CN116119225A - 库位检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种库位检测方法，包括智能叉车移动至库位站点前停车；智能叉车的货叉根据指定库位的高度，举升到指定高度并停止；2D传感器启动进行检测，侧移机构工作带动2D传感器移动，2D传感器检测库位内部情况并生成库位信息；智能叉车根据采集到的库位信息，调整货叉相对库位入口的位置；智能叉车移动进入库位站点，并使货叉进入库位内以进行货物取卸。本发明的一种库位检测方法，其仅需在智能叉车的货叉的侧移机构上设置一2D传感器以完成库位信息的采集，成本低廉。

Description

库位检测方法
技术领域
本发明涉及AGV库位检测技术领域，尤其是指一种库位检测方法。
背景技术
智能仓库是一种使用众多智能叉车完成货物运输的现代化货物管理系统，为了提高智能仓库储存货物的能力，现有的智能仓库内会设置大量高位货架以放置货物，高位货架所在位置为库位站点，高位货架上用于放置货物的区域称为库位，而对于设有高位货架的情况，要求智能叉车能精准采集库位信息和库位内货物信息以定位库位位置，从而进行高位取卸货，若库位定位错误，会导致将货物放入库位时因货物没有对位库位而出现碰撞事故，以及货物摆放位置出现偏差影响后续取卸货物，因此，为了确保智能叉车能精准定位库位和库位内的货物，会将高位货架上不同库位的高度数据录入智能叉车上，同时在智能叉车上设置若干视觉识别装置以进行库位内货物检测和识别，以及库位空满情况和深浅度检测，智能叉车工作时，将货叉举升到对应一库位的指定高度，然后通过视觉识别装置以检测库位和库位内货物，但在智能叉车上设置视觉识别装置以精准定位库位和库位内的货物，设备成本相对高昂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种库位检测方法，其仅需在智能叉车的货叉的侧移机构上设置一2D传感器以完成库位信息的采集，成本低廉。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
库位检测方法，包括：
在智能叉车的货叉的侧移机构上设置2D传感器，2D传感器可随侧移机构水平左右移动；
侧移机构带动2D传感器左右移动，2D传感器左右移动时其扫描范围形成扫描检测区域；
智能叉车移动至库位站点前停车；
智能叉车的货叉根据指定库位的高度，举升到指定高度并停止；
2D传感器启动进行检测，侧移机构工作带动2D传感器移动，2D传感器检测库位内部情况并生成库位信息；
智能叉车根据采集到的库位信息，调整货叉相对库位入口的位置；
智能叉车移动进入库位站点，并使货叉进入库位内以进行货物取卸。
与现有技术相比，本发明的一种库位检测方法，具有以下有益效果：
(1)本发明中设置可相对库位左右移动的2D传感器，利用2D传感器进行多区域逼近特定区域的检测的方式，以实现库位内部情况的检测(库位深浅度、库位空满情况)，使智能叉车能根据采集到的库位信息调整货叉的姿态以夹取货物，以及控制摆放货物的位置，相比于现有的库位检测方法通过视觉识别装置检测库位，硬件成本相对低廉，且能降低维护成本；
(2)本发明中使用2D传感器检测库位内部情况，2D传感器相对比视觉识别装置、射光电传感器，其扫描区域的调节难度低，配合货叉的侧移机构即可实现左右移动，能根据实际需要调整传感器扫描区域的大小长宽(根据库位大小设置传感器扫描区域)，从而实现对动态区域的检测，实现全面检测库位内的情况(库位占用检测、库位边缘检测)，另外，通过将2D传感器的扫描区域划分为规格不同的区域，从而能调整货物与高位货架的架体之间的摆放距离。
(3)现有的库位检测方法通过视觉识别装置检测库位，而视觉识别装置涉及的识别和定位的相关算法复杂，编写和维护难度大，本发明中通过设置可相对库位左右移动的2D传感器检测库位，其实用性高，且相关算法编写和维护技术门槛低。
进一步的，侧移机构带动2D传感器左右移动时，智能叉车根据库位类型设置侧移机构带动2D传感器左右移动的标准范围，其中库位类型与库位宽度数据形成类型-宽度映射集合，智能叉车根据库位类型和类型-宽度映射集合获取库位宽度数据。
通过设置类型-宽度映射集合，从而使智能叉车能通过查询类型-宽度映射集合以针对不同类型的库位类型快速设定2D传感器左右移动的标准范围，提高检测速度。
进一步的，若为卸货操作，则侧移机构工作带动2D传感器移动时，侧移机构移动使2D传感器移动至库位的中间区域，检测库位内是否存放有货物，其中中间区域为库位中心向左右两侧延伸Amm，其中2A≥货物宽度；
若库位内没有存放货物，则判断库位内的中部空间满足货物摆放所需的空间，货叉进行位置的精准调整；否则，判断库位内的中部空间不满足货物摆放所需的空间，则检测库位剩余空间是否能够存放货物。
通过设置中间区域，使2D传感器能优先检测库位中部区域是否存在货物被占用，从而避免卸货操作时，待卸下的货物与库位内的货物发生碰撞，从而提高作业的安全性；另外，中部区域与库位左右两侧的边缘留有较多安全距离，因此设置优先检测库位中部区域能提高作业速度。
进一步的，检测库位剩余空间是否能够存放货物的过程，包括：
侧移机构带动2D传感器向库位一侧移动直至检测到高位货架的架体后停止；侧移机构带动2D传感器向库位另一侧移动；
若侧移机构带动2D传感器向库位另一侧移动时，2D传感器连续检测到货物，则判断库位被完全占用，不满足货物存放需求，智能叉车停止卸货；
若侧移机构带动2D传感器向库位另一侧移动时，2D传感器检测到库位中存在没有放置货物的区域，则2D传感器定位没有放置货物的区域；判断没有放置货物的区域是否满足货物摆放所需的空间，若没有放置货物的区域满足货物摆放所需的空间，则货叉进行位置的精准调整，否则，智能叉车停止卸货。
2D传感器连续检测到货物，则说明库位被一货物或并排且间隔设置得若干货物填满，则智能叉车直接停止卸货；由于库位的中部区域已经被货物占用，因此需要判断库位是否有剩余的区域供货物放置，若无，智能叉车停止卸货，否则，进行下一步判断，判断库位剩余的区域是否还能放置待卸下的货物，若可，则调整货叉位置以放置物料，否则，智能叉车停止卸货；这种设置方式能充分利用库位的空间以堆放货物，提高库位空间的利用率，提高智能仓库的储存能力，同时，便于后续将货物从库位上取出。
进一步的，若智能叉车停止卸货，则智能叉车报警。
智能叉车报警，从而提醒人工处理，避免后续智能叉车执行货物取卸时与库位上的现有的货物发生碰撞。
进一步的，货叉进行位置的精准调整的过程，包括：
侧移机构带动2D传感器切换到距离中间区域左侧的Bmm的位置，或者，侧移机构带动2D传感器切换到距离中间区域右侧的Bmm的位置，其中2B≥货物宽度；
判断是否检测到高位货架的架体；
若检测到高位货架的架体，则判断2D传感器所在位置处于库位外，侧移机构带动2D传感器向另一侧移动直至没有检测到高位货架的架体，侧移机构停止移动；
若未检测到高位货架的架体，则判断2D传感器所在位置处于库位内，侧移机构带动2D传感器向同一侧移动直至检测到高位货架的架体，侧移机构停止移动；
侧移机构停止移动后，货叉进行货物取卸。
上述设置方式能精准检测库位边缘，同时调整货物与高位货架的架体之间的间隙，从而精准定位货物的摆放位置，降低作业出错率。
进一步的，侧移机构停止移动时，货叉与高位货架的架体侧部留有20-50mm间距。
货叉与高位货架的架体侧部留有20-50mm间距为安全距离，从而避免货叉卸货和取货中过程中与高位货架发生碰撞。
进一步的，若为卸货操作，则智能叉车移动进入库位站点后，智能叉车停止移动，货叉位于库位内；
货叉下降指定高度使货物置于库位内。
进一步的，若将货物卸货至靠近库位入口的位置，则货物置于距离货架入口的边缘20-80mm的位置上。
上述设置方式使靠近库位入口的位置的货物与货架入口保持安全距离，避免高位货架受到撞击后货物存在掉落风险。
进一步的，若为取货操作，则智能叉车移动进入库位站点后，智能叉车停止移动，货叉位于库位内且位于待取出的货物下方；
货叉上升指定高度使货物离开库位的放置面。
附图说明
图1是本发明的智能叉车的示意图；
图2是本发明的卸货过程的流程图；
图3是本发明的取货过程的流程图。
标号说明：
智能叉车1，货叉2，侧移机构3，2D传感器4。
具体实施方式
以下结合附图说明本发明的实施方式：
参见图1，本实施例的库位检测方法适用于以下智能叉车1，该在智能叉车1的货叉2的侧移机构3上设置2D传感器4，2D传感器4可随侧移机构3水平左右移动；所述2D传感器4设有两个，两个2D传感器4相对设置在侧移机构两侧。
侧移机构3带动2D传感器4左右移动，2D传感器4左右移动时其扫描范围形成扫描检测区域。
参见图1至图2或者图1和图3，本实施例的库位检测方法，包括：
智能叉车移动至库位站点前停车；
智能叉车的货叉根据指定库位的高度，举升到指定高度并停止；其中指定高度由工作人员根据库位类型提前预设；
2D传感器启动进行检测，侧移机构工作带动2D传感器移动，2D传感器检测库位内部情况并生成库位信息；
智能叉车根据采集到的库位信息，调整货叉相对库位入口的位置；
智能叉车移动进入库位站点，并使货叉进入库位内以进行货物取卸。
侧移机构带动2D传感器左右移动时，智能叉车根据库位类型设置侧移机构带动2D传感器左右移动的标准范围，其中库位类型与库位宽度数据形成类型-宽度映射集合，智能叉车根据库位类型和类型-宽度映射集合获取库位宽度数据。
通过设置类型-宽度映射集合，从而使智能叉车能通过查询类型-宽度映射集合以针对不同类型的库位类型快速设定2D传感器左右移动的标准范围，提高检测速度。
参见图1至图2，若智能叉车执行卸货操作，则进一步的步骤包括：
侧移机构工作带动2D传感器移动时，侧移机构移动使2D传感器移动至库位的中间区域，检测库位内是否存放有货物，其中中间区域为库位中心向左右两侧延伸Amm，其中2A≥货物宽度；
若库位内没有存放货物，则判断库位内的中部空间满足货物摆放所需的空间，货叉进行位置的精准调整；否则，判断库位内的中部空间不满足货物摆放所需的空间，则检测库位剩余空间是否能够存放货物。
通过设置中间区域，使2D传感器能优先检测库位中部区域是否存在货物被占用，从而避免卸货操作时，待卸下的货物与库位内的货物发生碰撞，从而提高作业的安全性；另外，中部区域与库位左右两侧的边缘留有较多安全距离，因此设置优先检测库位中部区域能提高作业速度。
检测库位剩余空间是否能够存放货物的过程，包括：
侧移机构带动2D传感器向库位一侧移动直至检测到高位货架的架体后停止；侧移机构带动2D传感器向库位另一侧移动；
若侧移机构带动2D传感器向库位另一侧移动时，2D传感器连续检测到货物，则判断库位被完全占用，不满足货物存放需求，智能叉车停止卸货；
若侧移机构带动2D传感器向库位另一侧移动时，2D传感器检测到库位中存在没有放置货物的区域，则2D传感器定位没有放置货物的区域；判断没有放置货物的区域是否满足货物摆放所需的空间，若没有放置货物的区域满足货物摆放所需的空间，则货叉进行位置的精准调整，否则，智能叉车停止卸货。
具体的，判断没有放置货物的区域是否满足货物摆放所需的空间的步骤为2D传感器横向移动Cmm(Cmm为货物的宽度)，检测库位内是否有货物，若2D传感器横向移动Cmm后没有检测到货物，则判断没有放置货物的区域满足货物摆放所需的空间。
2D传感器连续检测到货物，则说明库位被一货物或并排且间隔设置得若干货物填满，则智能叉车直接停止卸货；由于库位的中部区域已经被货物占用，因此需要判断库位是否有剩余的区域供货物放置，若无，智能叉车停止卸货，否则，进行下一步判断，判断库位剩余的区域是否还能放置待卸下的货物，若可，则调整货叉位置以放置物料，否则，智能叉车停止卸货；这种设置方式能充分利用库位的空间以堆放货物，提高库位空间的利用率，提高智能仓库的储存能力，同时，便于后续将货物从库位上取出。
若智能叉车停止卸货，则智能叉车报警。
智能叉车报警，从而提醒人工处理，避免后续智能叉车执行货物取卸时与库位上的现有的货物发生碰撞。
货叉进行位置的精准调整的过程，包括：
侧移机构带动2D传感器切换到距离中间区域左侧的Bmm的位置，或者，侧移机构带动2D传感器切换到距离中间区域右侧的Bmm的位置，其中2B≥货物宽度；
判断是否检测到高位货架的架体；
若检测到高位货架的架体，则判断2D传感器所在位置处于库位外，侧移机构带动2D传感器向另一侧移动直至没有检测到高位货架的架体，侧移机构停止移动；
若未检测到高位货架的架体，则判断2D传感器所在位置处于库位内，侧移机构带动2D传感器向同一侧移动直至检测到高位货架的架体，侧移机构停止移动；
侧移机构停止移动后，货叉进行货物取卸。
上述设置方式能精准检测库位边缘，同时调整货物与高位货架的架体之间的间隙，从而精准定位货物的摆放位置，降低作业出错率。
侧移机构停止移动时，货叉与高位货架的架体侧部留有20-50mm间距。
货叉与高位货架的架体侧部留有20-50mm间距为安全距离，从而避免货叉卸货和取货中过程中与高位货架发生碰撞。
则智能叉车移动进入库位站点后，智能叉车停止移动，货叉位于库位内；货叉下降指定高度使货物置于库位内。
若将货物卸货至靠近库位入口的位置，则货物置于距离货架入口的边缘20-80mm的位置上。
上述设置方式使靠近库位入口的位置的货物与货架入口保持安全距离，避免高位货架受到撞击后货物存在掉落风险。
智能叉车卸下货物后，退出库位站点，货叉复位。
参见图1和图3，若智能叉车执行取货操作，则进一步的步骤包括：
侧移机构工作带动2D传感器移动时，侧移机构移动至其最左侧或最右侧的设定位置(设定位置小于侧移机构的横移极限位置)，使2D传感器移动至库位的一侧，2D传感器执行检测任务；
若检测到高位货架的架体，则判断2D传感器所在位置处于库位外，侧移机构带动2D传感器向另一侧移动直至没有检测到高位货架的架体，侧移机构停止移动；
若未检测到高位货架的架体，则判断2D传感器所在位置处于库位内，侧移机构带动2D传感器向同一侧移动直至检测到高位货架的架体，侧移机构停止移动；
2D传感器检测库位内的当前位置是否有货物，若有，则该货物为待取出的货物，若无，则侧移机构带动2D传感器向高位货架的架体的另一侧移动，直至检测到货物；
上述设置方式使2D传感器从库位的最左侧或最右侧的边缘开始检测货物位置。
智能叉车移动进入库位站点后，智能叉车停止移动，货叉位于库位内且位于待取出的货物下方；货叉上升指定高度使货物离开库位的放置面。
智能叉车接触待取出的货物并举起，退出库位站点，货叉复位。
与现有技术相比，本发明的一种库位检测方法，具有以下有益效果：
(1)本发明中设置可相对库位左右移动的2D传感器，利用2D传感器进行多区域逼近特定区域的检测的方式，以实现库位内部情况的检测(库位深浅度、库位空满情况)，使智能叉车能根据采集到的库位信息调整货叉的姿态以夹取货物，以及控制摆放货物的位置，相比于现有的库位检测方法通过视觉识别装置检测库位，硬件成本相对低廉，且能降低维护成本；
(2)本发明中使用2D传感器检测库位内部情况，2D传感器相对比视觉识别装置、射光电传感器，其扫描区域的调节难度低，配合货叉的侧移机构即可实现左右移动，能根据实际需要调整传感器扫描区域的大小长宽(根据库位大小设置传感器扫描区域)，从而实现
对动态区域的检测，实现全面检测库位内的情况(库位占用检测、库位边缘检测)，另外，5通过将2D传感器的扫描区域划分为规格不同的区域，从而能调整货物与高位货架的架体之
间的摆放距离。
(3)现有的库位检测方法通过视觉识别装置检测库位，而视觉识别装置涉及的识别和定位的相关算法复杂，编写和维护难度大，本发明中通过设置可相对库位左右移动的2D传感器检测库位，其实用性高，且相关算法编写和维护技术门槛低。
0根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进
行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.库位检测方法，其特征在于，包括：
在智能叉车的货叉的侧移机构上设置2D传感器，2D传感器可随侧移机构水平左右移动；
侧移机构带动2D传感器左右移动，2D传感器左右移动时其扫描范围形成扫描检测区域；
智能叉车移动至库位站点前停车；
智能叉车的货叉根据指定库位的高度，举升到指定高度并停止；
2D传感器启动进行检测，侧移机构工作带动2D传感器移动，2D传感器检测库位内部情况并生成库位信息；
智能叉车根据采集到的库位信息，调整货叉相对库位入口的位置；
智能叉车移动进入库位站点，并使货叉进入库位内以进行货物取卸。
2.根据权利要求1所述的库位检测方法，其特征在于，侧移机构带动2D传感器左右移动时，智能叉车根据库位类型设置侧移机构带动2D传感器左右移动的标准范围，其中库位类型与库位宽度数据形成类型-宽度映射集合，智能叉车根据库位类型和类型-宽度映射集合获取库位宽度数据。
3.根据权利要求1所述的库位检测方法，其特征在于，若为卸货操作，则侧移机构工作带动2D传感器移动时，侧移机构移动使2D传感器移动至库位的中间区域，检测库位内是否存放有货物，其中中间区域为库位中心向左右两侧延伸Amm，其中2A≥货物宽度；
若库位内没有存放货物，则判断库位内的中部空间满足货物摆放所需的空间，货叉进行位置的精准调整；否则，判断库位内的中部空间不满足货物摆放所需的空间，则检测库位剩余空间是否能够存放货物。
4.根据权利要求3所述的库位检测方法，其特征在于，检测库位剩余空间是否能够存放货物的过程，包括：
侧移机构带动2D传感器向库位一侧移动直至检测到高位货架的架体后停止；侧移机构带动2D传感器向库位另一侧移动；
若侧移机构带动2D传感器向库位另一侧移动时，2D传感器连续检测到货物，则判断库位被完全占用，不满足货物存放需求，智能叉车停止卸货；
若侧移机构带动2D传感器向库位另一侧移动时，2D传感器检测到库位中存在没有放置货物的区域，则2D传感器定位没有放置货物的区域；判断没有放置货物的区域是否满足货物摆放所需的空间，若没有放置货物的区域满足货物摆放所需的空间，则货叉进行位置的精准调整，否则，智能叉车停止卸货。
5.根据权利要求4所述的库位检测方法，其特征在于，若智能叉车停止卸货，则智能叉车报警。
6.根据权利要求3所述的库位检测方法，其特征在于，货叉进行位置的精准调整的过程，包括：
侧移机构带动2D传感器切换到距离中间区域左侧的Bmm的位置，或者，侧移机构带动2D传感器切换到距离中间区域右侧的Bmm的位置，其中2B≥货物宽度；
判断是否检测到高位货架的架体；
若检测到高位货架的架体，则判断2D传感器所在位置处于库位外，侧移机构带动2D传感器向另一侧移动直至没有检测到高位货架的架体，侧移机构停止移动；
若未检测到高位货架的架体，则判断2D传感器所在位置处于库位内，侧移机构带动2D传感器向同一侧移动直至检测到高位货架的架体，侧移机构停止移动；
侧移机构停止移动后，货叉进行货物取卸。
7.根据权利要求6所述的库位检测方法，其特征在于，侧移机构停止移动时，货叉与高位货架的架体侧部留有20-50mm间距。
8.根据权利要求1所述的库位检测方法，其特征在于，若为卸货操作，则智能叉车移动进入库位站点后，智能叉车停止移动，货叉位于库位内；
货叉下降指定高度使货物置于库位内。
9.根据权利要求1所述的库位检测方法，其特征在于，若将货物卸货至靠近库位入口的位置，则货物置于距离货架入口的边缘20-80mm的位置上。
10.根据权利要求1所述的库位检测方法，其特征在于，若为取货操作，则智能叉车移动进入库位站点后，智能叉车停止移动，货叉位于库位内且位于待取出的货物下方；
货叉上升指定高度使货物离开库位的放置面。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117088023A (zh) * 2023-07-26 2023-11-21 中核核电运行管理有限公司 货物搬运方法及相关装置

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