CN115716581A - 一种速载装置的货物定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种速载装置的货物定位方法。本发明包括以下步骤：S1：在车厢中安装横纵双向运输的速载装置；S2：在装卸过程中，通过识别货物上的识别标签获得货物对应的货物信息，通过单个速载装置边缘设置的定位识别点结合运输方向判断货物运输轨迹是否存在干涉；S3：在装卸完成后，通过多维图像识别结合压力分布判断货物的稳定性。在装卸过程中识别货物的运输轨迹，判断是否存在运输干涉；在运输过程中对货物进行定位，充分考虑到车厢狭小的问题，避免影响后续货物的装卸运输。在装卸完成后，识别货物的是否稳定，在货物精准定位的同时保证运输过程的安全。

Description

一种速载装置的货物定位方法

技术领域

本发明涉及一种货物定位领域，尤其涉及一种速载装置的货物定位方法。

背景技术

随着物流系统的自动化程度的提高，许多场景下货物的搬运已经逐渐使用自动化设备代替人工，降低人的劳动强度。

而速载装置作为货物搬运的一环，通过各向的输送结构，例如滚轮，将货物输送搬运至下一个环节。对于使用速载装置搬运货物，需要对搬运的货物进行定位，使得货物的位置贴合搬运的轨道，保证搬运的效率。

对货物的定位能够有效的对货物进行管理。例如，一种在中国专利文献上公开的“基于RFID的货物定位及控制方法”，其公告号CN106067046A，包括：在货物上设置第一RFID标签以及在仓库设置第二RFID标签；在将货物存入仓库时，同时扫描第一RFID标签和第二RFID标签；将扫描到的第一数据发送至远端服务器；远端服务器将第一RFID标签和第二RFID标签建立关联，以使货物被定位于仓库。本发明可以有效控制RFID货物的位置信息，特别适合于多仓库构成的大规模仓储和控制系统的物联网管控。

该方案适用于大型仓库而无法适用于空间有限的货车厢体中，无法解决因空间狭小使用速载装置时需要精确考虑车厢内的货物位置，避免在装卸过程中影响后续货物的装卸。

发明内容

本发明主要解决现有技术没有考虑车厢狭小，使用速载装置装卸货物时需要精确定位的问题；提供一种速载装置的货物定位方法，在装卸过程中识别货物的运输轨迹，判断是否存在运输干涉；在装卸完成后，识别货物的是否稳定，在货物精准定位的同时保证运输过程的安全。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种速载装置的货物定位方法，包括以下步骤：

S1：在车厢中安装横纵双向运输的速载装置；

S2：在装卸过程中，通过识别货物上的识别标签获得货物对应的货物信息，通过单个速载装置边缘设置的定位识别点结合运输方向判断货物运输轨迹是否存在干涉；

S3：在装卸完成后，通过多维图像识别结合压力分布判断货物的稳定性。

本方案在装卸过程中识别货物的运输轨迹，判断是否存在运输干涉；在运输过程中对货物进行定位，充分考虑到车厢狭小的问题，避免影响后续货物的装卸运输。在装卸完成后，识别货物的是否稳定，在货物精准定位的同时保证运输过程的安全。

作为优选，所述的横纵双向运输的速载装置包括设置在速载装置平台上的横向输送带和纵向输送带；各速载装置中分别设置有相互通信连接的控制模块，控制模块根据制定选择的货物运输先后顺序依次控制对应的横向输送带或纵向输送带输送货物。通过横纵双向的传送带运输货物，使得货物运输更加灵活。

作为优选，所述的定位识别点包括沿单个速载装置边缘均匀设置的若干小孔，小孔内设置有光源。通过小孔成像，将单个速载装置的边缘以分布式的远点放大显示在车厢的顶部，通过图像识别计算被遮挡的光点的位置与被遮挡的面积计算货物所在托盘大致的位置，以此精确定位货物运输过程中的位置与轨迹，用于判断是否会存在运输的干涉。

作为优选，干涉判断的过程为：

A1：点亮光源，在车厢顶部形成对应小孔的光点；通过相机记录并标记初始光点的位置与面积；

A2：通过货物上的识别标签获得货物的规划路径信息；速载装置根据规划路径信息控制货物横向或纵向运输；当货物运输到下一个速载装置或转向时进行步骤A3的判断，直到货物到达指定位置；

A3：根据货物所处的位置与运输方向，判断货物运输方向两侧是否存在障碍物；若是，则进入步骤A4判断，否则返回步骤A2；

A4：分别识别两侧各光点的光点大小；计算遮挡面积与遮挡面积变化，分别与对应的阈值比较，控制速载装置的运输方向；

A5：判断货物是否需要转向，若是，则判断是否满足转向条件；否则，返回步骤A2；

A6：当单个速载装置沿原运输方向的前后两个光点均在遮挡时，满足转向条件，返回步骤A2；否则，沿原运输方向前后移动，直到满足转向条件后进入步骤A2。

通过两侧的光点被遮挡的大小来判断是否会存在运输的干涉，以此提高运输的效率与安全性。

作为优选，所述的货物信息包括运输路程、价值和运输影响因素；

运输影响因素包括易碎品、易燃易爆品、腐蚀性货品和普通货品；根据不同的货物属性维度确定重要性程度以及优先级，依此来制定货物的装卸顺序。

根据货物的价值和运输路程，加权计算货物的重要性程度G_i；

其中，G_i为第i个托盘上货物的重要性程度评分；

ω_V为价值系数；

V_i为第i个托盘上货物的价值；

为所有货物的价值均值；

ω_L为运输路程系数；

L_i为第i个托盘上货物的运输路程；

L为运输路程的标准路程距离。

根据货物的价值与运输路程计算货物的重要性程度，价值越大货物的重要性程度越高，运输距离越远，货物的重要性程度越小。

作为优选，货物运输的优先级的计算包括：

根据货物的运输影响因素将货物分类，统计各类货物的数量；

根据同类货物的数量和重要性程度计算优先级D_i；

其中，D_i为第i个托盘上货物的优先级；

M_k为货物对应的第k类货物的总数；

M为货物的总数。

根据同类的数量计算优先级，用于卸货时判断哪类货物先卸货。

作为优选，所述的速载装置上设置矩阵式压力传感器；通过矩阵式压力传感器的数值大小计算对应货物的重心位置与重心偏移量。

作为优选，所述的步骤S3的货物稳定性判断过程为：

S301：通过多角度拍摄车厢内的货物运载状况，统一坐标系后建立三维点云坐标；

S302：根据矩阵式压力传感器的识别数据，获得货物在二维的重心位置；

S303：统一压力传感器与三维点云坐标的坐标系，根据点云密度，获得货物重心的高度坐标，结合矩阵式压力传感器获得的二维重心位置，获得货物重心的空间坐标；

S304：判断重心的空间坐标是否在预设的重心阈值范围内；若是，则判断该货物稳定性良好；否则，判断该货物存在倾覆风险，对相关人员告警。

本发明的有益效果是：

1.在装卸过程中识别货物的运输轨迹，判断是否存在运输干涉；在运输过程中对货物进行定位，充分考虑到车厢狭小的问题，避免影响后续货物的装卸运输。

2.在装卸完成后，识别货物的是否稳定，在货物精准定位的同时保证运输过程的安全。

3.通过小孔成像，将单个速载装置的边缘以分布式的远点放大显示在车厢的顶部，通过图像识别计算被遮挡的光点的位置与被遮挡的面积计算货物所在托盘大致的位置，以此精确定位货物运输过程中的位置与轨迹，用于判断是否会存在运输的干涉。

附图说明

图1是本发明的一种速载装置的货物定位方法流程图。

图2是本发明的一种速载装置载货结构示意图。

图中1.速载装置平台，2.横向输送带，3.纵向输送带，4.托盘，5.小孔。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

本实施例的一种速载装置的货物定位方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1：在车厢中安装横纵双向运输的速载装置。

在本实施例中，在厢式货车或者集装箱的底部拼接安装如图2所示的速载装置。

本实施例的速载装置为能够横纵双向运输的速载装置。如图2所示，速载装置包括设置在速载装置平台1上的横向输送带2和纵向输送带3。

横向输送带2分别设置在速载装置平台1的两侧；纵向输送带3与横向输送带2相垂直，纵向输送带3设置在两横向输送带2之间，纵向输送带3之间的鉴于与托盘4底部的支撑腿之间的间距相适配。

各速载装置中分别设置有相互通信连接的控制模块。在本实施例中，控制模块设置在速载装置平台1底部。控制模块根据制定选择的货物运输先后顺序依次控制对应的横向输送带3或纵向输送带2输送货物。

通过横纵双向的传送带运输货物，使得货物运输更加灵活。便于改变车厢内货物的相对位置。

S2：在装卸过程中，通过识别货物上的识别标签获得货物对应的货物信息，通过单个速载装置边缘设置的定位识别点结合运输方向判断货物运输轨迹是否存在干涉。

每个托盘上设置有录入有货物信息的货物标识。货物标识包括二维码、RFID、条形码等，通过扫描获得对应的货物属性信息。

货物信息包括运输路程、价值和运输影响因素。

运输影响因素包括易碎品、易燃易爆品、腐蚀性货品和普通货品。

根据不同的货物属性维度确定重要性程度以及优先级，依此来制定货物的装卸顺序。

重要性程度的计算过程为：

根据货物的价值和运输路程，加权计算货物的重要性程度G_i；

其中，G_i为第i个托盘上货物的重要性程度评分；

ω_V为价值系数；

V_i为第i个托盘上货物的价值；

为所有货物的价值均值；

ω_L为运输路程系数；

L_i为第i个托盘上货物的运输路程；

L为运输路程的标准路程距离。

根据货物的价值与运输路程计算货物的重要性程度，价值越大货物的重要性程度越高，运输距离越远，货物的重要性程度越小。

优先级的计算过程为：

根据货物的运输影响因素将货物分类，统计各类货物的数量；

根据同类货物的数量和重要性程度计算优先级D_i；

其中，D_i为第i个托盘上货物的优先级；

M_k为货物对应的第k类货物的总数；

M为货物的总数。

根据同类的数量计算优先级，用于卸货时判断哪类货物先卸货。

装货阶段时的装货过程为：

A1：判断车厢内是否存在货物；若是，则进入步骤A2判断；否则，按照货物重要性由小到达依次装货。

A2：获取比较待装货物的重要性程度与车厢内货物的重要性程度，预估待装货物的装货位置，统计移动路径。

A3：根据移动路径与重要性程度加权计算，获取新的重要性程度。

新的重要性程度的计算过程为：

其中，G′_i为第i个托盘上货物新的重要性程度；

Y_i为第i个托盘上货物的移动路径经过的速载装置个数；

Y_c为车厢中货物移动经过的速载装置个数；

Y₀为移动路径标准值。

A4：返回步骤A2，直至移动路径不再变化。

A5：按照待装货物重要性程度有小到大依次装货。

卸货阶段时的卸货过程为：

B1：筛选车厢内所有待卸货物；

B2：待卸货物按照运输影响因素分类；

B3：按照各运输影响因素分类中待卸货物的优先级平均值，由大到小对运输影响因素分类排序；

B4：各类运输影响因素分类中的待卸货物按照重要性程度由大到小排序；

B5：按照排序，对待卸货物卸货。

同类的货物按照重要性程度排序卸货，不同类货物按照优先级排序决定哪类货物先卸货。对于装载的货物更加具有针对性。

定位识别点包括沿单个速载装置边缘均匀设置的若干小孔5，小孔5内设置有光源。

通过小孔成像，将单个速载装置的边缘以分布式的远点放大显示在车厢的顶部，通过图像识别计算被遮挡的光点的位置与被遮挡的面积计算货物所在托盘大致的位置，以此精确定位货物运输过程中的位置与轨迹，用于判断是否会存在运输的干涉。

干涉判断的过程为：

C1：点亮光源，在车厢顶部形成对应小孔的光点；通过相机记录并标记初始光点的位置与面积。

C2：通过货物上的识别标签获得货物的规划路径信息；速载装置根据规划路径信息控制货物横向或纵向运输。

当货物运输到下一个速载装置或转向时进行步骤A3的判断，直到货物到达指定位置。

C3：根据货物所处的位置与运输方向，判断货物运输方向两侧是否存在障碍物；若是，则进入步骤C4判断，否则返回步骤C2。

C4：分别识别两侧各光点的光点大小；计算遮挡面积与遮挡面积变化，分别与对应的阈值比较，控制速载装置的运输方向。

△S_Li＝S_Li-S_Li-1

△S_Ri＝S_Ri-S_Ri-1

其中，ΔS_Li为运输方向左侧第i个光点面积的变化量；

ΔS_Ri为运输方向又侧第i个光点面积的变化量；

S_Li为运输方向左侧第i个光点面积；

S_Ri为运输方向右侧第i个光点面积；

S_Li-1为运输方向左侧第i-1个光点面积；

S_Ri-1为运输方向右侧第i-1个光点面积。

根据遮挡面积的变化量能放大货物在速载装置上运输方向的偏移，及早调整保证货物运输居中，不会干涉到其他货物的运输。

C5：判断货物是否需要转向，若是，则判断是否满足转向条件；否则，返回步骤C2。

C6：当单个速载装置沿原运输方向的前后两个光点均在遮挡时，满足转向条件，返回步骤C2；否则，沿原运输方向前后移动，直到满足转向条件后进入步骤C2。

通过两侧的光点被遮挡的大小来判断是否会存在运输的干涉，以此提高运输的效率与安全性。

S3：在装卸完成后，通过多维图像识别结合压力分布判断货物的稳定性。

S301：通过多角度拍摄车厢内的货物运载状况，统一坐标系后建立三维点云坐标；

S302：根据矩阵式压力传感器的识别数据，获得货物在二维的重心位置；

S303：统一压力传感器与三维点云坐标的坐标系，根据点云密度，获得货物重心的高度坐标，结合矩阵式压力传感器获得的二维重心位置，获得货物重心的空间坐标；

S304：判断重心的空间坐标是否在预设的重心阈值范围内；若是，则判断该货物稳定性良好；否则，判断该货物存在倾覆风险，对相关人员告警。

本实施例的方案在装卸过程中识别货物的运输轨迹，判断是否存在运输干涉；在运输过程中对货物进行定位，充分考虑到车厢狭小的问题，避免影响后续货物的装卸运输。在装卸完成后，识别货物的是否稳定，在货物精准定位的同时保证运输过程的安全。

Claims (8)

1.一种速载装置的货物定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在车厢中安装横纵双向运输的速载装置；

S2：在装卸过程中，通过识别货物上的识别标签获得货物对应的货物信息，通过单个速载装置边缘设置的定位识别点结合运输方向判断货物运输轨迹是否存在干涉；

S3：在装卸完成后，通过多维图像识别结合压力分布判断货物的稳定性。

2.根据权利要求1所述的一种速载装置的货物定位方法，其特征在于，所述的横纵双向运输的速载装置包括设置在速载装置平台上的横向输送带和纵向输送带；各速载装置中分别设置有相互通信连接的控制模块，控制模块根据制定选择的货物运输先后顺序依次控制对应的横向输送带或纵向输送带输送货物。

3.根据权利要求1或2所述的一种速载装置的货物定位方法，其特征在于，所述的定位识别点包括沿单个速载装置边缘均匀设置的若干小孔，小孔内设置有光源。

4.根据权利要求3所述的一种速载装置的货物定位方法，其特征在于，干涉判断的过程为：

A1：点亮光源，在车厢顶部形成对应小孔的光点；通过相机记录并标记初始光点的位置与面积；

A2：通过货物上的识别标签获得货物的规划路径信息；速载装置根据规划路径信息控制货物横向或纵向运输；当货物运输到下一个速载装置或转向时进行步骤A3的判断，直到货物到达指定位置；

A3：根据货物所处的位置与运输方向，判断货物运输方向两侧是否存在障碍物；若是，则进入步骤A4判断，否则返回步骤A2；

A4：分别识别两侧各光点的光点大小；计算遮挡面积与遮挡面积变化，分别与对应的阈值比较，控制速载装置的运输方向；

A5：判断货物是否需要转向，若是，则判断是否满足转向条件；否则，返回步骤A2；

A6：当单个速载装置沿原运输方向的前后两个光点均在遮挡时，满足转向条件，返回步骤A2；否则，沿原运输方向前后移动，直到满足转向条件后进入步骤A2。

5.根据权利要求1或4所述的一种速载装置的货物定位方法，其特征在于，所述的货物信息包括运输路程、价值和运输影响因素；

运输影响因素包括易碎品、易燃易爆品、腐蚀性货品和普通货品；

根据货物的价值和运输路程，加权计算货物的重要性程度G_i；

其中，G_i为第i个托盘上货物的重要性程度评分；

ω_V为价值系数；

V_i为第i个托盘上货物的价值；

为所有货物的价值均值；

ω_L为运输路程系数；

L_i为第i个托盘上货物的运输路程；

L为运输路程的标准路程距离。

6.根据权利要求5所述的一种速载装置的货物定位方法，其特征在于，货物运输的优先级的计算包括：

根据货物的运输影响因素将货物分类，统计各类货物的数量；

根据同类货物的数量和重要性程度计算优先级D_i；

其中，D_i为第i个托盘上货物的优先级；

M_k为货物对应的第k类货物的总数；

M为货物的总数。

7.根据权利要求1或2所述的一种速载装置的货物定位方法，其特征在于，所述的速载装置上设置矩阵式压力传感器；通过矩阵式压力传感器的数值大小计算对应货物的重心位置与重心偏移量。

8.根据权利要求7所述的一种速载装置的货物定位方法，其特征在于，所述的步骤S3的货物稳定性判断过程为：

S301：通过多角度拍摄车厢内的货物运载状况，统一坐标系后建立三维点云坐标；

S302：根据矩阵式压力传感器的识别数据，获得货物在二维的重心位置；

S303：统一压力传感器与三维点云坐标的坐标系，根据点云密度，获得货物重心的高度坐标，结合矩阵式压力传感器获得的二维重心位置，获得货物重心的空间坐标；

S304：判断重心的空间坐标是否在预设的重心阈值范围内；若是，则判断该货物稳定性良好；否则，判断该货物存在倾覆风险，对相关人员告警。

Images