绳传感单元和接近传感单元结合以实现直线定位功能，具体包括：在拉绳传感单元的拉绳两侧安装接近传感单元用以感应搬运机器人内部置放模块的位置偏离情况从而确定搬运机器人的位置偏离情况，在搬运机器人处于启动状态时，获取搬运点和卸货点的位置，直线定位模块通过拉绳传感单元反馈的距离信号和搬运点和卸货点的位置对搬运机器人进行定位；处理模块根据搬运机器人当前所在位置、搬运点和卸货点的位置生成直线行进路线，搬运点即待搬运目标物的存储点，卸货点即已搬运目标物的存储点；移动模块根据直线行进路线控制搬运机器人进行移动，抓放模块用于到达指定地点后对目标物进行抓放操作；置放模块用于置放抓放模块抓取的目标物；更进一步地，处理模块还根据置放模块内是否置放有目标物从而决定行进方向，如，若置放模块中存储有目标物，则发送给移动模块的行进方向则为搬运点到卸货点，若置放模块中没有存储目标物，则发送给移动模块的行进方向则为卸货点到搬运点；更进一步地，处理模块能根据置放模块中的剩余存放空间计算下一个目标物的种类和下一个目标物的存放位置发送至抓放模块；

上述技术方案的有益效果为：通过直线定位模块，用于解决仓储机器人的定位功能需要安装导轨使得定位难度大的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种仓储搬运用直线定位搬运机器人，其特征在于，包括：

直线定位模块，用于对搬运机器人进行直线定位；

处理模块，用于生成直线行进路线；

移动模块，用于根据直线行进路线控制搬运机器人进行移动；

抓放模块，用于对目标物进行抓放操作；

置放模块，用于放置所述抓放模块抓取的目标物。

2.根据权利要求1所述的一种仓储搬运用直线定位搬运机器人，其特征在于，所述直线定位模块包括：

拉绳传感单元，用于对当前搬运机器人的位置进行定位；

接近传感单元，设置在所述拉绳传感单元上，用于感应搬运机器人的位置偏离情况。

3.根据权利要求1所述的一种仓储搬运用直线定位搬运机器人，其特征在于，所述移动模块包括：

纵向行走单元，用于控制搬运机器人进行纵向行走；

横向行走单元，用于控制搬运机器人进行横向行走；

旋转单元，用于控制搬运机器人进行旋转。

4.根据权利要求1所述的一种仓储搬运用直线定位搬运机器人，其特征在于，所述移动模块还包括：障碍物检测单元；

所述障碍物检测单元，用于检测搬运机器人的行进方向上是否存在障碍物；

所述处理模块，还用于当所述障碍物检测单元检测到搬运机器人的行进方向上存在障碍物时，重新规划行进路线使得搬运机器人通过所述移动模块绕过障碍物并重新回到原本的直线行进路线上。

5.根据权利要求1所述的一种仓储搬运用直线定位搬运机器人，其特征在于，所述抓放模块包括：

物品定位单元，用于对待搬运的目标物进行定位，得到定位信息；

抓放单元，用于对待搬运的目标物进行抓放操作；

升降单元，用于根据所述定位信息调整所述抓放单元的高度；

伸缩单元，用于根据所述定位信息调整所述抓放单元的长度。

6.根据权利要求5所述的一种仓储搬运用直线定位搬运机器人，其特征在于，所述对待搬运的目标物进行定位，得到定位信息包括：

预先在待搬运的目标物上设置的协调单元、定位通信单元；

其中，所述协调单元、定位通信单元均含有物品标识，且同一个待搬运的目标物上的协调单元和定位通信单元的物品标识相同；

所述物品定位单元存储有若干待搬运的目标物的物品标识；

搬运机器人达到指定地点后，物品定位单元发送携带有待搬运的目标物的物品标识的定位请求信息至所述协调单元；

所述协调单元接收到所述定位请求后，判断所述定位请求信息中的物品标识是否与自身物品标识相同，若相同，向自身通信范围覆盖的定位通信单元和物品定位单元发送携带有物品标识的第一广播数据包；

所述物品定位单元接收到所述第一广播数据包后，判断所述第一广播数据包中携带的物品标识是否与自身发送的定位请求信息中的自身发送的待搬运的目标物的物品标识相同，若相同，生成包含自身地址的第一数据包并进行广播；

所述定位通信单元对所述第一广播数据包进行解析得到第一广播数据包中携带的物品标识并与自身物品标识进行比较；

若相同，将接收到的第一数据包中的地址信息作为原点信息进行自身坐标定位，生成包含待搬运的目标物坐标的定位信息发送至所述物品定位单元。

7.根据权利要求6所述的一种仓储搬运用直线定位搬运机器人，其特征在于，所述物品定位单元在完成一次目标物定位后，删除所述物品定位单元存储的若干待搬运的目标物的物品标识中当前已定位目标物的物品标识。

8.根据权利要求1所述的一种仓储搬运用直线定位搬运机器人，其特征在于，还包括：搬运数据管理模块，用于管理目标物的搬运数据；所述搬运数据包括已搬运的目标物对应的物品标识、待搬运的目标物对应的物品标识；

所述搬运数据管理模块包括：

搬运数据获取单元，用于获取目标物的搬运数据；

搬运数据存储单元，用于存储目标物的搬运数据；

搬运数据访问验证单元，用于对访问所述搬运数据存储单元中的目标物的搬运数据的用户进行验证；

搬运数据排查单元，用于根据所述搬运数据存储单元中的搬运数据对搬运点内待搬运的目标物对应的物品标识的数量进行丢失排查；

搬运数据溯源单元，用于当所述搬运数据排查单元发现存在待搬运的目标物存在丢失时对所述搬运数据存储单元中的搬运数据的访问数据进行溯源；

溯源结果输出单元，用于将溯源结果进行输出；

所述搬运数据访问验证单元执行包括如下操作：

设置密钥子单元，在密钥子单元中映射出与所述搬运数据存储单元一致的验证-用户体系，并为每个用户提供唯一的身份认证信息；

基于密钥子单元，对所述搬运数据存储单元中的搬运数据进行加密；

在密钥子单元中为映射的验证-用户体系中的每一个用户赋予数据访问权限；

当存在用户对搬运数据存储单元中的对应搬运数据进行读写访问时，通过所述密钥子单元获取所述用户对应的数据访问权限，根据对应的数据访问权限获取对应的加解密密钥对所述搬运数据存储单元中用户准备进行读写访问的搬运数据进行解密；

设置访问数据存储子单元，用于实时记录用户的每次的读写操作并同步记录所述用户的唯一的身份认证信息；

所述搬运数据排查单元执行包括如下操作：

当搬运机器人执行最后一次搬运任务后，自动返回搬运点并基于所述搬运数据存储单元中待搬运的目标物对应的物品标识通过所述抓放模块中的物品定位单元对搬运点内剩余的待搬运的目标物进行定位，得到搬运点内若干待搬运的目标物坐标的定位信息，将所述搬运点内若干待搬运的目标物坐标的定位信息的数量与所述搬运数据存储单元中待搬运的目标物的物品标识的数量进行比较，若数量相同，则判定不存在丢失，若数量不同，则判定待搬运的目标物存在丢失，发出报警，获取所述搬运数据存储单元中被判定为丢失的待搬运的目标物对应的物品标识发送至所述搬运数据溯源单元；

所述搬运数据溯源单元执行包括如下操作：

筛选出所述访问修改数据存储子单元中实时记录的用户每次的读写操作和同步记录的所述用户的唯一身份认证信息中与所述搬运数据存储单元中被判定为丢失的待搬运的目标物对应的物品标识存在关联的读写操作和提取对应的用户唯一身份认证信息，完成访问数据溯源。

9.根据权利要求1所述的一种仓储搬运用直线定位搬运机器人，其特征在于，还包括：残次目标物筛选模块；

所述残次目标物筛选模块执行包括如下操作：

对所述置放模块内置放的目标物进行残次目标物识别，若检测结果为所述置放模块内置放的目标物为残次目标物时，对所述残次目标物的物品标识标记残次识别码；

在目标物搬运过程中扫描所述置放模块内的目标物，确定所述目标物的物品标识上是否存在残次识别码；

当检测到所述目标物的物品标识上存在残次识别码时，发送返回信号至所述移动模块使得搬运机器人原路返回搬运点；

在残次目标物返回过程中对所述残次目标物再次进行残次目标物识别，若检测结果与前一次检测结果相同，将存在残次识别码的目标物的物品标识发送至终端设备；若检测结果与前一次检测结果不同，将存在残次识别码的目标物的物品标识进行未成功识别标记后发送至终端设备；

到达搬运点后发送重新抓取信号至抓取模块使得搬运机器人将所述残次目标物进行放置并重新选择未进行搬运过的目标物进行抓取。

10.一种仓储搬运用直线定位搬运机器人的控制方法，其特征在于，包括：

在搬运机器人处于启动状态时，获取搬运点和卸货点的位置；

直线定位模块基于所述搬运点和所述卸货点的位置对搬运机器人当前所在位置进行直线定位；

处理模块根据搬运机器人当前所在位置、所述搬运点和所述卸货点的位置生成直线行进路线；

移动模块根据所述直线行进路线控制搬运机器人进行移动；

抓放模块用于到达指定地点后对目标物进行抓放操作；

置放模块用于置放所述抓放模块抓取的目标物。

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