CN116692319A - 一种全向车密集库仓储物流系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全向车密集库仓储物流系统及其实现方法，属于仓储物流系统设计技术领域，该系统包括硬件设备模块，设备管理模块和设备控制模块以及通讯模块；该方法包括以下步骤：首先设备管理模块通过通讯模块与设备控制模块进行信息交互，向设备控制模块发出工作任务指令；然后设备控制模块接收工作任务指令，并通过通讯模块将工作任务指令发送给硬件设备模块；接着硬件设备模块执行工作任务指令；同时设备控制模块通过通讯模块获取硬件设备模块的实施数据，并反馈给设备管理模块；最后设备管理模块接收到反馈，发送下一个工作任务指令。本发明通过软件系统和硬件系统的配合使用，提高了工作效率和适用性，实现了密集库仓储系统的智能化管理。

Description

一种全向车密集库仓储物流系统及其实现方法

技术领域

本发明属于仓储物流系统设计技术领域，具体是涉及一种全向车密集库仓储物流系统及其实现方法。

背景技术

目前，智能物流装备市场处于异常火爆的状态，传统的自动化立库市场正面临着一轮巨大的全新的变革，传统的自动化立库市场主要采用输送机+堆垛机+货架的方式，输送机+堆垛机+货架的方式是通过输送机将货物输送到货架附近，再通过堆垛机将货物放置在货位上；上述输送机+堆垛机+货架的方式中，输送机和堆垛机在货架空间内运行时只限于直进直出，特别是在有限的货架空间中或不规则的场地中时，上述问题更为突出，因此输送机和堆垛机在货架空间内运作非常不具备灵活性，且受货架场地的局限比较大。

目前智能物流装备市场异常火爆，传统的自动化立库市场正面临着一轮深刻的变革。传统的自动化立库主要采用输送机+堆垛机+货架的方式，这类方式正在逐步被各类方式取代，例如四向穿梭式自动化仓储系统主要采用的是四向穿梭车+提升机+货架的方式。

四向穿梭车+提升机+货架的方式是现如今应用比较多的仓库物流方式，四向穿梭车不仅能够在配套的货架轨道上四向行驶，还能利用垂直提升机实现换层作业，进一步增加了仓库货架布局空间；且四向穿梭车在仓库内作业具备高度的灵活性和可扩展性，可在立体货架交叉轨道上沿纵向或横向轨道任意行驶，实现一站式点到点输送，可到达仓库平面层的任意一个货位，以此实现四向车的精准空间三维运动；从而实现对货架区域内的每一个货位的出入库达到精准控制，特别是对于不规则场地，也可以很好地利用有限空间，完全克服了传统堆垛机方案只能直进直出的缺点。另外采用四向穿梭车+提升机+货架方式的系统冗余大，比如当系统中某一台四向车发生故障后，可以及时方便地更换其他车辆进行作业，操作简单，维护方便，造价成本低。

四向穿梭车+提升机+货架的方式同时也存在一些问题，由于在四向穿梭式自动化仓储系统中存储托盘单元货物密度大，使得通讯信号屏蔽及干扰比较大，时常发生失联现象，找不到四向穿梭车具体的停留位置；以及由于存储托盘单元货物荷载重，使得存储搬运过程中的运动惯性大，影响四向穿梭车及其系统的运动特性，导致定位不准确，出入库效率极低；由于设备通讯故障频繁发生，导致故障排查及维护困难；货架构件的刚度、强度、安装精度也需要进一步提高来满足客户的使用需求。

现有申请号为CN202111384610.2的中国专利一种立体智能仓储系统及方法，所述专利包括收货模块、库区模块、出库模块、WMS数据管理系统、AGV调度系统和WCS控制系统，将货物进行收货、存储、出库一体化整合，系统的WCS控制系统通过无线通讯装置对AGV调度系统发送信号指令，合理设计AGV行驶路线把货物准确送达存储库区，以及运用WMS数据管理系统对货物信息进行集中规划管理，提高作业效率，降低了人力成本；但是所述专利存在AGV在立体货架行驶过程中，货架的构造使得信号屏蔽及干扰比较大，同时其无线通讯装置采用GPRS、WiFi或其他通讯模块的现有型号，由于信号干扰使得AGV定位不准确等问题。

现有申请号为CN202020352454.6的中国专利磁导航差速驱动轮式AGV，包括车体、设置在车体下方的主动轮和从动轮、设置在车体下方前后两侧的磁传感器以及布置在硬件板上的射频识别阅读器，通过磁带引导和磁传感器识别磁带信息进行导航定位，通过射频阅读器实现导航过程中特定工位的停车，提高了越障能力，使得运输更加灵活；但是所述专利通过铺设磁带来实现AGV车的导航，存在导航路径固定难以改变，磁带在使用过程中容易受到损坏，后期维护成本高，且AGV车移动过程中的运动惯性大，导致定位不准确等问题。

现有申请号为CN202210888334.1的中国专利一种二维码辅助激光导航的移动系统和方法，该专利包括物流区，物流区内设有货架、货位和泊位以及物流车，其中货架、货位和泊位内均设有二维码, 物流车上设有二维码识别组件以及物流车的两个对角处均设置有激光雷达，物流车在货架上采用二维码+惯性导航的方式，此时激光雷达不工作；物流车在货位之间的路径通过激光导航进行移动，不需要在货位之间粘贴二维码，即物流车在移动过程中主要采用激光导航的方式，同时通过二维码+惯性导航的方式来辅助激光导航实现物流车的移动，提高了物流车移动过程中定位准确性；但是激光导航模式下存在激光测距容易受周围环境影响，激光信号屏蔽及干扰比较大，以及装置的安装与位置的计算复杂且造价较高等问题。

综上所述，目前密集仓储系统在实际应用中仍然存在一些问题，因此需要提出一种全向车密集库仓储物流系统及其实现方法。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，针对目前仓储系统中物流车定位准确度不够，通讯信号干扰较大等问题，本发明提供一种全向车密集库仓储物流系统及其实现方法，通过硬件和软件的开发、安装及现场调试等，有效改善了上述问题。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种全向车密集库仓储物流系统，

该系统包括硬件系统和软件系统，所述硬件系统包括硬件设备模块；所述软件系统包括设备管理模块和设备控制模块以及通讯模块，所述设备管理模块用于对系统中各模块工作任务进行管理，所述设备控制模块用于将工作任务管理指令分发给系统中各模块执行；所述硬件设备模块用于根据收到的指令执行工作任务；

该系统工作时，首先设备管理模块根据仓储需要对系统进行管理发出工作任务指令，并通过通讯模块与设备控制模块进行信息交互；然后设备控制模块将工作任务指令发送给硬件设备模块；接着硬件设备模块根据收到的工作任务指令执行工作任务，并将任务执行情况反馈给设备控制模块；最后设备控制模块将接收到的硬件设备模块的任务执行情况反馈给设备管理模块。

进一步地，所述硬件设备模块包括全向车、货架、托盘、提升机。

进一步地，所述全向车设有识别器；

所述货架包括设有二维码的主巷道和副巷道，该二维码可被所述识别器识别；

所述托盘设有高频RFID 芯片，该高频RFID 芯片可被所述识别器识别。

进一步地，所述通讯模块采用WIFI或/和2.4G或/和5G通讯协议或/和LoRa通讯协议。

进一步地，所述通讯模块采用2.4G+5G的通讯协议为基础，并采用WIFI通讯协议。

本发明的一种全向车密集库仓储物流系统的实现方法，

该方法包括以下步骤：

S1，首先设备管理模块根据仓储需要对密集库进行管理，并通过通讯模块或者WEBAPI 接口与设备控制模块进行信息交互，向设备控制模块发出工作任务指令；

S2，然后设备控制模块接收管理模块发出的工作任务指令，并通过通讯模块将工作任务指令发送给硬件设备模块；

S3，接着硬件设备模块根据接收到的工作任务指令开始工作；

S4，紧接着设备控制模块通过通讯模块获取硬件设备模块的状态和实施数据，并反馈给设备管理模块；

S5，最后设备管理模块接收到反馈后发送下一个工作任务指令

进一步地，所述S2包括以下步骤：所述全向车还包括工控机和控制器；

首先采用2.4G+5G的通讯协议为基础，并采用WIFI通讯协议作为设备控制模块和全向车之间的通讯接口技术；

然后设备控制模块在上述通讯接口技术上向全向车的工控机发送工作指令；

最后全向车的工控机在接收到设备控制模块的工作指令后，向全向车的控制器发送工作指令字节流，并驱动全向车执行该工作指令流，如遇到通信盲区，全向车会自动执行最近的强信号点的指令。

进一步地，

所述S3包括以下步骤：

S31，首先硬件设备模块接收到设备控制模块发出的任务指令；

S32，然后各设备根据任务指令进行信息采集，该信息为各设备的初始信息，并将该信息反馈给设备控制模块；

S33，接着硬件设备模块执行接收到的任务指令，并更新设备的初始信息为实时信息，该实时信息包括设备状态和实施数据；

S34，最后硬件设备模块通过通讯模块将设备的实时信息反馈给设备控制模块。

进一步地，所述设备控制模块发出的任务指令包括全向车任务指令，该全向车指令包括全向车寻址任务指令；所述全向车执行全向车寻址任务指令具体包括以下步骤：所述货架包括设有二维码的主巷道和副巷道，该二维码可被所述识别器识别；

S331，首先全向车接收到寻址任务指令；

S332，然后全向车在货架上设有二维码的主巷道上寻址，全向车的识别器识别到主巷道的二维码信息，并将识别到的二维码信息与预先设定的目标位置信息对比，如果对比为相同信息，则全向车进入到货架上设有二维码的副巷道上进行寻址；如果对比为不同信息，则全向车在货架的主巷道上进行轨迹纠偏；

S333，最后全向车在货架的副巷道上寻址，全向车的识别器识别到副巷道的二维码信息，并将识别到的二维码信息与预先设定的目标位置信息对比，如果对比为相同信息，则全向车寻找到目标位置；如果对比为不同信息，则全向车在货架的副巷道上进行轨迹纠偏。

进一步地，所述轨迹纠偏包括根据全向车的识别器识别到的二维码信息与预先设定的目标位置信息的偏差调整全向车的位置。

有益效果：本发明与现有技术比较，具有的优点是：

1、本发明的全向车密集库仓储物流系统，通过软件系统和硬件系统的配合使用，提高了工作效率和适用性，使得密集仓储物流系统中物流高效运转，实现了密集库仓储系统的智能化管理。

2、本发明的全向车密集库仓储物流系统包括全向车，该全向车结合现有全向车和四向车的优点，并针对四向车的缺点进行改进后的一种全新的全向车，全向车设有识别器和避障感应器，在全向车走偏或与货架产生碰撞趋势时及时断电停车，同时通过红外漫反射器检测货物的虚实状况与识别器识别到的物流信息进行导航和轨迹调整，进而实现环境的自动识别和自动化工作；全向车的启停时间短，定位精确，且在定位时间上比四向车大为缩短，因此可以获得更高的单车运行效率；全向车可以通过提升机完成从货架到地面的转运，实现空地一体化作业，四向车则不具备这种功能。

3、本发明的全向车密集库仓储物流系统，配套开发货架及提升机，采用成熟技术及工艺，具有节省投资，制造、安装方便的优点，货架和提升机具有良好的实用性；货架构件的刚度、强度和安装精度都高于现有结构的货架，进一步提高了出入库效率和客户满意度。

4、本发明的全向车密集库仓储物流系统，配套开发的钢制托盘中托管布置形式以及镂空部的设置有利于托盘整体的减重，减小了托盘在存储搬运过程中的运动惯性，进而减小了全向车带动托盘移动过程中的运动惯性，提高了全向车的运动特性，提高了定位准确性；托盘可以适用于不同尺寸的全向车，实现在相同体积的密集库中最大化提升货位数，提高了货架利用率和适用性。

5、本发明的全向车密集库仓储物流系统中设备管理模块包括WMS系统，WMS系统通过入库管理模块、出库管理模块、库内管理模块、基础资料及事务管理模块、系统接口模块、PDA（手持扫描仪）模块等几大功能模块综合运用，有效控制并跟踪物流和成本管理等全过程；WMS系统通过通讯模块与设备控制模块进行信息交互发出任务指令，实现与全向车和WCS系统的对接进行信息交互发出任务指令，并对反馈信息进行存储，继续进行新的工作任务管理；增加了WEB API 接口，在通讯协议基础上直接调用API接口实现与全向车和WCS系统的对接，使得WMS系统与全向车和WCS系统之间的通讯更加便捷高效；密集库仓储系统采用的WMS系统针对实际应用做出相匹配改善，实现了密集库仓储系统的全面高效管理。

6、本发明的全向车密集库仓储物流系统中设备控制系统包括WCS系统，密集库仓储系统采用的WCS系统针对实际应用做出相匹配改善，该WCS系统通过设备管理、数据采集、设备路径管理、指令管理、设备监控、设备调度、日志管理、系统接口等几大功能模块的综合运用，通过设备控制系统和设备管理系统之间进行交互，实现对仓储系统的实时通讯与实时监控，保证物流正常运转。

7、本发明的全向车密集库仓储物流系统中控制系统包括全向车控制系统，全向车控制系统与全向车和WCS系统进行交互，通过导航控制、调度控制、逻辑控制、安全控制等模块的综合运用，全向车在进行作业时更加灵活可控，效率更高。

8、本发明的全向车密集库仓储物流系统，通过通讯模块实现了设备控制模块和设备管理模块的信息交互，以及实现了设备控制模块和硬件设备模块的信息交互，使得仓储系统的通讯更加及时，工作效率更高。

9、本发明的全向车密集库仓储物流系统的实现方法，采用WIFI(2.4G+5G)或/和LoRa无线通讯方式实现设备模块与控制模块之间相关信号的接收与发送，解决了全向车在移动作业时的盲区问题，实现了无盲区作业，可以实现实时监控、实时追踪、实时定位的功能；通过对实时路径的管控，可以实现最短路径运行，实现更高的单车作业效率。

10、本发明的全向车密集库仓储物流系统的实现方法，采用RFID技术实现了批次管理、快速出入库和动态盘点，大幅度减少了现有模式中查找货位信息的时间，提高了查询和盘点精度且定位精确，大大加快出库和入库单的流转速度，增强了处理能力。

11、本发明的全向车密集库仓储物流系统的实现方法，相比于通过磁导航来完成全向车的行进作业，二维码导航比磁导航定位更精确，且在铺设、改变路径上更加便捷，便于控制。

12、本发明的全向车密集库仓储物流系统的实现方法，通过WMS系统、WCS系统、通讯模块与硬件设备的综合运用，使得运行状态与数据信息实时交互、整车仓库货架内交通与存储位置等信息实时交互，减少了各模块之间的通讯信息损失，提高了通讯实时性，实现了密集库的实时动态管理。

附图说明

图1是全向车密集库仓储系统图。

图2是本发明中所用全向车结构示意图。

图3是本发明中所用货架结构示意图。

图4是本发明中所用托盘结构示意图。

图5是本发明中所用托盘与标准托盘的应用对比示意图。

图6是仓储物流系统的工作流程图。

示意图中的标号说明：

1、车身本体；11、顶升机构；12、驱动机构；13、避障感应器；121、第一驱动轮；122、第二驱动轮；123、第一辅助轮；124、第二辅助轮；125、第三辅助轮；126、第四辅助轮；21、扫码器；22、RFID读写器；31、主巷道支撑梁；32、纵向立柱；33、横向支撑梁；34、加强杆；35、第一楼板；36、第二楼板；37、主巷道主梁；38、主巷道副梁；39、支架；4、托板本体；41、托管；42、托管支撑件；43、边缘凸部；44、镂空部；51、第一全向车；52、第二全向车；53、第三全向车；61、标准托盘；62、第一钢托盘；63、第二钢托盘；71、标准楼板；72、楼板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得以涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“第一”、 “第二”、 “第三”、 “第四”、“前”、“后”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴；除此之外，本发明的各个实施例之间并不是相互独立的，而是可以进行组合的。

实施例1

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统，参照图1，该系统包括硬件系统和软件系统，其中硬件系统包括硬件设备模块，该硬件设备模块包括货架、提升机、全向车和托盘；其中软件系统包括设备管理模块和设备控制模块以及通讯模块，其中通讯模块采用网络协议，使得设备管理模块、设备控制模块以及硬件设备模块之间可以进行通讯；其中设备管理模块用于对密集库进行工作任务管理，并通过通讯模块与设备控制模块进行信息交互发送任务指令；其中设备控制模块通过通讯模块与设备管理模块进行信息交互，接收设备管理模块的任务指令，并通过通讯模块将任务指令分发给硬件设备模块，从而驱动硬件设备模块工作；设备控制模块还通过通讯模块获取硬件设备模块的状态和实施数据，并及时反馈给设备管理模块。

该系统工作时，首先设备管理模块根据仓储需要对密集库进行管理，并通过通讯模块与设备控制模块进行信息交互发出任务指令；然后设备控制模块接收设备管理模块发出的任务指令，并通过通讯模块将任务指令发送给硬件设备模块，从而驱动各设备工作；接着硬件设备模块接收到设备控制模块发出的指令后开始工作；紧接着设备控制模块通过通讯模块获取硬件设备的状态和实施数据，并及时反馈给设备管理模块，最后设备管理模块对得到的反馈信息进行存储后继续进行新的工作任务管理。本实施例中的全向车密集库仓储物流系统，通过软件系统和硬件系统的配合使用，提高了工作效率和适用性，使得密集仓储系统中物流高效运转，实现了密集库仓储系统的智能化管理。

实施例2

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统，基于实施例1，硬件设备模块包括全向车，全向车通过通讯模块可以与设备控制模块以及设备管理模块进行通信；参照图2（a），本发明的全向车是结合现有全向车和四向车的优点，并针对现有四向车的缺点进行改进后的一种可以代替传统四向车的全新的全向车，该全向车包括车身本体1，车身本体1的侧部设有避障感应器13，该避障感应器13包括两个激光雷达，该激光雷达一个设于车身本体1的前方，一个设于车身本体1的后方，全向车在运行时，前方和后方的激光雷达均可以在运行区域内投射出一片可自定义扫描区域，当在该扫描区域出现障碍物体时，激光雷达接收到障碍物体的信号，并将该障碍物体信号传输至全向车的控制器，控制器通过控制全向车自身的差速驱动轮来调整车体自身的运行速度，全向车会自动减速并进行避让，使全向车远离该障碍物体以达到避障效果，全向车还设有警戒区域，若全向车与障碍物体的距离相对较小，或障碍物体的体积较大，则障碍物体触碰到全向车的警戒区域时，全向车会停止并自动报警，此时需要人为干预处理；同时全向车在行进过程中发生偏航时，全向车可以及时断电并进行轨迹纠偏；参照图2（b），车身本体1还包括设于底部的驱动机构12，该驱动机构12用于驱动车身本体1进行移动，驱动机构12包括第一驱动轮121、第二驱动轮122、第一辅助轮123、第二辅助轮124、第三辅助轮125和第四辅助轮126，第一辅助轮123、第二辅助轮124、第三辅助轮125和第四辅助轮126分别设置于车身底部且成矩形分布，且四个辅助轮均为万向轮，第一驱动轮121和第二驱动轮122上均设置有驱动电机，该驱动电机为差速轮直流伺服电机，第一驱动轮121和第二驱动轮122分别由各自的差速轮直流伺服电机独立驱动，通过差速实现小车转向；上述驱动机构12采用分体式结构，维护容易且更换成本低；车身本体1还包括设于顶部的顶升机构11，该顶升机构11采用精密涡轮蜗杆双伺服电机传动方式进行升降，顶升机构11包括电机和丝杆升降机构，其中电机为伺服一体减速电机，具有体积小、举升力大的优点；其中顶升机构11的丝杆升降机构包括涡轮和蜗杆，涡轮和蜗杆相配合，涡轮与丝杆升降机构的动力输入端相连，涡轮驱动蜗杆升降，由电机旋转运动通过蜗轮蜗杆转变成垂直上下运动动作，实现顶升机构11的升降，所述全向车潜伏到托盘下方进行作业，实现顶升机构11带动托盘升降；并在顶升机构11的面板下端设置浮动电磁吸盘，以减少全向车带货旋转时全向车面板与托盘产生滑移的现象；上述顶升机构11的面板位置不仅适用于金属托盘，同时兼容木托盘及塑料托盘，不会破坏托盘支撑梁，使得全向车的适用性更高；

参照图2（a）和图2（b），全向车还包括识别器，该识别器包括扫码器21和RFID读写器22（例如射频识别码），扫码器21位于车身本体1的底部且位于第一驱动轮121和第二驱动轮122中间，扫码器21设有摄像头，扫码器21可以通过摄像头识别二维码，该二维码包括物流信息，实现全向车的自动导航与运行轨迹纠偏；RFID读写器22位于车身本体1顶部且位于顶升机构11中间，RFID读写器22用于读取识别托盘和货物的信息；

所述全向车还包括设于车身本体1上的工控机、单片机以及无线客户端，其中工控机和单片机配合使用，主要是对全向车进行任务分配、车辆管理、交通管理和通讯管理等，其中无线客户端包括天线，在全向车与设备控制模块进行通信时，具体是通过工控机的通讯管理和无线客户端的天线与设备控制模块进行通信，并通过工控机与单片机相配合来执行接收到的任务指令，使得全向车在执行任务时分工明确，即使在通讯盲区也可以正确运行；

所述全向车设有安全防护措施：全向车上设有2只红外漫反射器，该红外漫反射器用于检测顶升机构上货物的虚实状况，即顶升机构上是否有货物，红外漫反射器与识别器构成双闭环定位系统；全向车车体四面安装防碰条；全向车上设有探货光电，该探货光电和激光雷达配合使用达到更好的避障效果；全向车的两个差速轮直流伺服电机采用电磁抱闸机构，达到精确定位、紧急停车的功能；在全向车上设置电子陀螺仪，实时监控车体姿态，发生异常时通过控制器实现停车制动；全向车设置灯光、语音提醒，达到提醒、报警功能；在全向车上设置的电机刹车手动启停功能，解决死机状态下，人工或救援车移动全向车的功能；在全向车上设置了急停、电源启停按钮，达到相关国家标准要求，上述安全防护措施有效降低全向车在运行中的安全隐患，提高了安全系数。

本实施例中的全向车在实际应用中，在仓库长度为 100 米，跨距为 30 米，深位在8 个以下的工况布局下，按照 FEM.9851（机械领域计算搬运设备能力的行业标准） 关于搬运设备的每小时作业效率计算方法，全向车单循环作业效率达到 25 托以上，复合作业效率达到 30 托盘以上；全向车车体总高控制在165毫米以内，全向车潜伏于托盘底部作业，车体承载后最大底部变形量控制在0.1毫米以内；全向车的供电系统采用磷酸铁锂电池，规格为：电压50伏、电流40安培，在全向车载重 1000千克、速度为 100米/分钟、加速度为0.3的情况下，供电系统充电一次可以连续工作6-8小时，电池使用寿命长，满足实际工作需要；整个全向车元器件国产化率达到100%，其中全向车电气控制选用浙江科聪公司 MRC200 系列控制器；技术指标中故障率控制在0.5%以及人为干预率（即手动处理故障）0.1%，远高于现有四向车的相同指标，所述全向车的重量较轻，在使用过程中节约了能源，且全向车启停时间短，定位精确，在定位时间上比四向车大为缩短以及单车运行效率更高。

本实施例中当全向车执行工作任务指令时，驱动机构驱动全向车进行移动，在移动过程中通过避障感应器对周围环境进行识别，达到避障效果；全向车可以通过RFID读写器识别货物和托盘信息，实现自由盘点功能，并根据所识别到的信息通过顶升机构将托盘和货物置于全向车上；全向车可以通过扫码器上的摄像头识别二维码，该二维码包括物流信息，实现全向车的自动导航与运行轨迹纠偏，同时通过红外漫反射器检测货物的虚实状况与识别器识别到的物流信息进行导航和轨迹调整；在全向车走偏或与货架产生碰撞趋势时，安全防护措施可以对全向车进行及时断电、停车提醒等，实现环境的自动识别和自动化工作。

实施例3

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统，基于实施例2，所述硬件设备模块还包括提升机，提升机采用曳引配重、驱动下置的方式达到移载托盘的功能，轿厢内的托盘移载设备采用链条机、滚筒机或货叉实现，所述提升机也可以不设置移载设备，由全向车进出轿厢，达到移载托盘的功能；本实施例的提升机在高度方向上采用链条输送机，该链条输送机采用前后级链条机相互套接的方式，消除了前后输送机惰轮之间的缝隙，保证托盘在接头处平稳过渡；在提升机移载托盘方向上，采用开式结构的滚筒输送机进行输送，该滚筒输送机的动力装置及连接板下沉放置在楼板以下的位置，从而保证全向车在滚筒输送机上存取托盘时形成一个完整的工作平台；本实施例的提升机采用货叉叉取托盘及全向车并兼具换层功能，在工作过程中安全性高、暂存位多，且本实施例中提升机的最高速度可达 120米/分钟，载荷可达1000千克，使得工作效率更高，同时节约了成本。

在实际应用中，对于密集库仓储物流系统来说，全向车可以通过提升机或者叉车落到地面上运行，全向车在行驶过程中对行驶地面具有一定的要求，具体是：特殊载重和一般重载对地面承重要求不同，一般情况下在地面承载能力时，地面的允许压强为1.5MPa；地面每平方米平整度小于5毫米，该平整度采用2米靠尺检测获得；全向车在日常行驶时，地面必须保持清洁干燥，任何地板接头、垃圾、液体、地板清洁剂、化合物都可能损害全向车的行走能力，静电操作和车轮过度摩擦可能导致部件报废；全向车行驶时，地面要能够释放全向车所携带的静电，绝缘电阻小于108欧姆，如无法满足要求，需加装防静电板；同时对于伸缩缝、沉降缝、抗震缝及分割缝等这些接缝有一定的设计要求，包括应尽力避免在全向车行驶路径上出现接缝，需要综合考虑具体的面层接缝的位置、尺寸及全向车路径的规划；在无需特别处理的情况下，全向车可以通过5毫米以下的接缝；对于宽度为5-50毫米的接缝，可缝内上部50毫米嵌填沥青油膏，下部100毫米嵌泡沫塑料条，或嵌填M10水泥砂浆（即水泥砂浆的抗压等级为M10），其表面垫有机硅纸作隔离层；对于宽度为50-450毫米的接缝，可利用金属盖板进行处理；对于一定宽度的沉降缝，可采用特殊方法或工具进行处理，例如CoGri Joint Stabilisers (CJS，接缝稳定器)进行处理；地面承重与叉车不同，全向车使用固定的行驶路径，而且全向车用聚亚安酯轮胎取代充气轮胎；全向车行驶路面必须满足一定的承重要求：地面单位面积的负荷需高于全向车水平投影面积内单位面积负荷；其余建筑要求：地面精加工为使全向车能平稳顺畅运行，可对地面表层实施精加工，这是指在全向车运行路面上铺上一层水泥、环氧树脂、瓷砖、木地板或其他化学纤维等，以提升地面平整度，减少接缝对全向车影响程度。

在地面满足使用要求的基础上，全向车通过提升机到达地面并可以在地面上运行，通过提升机完成从货架到地面的转运，实现了空地一体，节约了垂直空间及制造、安装成本；传统的四向车在行驶时需要铺设轨道，使得货架的第一层至少高出地面500毫米以上，本实施例中的全向车可以利用地面做为楼板, 即货架的第一层可以取消旋转通道即主通道的楼板，这样可以节约至少500毫米以上的高度空间 ,在一些如老旧仓库,尤其是冷库等条件下,节省下来的高度空间可以多做一层用于放置货物的楼板，或者在拣选回库的托盘存储仓库中可以多做半层置物楼板，既节约了成本又提高了空间利用率，当节省的高度空间满足一定要求时，可以采用地牛直接作业；同时，对于一些出入库频率不高的仓库或者需要对货物进行精确盘点时，通过提升机或者叉车将全向车与货物（托盘）从货架上的某个货位上直接精确运输至地面某个工位上，在运输过程中，全向车与货物（托盘）依靠提升机或者叉车进行垂直升降且全向车与货物（托盘）不分离，实现直接点对点的运输，减少了中间环节，提高了全向车的使用效率和利用率；全向车比传统的四向车仅宽200毫米左右，在运行时适用于尺寸为1200毫米*1000毫米的标准托盘，并最小巷道宽度仅为1500毫米的货架中对平面货位数几乎不影响，适用性更好。本实施例的全向车动力单元的功率发生改变，在经过精确计算地面平整度和钢结构变形量与功率大小的关系后，将动力单元的功率进行加大，使得全向车在行驶过程中更加平稳，不仅适用于满足要求的底面，也适用于普通仓库地面，提高了全向车的适用性。

实施例4

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统，基于实施例3， 所述硬件设备模块还包括货架，参照图3（a）和图3（b），本发明采用的整个货架是一种全新的货架结构，该货架采用横梁式结构，分为横纵两个方向，横向X方向是主巷道方向，纵向Y方向是副巷道方向，横向主巷道位于货架系统的中心，货架包括主巷道支撑梁31、纵向立柱32和横向支撑梁33，每两个纵向立柱32之间设有加强杆34，加强杆34用于增强两个纵向立柱32之间的相对稳定性；在副巷道上，纵向立柱32之间设置有横向支撑梁33，该横向支撑梁33沿横向X方向放置，横向支撑梁33通过固定螺栓固定在纵向立柱32上；主巷道支撑梁31与纵向立柱32之间通过固定螺栓连接；货架还包括设在主巷道上的主巷道主梁37和主巷道副梁38，主巷道主梁37沿Y方向放置，该主巷道主梁37是双拼梁，由两根C型钢组合而成，在每两个主巷道主梁37中间设置至少两根主巷道副梁38，各主巷道副梁38沿X方向平行放置，且两两之间间隔相等，主巷道副梁38与主巷道主梁37均呈垂直状态，主巷道主梁37的两端均设置L 型连接板，主巷道副梁38的两端均通过L型连接板固定在相邻两个主巷道主梁37的侧面，并用连接螺栓固定，主巷道副梁38的材料是C型钢；货架还包括楼板，该楼板沿纵向立柱32的长度方向上均匀设置，其中主巷道由一块块楼板拼接而成，沿主巷道运行方向的每一层楼板均设为第一楼板35，当单个托盘承载<100千克时，第一楼板35采用水泥纤维板，当单个托盘承载>1000千克时，第一楼板35采用钢楼板，当单个托盘承载=1000千克时，第一楼板35采用水泥纤维板和楼板均可；当第一楼板35采用钢楼板作为楼板时，钢板的结构是采用C型钢和矩形管相结合的方式，参照图3（c）和图3（d），具体是：在主巷道主梁37上间隔均匀的放置4组矩形管，即每两组矩形管之间的间隔相同，每组矩形管包括2根间隔放置的矩形管，将上述8个矩形管平行放置在相邻两个主巷道主梁37之间，每个矩形管均与主巷道主梁37垂直，矩形管的两端通过连接螺栓与主巷道主梁37固定连接，上述8个矩形管作为主巷道楼板的筋管起到加强作用，每组矩形管上表面均放置有一块C型钢，四块C型钢的形状尺寸与放置方式相同，每块C型钢均扣在与之对应的两根矩形管上，两两相邻的C型钢的侧面接触紧贴，采用连接螺栓将两两相邻的C型钢紧贴的侧面固定，C型钢的平面组合而成第一楼板35，该第一楼板35用于全向车行走和旋转；当第一楼板35采用水泥板作为楼板时，参照图3（e）和图3（f），水泥板置于主巷道主梁37和的主巷道副梁38（图中未表示）上方，水泥板上加装铺设一块一体成型的镀锌板，该镀锌板构成第一楼板35，镀锌板在增加水泥板强度的同时还可以防止全向车在在水泥板表面行走时行走轮滚动引起灰尘，使得全向车在运行过程中平稳且无噪音，采用高强水泥纤维板和镀锌板的模式防水防火，可以提高通道的安全性；

沿每个副巷道运行方向的楼板均设为第二楼板36，相邻的两个第二楼板36间设有楼板通道，第二楼板36呈分体式，即第二楼板36包括两个子楼板，两个子楼板之间不接触，且两个子楼板之间的中心位置设有与子楼板平行放置的支架39；第二楼板36分布于第一楼板35的两侧，第一楼板35和第二楼板36处于同一高度，第二楼板36的一端与第一楼板35的侧面固定连接，第二楼板36的另一端与横向支撑梁33通过螺栓固定连接，即子楼板和支架的一端与第一楼板35的侧面固定连接，子楼板和支架39的另一端与横向支撑梁33通过螺栓固定连接；上述副巷道楼板的分体式结构有利于无线信号的穿越，可以实时监控全向车在货架上运行时的状态，并提高了通讯的实时性；

第一楼板35和第二楼板36上均设置有二维码，该二维码既是存放货物的地址码也是全向车运行的轨迹纠偏码，其中主巷道运行方向第一楼板35的每个行驶位置的中心贴有二维码，该二维码作为主巷道的认址定位；副巷道第二楼板36既是全向车的行车轨道，又是托盘和货物的存放位，在托盘存储位下方设置二维码，具体是在每个第二楼板36中心的支架39上张贴二维码，该二维码作为副巷道的认址定位，全向车通过识别器识别第一楼板35和第二楼板36上的二维码来完成作业。本实施例中具体物流运行方式是：首先提升机的链条输送机将托盘和货物提升至货架楼层位置，然后提升机的滚筒输送机将托盘和货物送出至全向车上，接着全向车带动托盘和货物在货架中沿主巷道运行方向和副巷道运行方向运输，其中全向车既可以沿着主巷道左右两个方向行走，又可以在每个副巷道的入口处进行原地旋转，从而改变行驶方向进入副巷道，然后沿着副巷道行走，全向车通过主巷道运行方向上的二维码和副巷道运行方向上的二维码进行认址导航和轨迹纠偏，完成运输作业。

本实施例中整个货架主要材料采用热镀锌板，经纵剪、开平、冷弯轧制而成，防护栏等表面采用喷塑处理；货架中横向支撑梁与立柱的连接采用无柱卡结构，主梁与副梁之间采用 L 型连接板方式连接，楼板与楼板支撑梁之间采用螺栓连接，纵向立柱与楼板之间采用螺栓连接，通过减少焊接方式克服了因焊接变形及内应力释放的问题，提高了货架的精度；上述货架是一种全新的货架结构，其主巷道楼板采用整体式结构，接头处避开全向车旋转位置，副巷道采用整条无接头方式，以减少对全向车轮子的磨损；货架的主巷道和副巷道均采用铺设楼板的方式，使得全向车的作业方式更灵活，安全性更高；在全向车进行作业时，全向车既可以沿着主巷道左右两个方向行走，又可以在每个副巷道的入口处，进行原地旋转从而改变行驶方向，沿着子巷道的两个方向上行驶；同时在副巷道中间增设一条供人工行走的楼板通道，在系统出现重大故障时，通过定制的液压宽体托盘车进行人工存取作业，使得整个物流系统具备较高的冗余度；本货架应用在仓储系统中，在承载结构件的变形量控制在3毫米以内，应力比控制在0.9以内；对于货架安装精度，仅需达到堆垛机立体库的国标要求即可正常运行，是9米以上密集库的首选；对于9米以下的密集库，可以采用前移式或其他叉车式AGV，在本实施的货架中即可实现托盘转运及四向车换层功能，实施方式更简单。

本实施例中为全向车密集存储解决方案配套开发的货架，采用成熟技术及工艺，具有节省投资，制造、安装方便的优点；全向车可以通过提升机完成从货架到地面的转运，实现空地一体化作业，四向车则不具备这种功能；货架具有良好的实用性，在现场施工时柱片采用全螺栓结构，柱片与连接梁之间采用螺栓结构，可以基于地面拼装成框架，配备两台吊机同时起吊作业，可以大大降低安装工的技能要求，降低了安装登高的风险系数，缩短了安装时间，并降低了安装费用；货架结构大量采用镀锌结构件，生产迅速，交货快，且货架构件的刚度、强度和安装精度都高于现有结构的货架，进一步提高了出入库效率和客户满意度。

实施例5

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统，基于实施例4，所述硬件设备模块还包括托盘。参照图4（a）、图4（b），托盘包括托板本体4，托板本体4用于对货物进行支撑，托板本体4的面板设置有多个托管41，托管41包括水平向托管和垂直向托管，所述水平向托管至少设置有2个，所述垂直向托管设置于水平向托管的底部对水平向托管进行支撑，该种托管布置形式在保证托板本体4减重的同时，有利于保证支撑强度；在托板本体4靠近边缘的位置设有金属板；托板本体4的底部设置有至少2个支撑件42，所述支撑件42用于将托板本体4支撑在楼板上；在所述托板本体4的顶部，托板本体4的边缘设置有边缘凸部43，所述边缘凸部43可以为附加的凸起，起到加强筋与托板边缘阻挡的作用，所述边缘凸部43为金属板边缘的翻边；利用金属板的边缘直接进行翻边，不仅便于加工，另外自身翻边有利于托板本体4自身强度的进一步增强；所述托板本体4的支撑面上设置有镂空部44；支撑面上镂空部44的设置一方面有利于托板本体4的减重，另一方面便于托板本体4上如感应器等附加部件的安装；相邻支撑件42之间设置有镂空部，镂空部有利于托盘整体的减重；在托盘面板下端设置高频 RFID 芯片，供全向车车载 RFID 阅读器采集信息，同时在托盘支撑件42侧面设置条码（一维码或二维码），此码供 RF 手持终端或输送线条码阅读器读取托盘信息。

本实施例中的托盘为定制的金属托盘，可以为钢制托盘，托盘的尺寸可以根据货架以及全向车的需求进行配套定制；金属托盘采用镀锌钢管，经冲压裁剪、拼焊、机械手激光焊接、少量补漆的方式生产，具有强度大、刚度大、耐冲击、易于规模化、标准化生产、易于堆垛、环保等优点；同时通过在托盘底部加装木条或塑料板达到防滑效果，并在面板上铺设薄型 PVC 板达到塑料托盘的使用要求；托盘的托管布置形式以及镂空部的设置有利于托盘整体的减重，减小了托盘在存储搬运过程中的运动惯性，进而减小了全向车带动托盘移动过程中的运动惯性，提高了全向车的运动特性，提高了定位准确性；且金属托盘的承载大、交货快、成本低；同时本实施例的金属托盘为相较于标准托盘更加适用于本发明的全向车密集库仓储系统，具体如下：

参照图5（a），第一全向车51的尺寸为1100毫米*1000毫米，即第一全向车51的宽度为1100毫米，进深方向长度为1000毫米时，所述第一全向车51适用于尺寸为1200毫米*1000毫米的标准托盘61，即标准托盘61的宽度为1200毫米，进深方向长度为1000毫米，所述标准托盘61包括川字型塑料托盘、钢托盘、木托盘等，标准托盘61置于标准楼板71上，标准楼板71两侧包括直立支撑件，该直立支撑件具有一定高度之间与标准托盘61接触，用于支撑标准托盘61，标准楼板71的宽度为1156毫米，此时全向车51进入到标准楼板71底面直接整体举升托盘及货物。

参照图5（b），第二全向车52的尺寸为950毫米*1000毫米，即第二全向车52的宽度为950毫米，进深方向长度为1000毫米，所述第二全向车52适用于本实施例的金属托盘，该金属托盘可以为定制的第一钢托盘62，定制的第一钢托盘62尺寸为1200毫米*1000毫米，即定制的第一钢托盘62的宽度为1200毫米，进深方向长度为1000毫米，定制的第一钢托盘62的底部设有两个撑件，支撑件高度为145毫米，定制的第一钢托盘62面板承载后变形量控制在1毫米以内；所述支撑件将定制的第一钢托盘62支撑在楼板72上，此时第二全向车52进入到楼板72面上直接举升托盘及货物。所述定制的第一钢托盘62相较于上述标准塑料托盘的挠度小，该挠度是检测托盘安全性的指标之一，挠度越小表示安全性越高；所述定制的第一钢托盘62具有支撑件，则楼板72不需要再设置直立支撑件，使得第二全向车52可以潜伏到定制的第一钢托盘62的底部工作，大大减小每层货之间的间距，实现在相同体积的密集库中最大化提升货位数。

参照图5（c），第三全向车53的尺寸为800毫米*1200毫米，即第三全向车的宽度800，进深方向长度1200，所述第三全向车53适用于本实施例的金属托盘，该金属托盘可以为定制的第二钢托盘63，定制的第二钢托盘63尺寸为1000毫米*1200毫米，即定制的第二钢托盘63的宽度为1000毫米，进深方向长度为1200毫米，定制的第二钢托盘63的底部设有两个撑件，支撑件高度为175毫米，定制的第二钢托盘63面板承载后变形量控制在1毫米以内；所述支撑件将定制的第二钢托盘63支撑在楼板72上，此时第三全向车53进入到楼板72面上直接举升托盘及货物。基于不同需求定制不同尺寸的金属托盘，相较于上述定制的第一钢托盘62，定制的第二钢托盘63尺寸有所变动，所述定制的第二钢托盘63相较于上述标准塑料托盘的挠度小，该挠度是检测托盘安全性的指标之一，挠度越小表示安全性越高；所述定制的第二钢托盘63具有支撑件，则楼板72不需要再设置直立支撑件，使得第三全向车53可以潜伏到定制的第二钢托盘63的底部工作，大大减小每层货之间的间距，实现在相同体积的密集库中最大化提升货位数。

本实施例中为全向车密集存储物流系统配套开发的托盘结构相比于标准托盘，更适用于不同尺寸的全向车，实现在相同体积的密集库中最大化提升货位数，提高了货架利用率和适用性，且托盘采用成熟技术及工艺，具有节省投资，制造、安装方便等优点。

实施例6

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统，基于实施例1，设备管理模块用于对密集库进行工作任务管理，并通过通讯模块与设备控制模块进行信息交互发送任务指令，设备管理模块包括WMS（仓库管理）系统，通过WMS系统进行工作任务管理。WMS 系统针对密集存储及与各类全向车对接方案已开发完成并投入使用，针对全向车系统开发了相应的WEB API 接口，包括指令下发接口、指令状态反馈接口、指令删除接口、设备状态查询接口等，WMS系统通过直接调用API（Application Programming Interface,应用程序编程接口）接口，实现与全向车和WCS系统的对接。，改善后的WMS系统采用的计算机软件框架为dotnet core，该框架基于最新的技术开发支持多操作系统，其中程序框架采用B/S（浏览器/服务器）结构，并使用了VUE（渐进式框架）、H5（第5代超文本标记语言）等最新的前端技术，支持分布式部署、支持定制化模块化开发。WMS系统包括入库管理模块、出库管理模块、库内管理模块、基础资料及事务管理模块、系统接口模块、PDA（手持扫描仪）模块等几大功能模块，具体如下：

其中入库管理模块包括：采购入库、生产入库、销售退回等入库业务子模块；

其中出库管理模块包括：出库订单处理、批次安排和下发、零头拣货、整箱拣货、包装复核、集货复核、购进退回等子模块；

其中库内管理模块包括：移库作业、补货作业、盘点作业和损溢管理子模块；

其中基础资料及事务管理包括：基础资料管理、权限管理、查询报表、人员安排及工况分析、库存管理、第三方物流、过程追溯等子模块；

其中系统接口模块包括：RF（视频）系统、DPS（数字化拣货）系统、其它自动化设备控制系统、温湿度监控系统的接口程序，WMS系统的系统接口模块将不同接口技术和通信协议经过规则转化变为适用于系统的标准消息，实现管理模块和控制模块的对接；

其中PDA模块包括组盘、出库拣选、装车复核、移库、盘点等子模块，该PDA模块使得数据采集更高效准确，可以自动执行一键移库的货位调整功能。

本实施例中，设备管理模块对密集库进行工作任务管理，该设备管理模块包括WMS系统， WMS系统功能强大，通过入库管理模块、出库管理模块、库内管理模块、基础资料及事务管理模块、系统接口模块、PDA（手持扫描仪）模块等几大功能模块综合运用，有效控制并跟踪物流和成本管理等全过程；WMS系统通过通讯模块与设备控制模块进行信息交互发出任务指令，实现与全向车和WCS系统的对接进行信息交互发出任务指令；并对反馈信息进行存储，继续进行新的工作任务管理；增加了WEB API 接口，在通讯协议基础上直接调用API接口实现与全向车和WCS系统的对接，使得WMS系统与全向车和WCS系统之间的通讯更加便捷高效；密集库仓储系统采用该WMS系统，实现了密集库仓储系统的全面高效管理。

实施例7

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统，基于实施例2，设备控制模块通过通讯模块与设备管理模块进行信息交互，接收设备管理模块的任务指令，并通过通讯模块将任务指令分发给硬件设备模块，从而驱动硬件设备模块工作；设备控制模块通过通讯模块获取硬件设备模块的状态和实施数据，并及时反馈给设备管理模块。设备控制模块包括WCS（仓库控制）系统和全向车控制系统。

所述WCS 系统针对密集存储及与各类全向车对接方案已开发完成并投入使用，包括针对全向车系统开发了全新的调度算法，并采用线路规划，具体是以自主的电子地图产生的结构化数据，结合A*算法和弗洛伊德算法的核心思想，开发了给予有向节点线路的路径规划算法，并通过设置不同的权重如最短路径、最少拐弯、热点分析等来计算线路。，改善后的WCS系统框架与WMS系统框架一样，采用的计算机软件框架为dot net core，该框架基于最新的技术开发支持多操作系统，程序框架采用一台服务器多客户端模式，支持分布式部署、支持定制化模块化开发，采用多线程技术保证与设备交互的实时性。WCS系统包括地图绘制模块、仿真模块、设备管理、数据采集、设备路径管理、指令管理、设备监控、设备调度、日志管理、系统接口等几大功能模块，具体如下：

其中地图绘制模块用于绘制硬件设备的实际工作地图，并在试验平台上试运行，以及下载实际地图；其中仿真模块用于在模拟环境下，通过绘制的地图对硬件设备进行模拟放置，该模拟环境与现场的使用环境完全相同；其中设备管理模块包括：输送机、堆垛机、四向车、全向车、BCR（条形码扫码器RFID扫描器）、LED（发光二极管）等设备模块；其中数据采集模块包括：S7、WebSocket、TCP/IP、串口协议、UDP模块，该数据采集模块支持多种设备数据采集；其中设备路径管理模块包括：主从路径、最短路径动态规划；其中指令管理模块包括：指令查询子模块、指令的手动处理子模块；其中设备监控模块包括：通过图片动态展示设备的状态、运动轨迹等子模块，通过该模块可以看到各个设备的运行状态并可以在设备上查看相应的记录；其中设备调度模块包括：调度算法、调度规则等子模块，WCS系统通过该模块协调设备模块中各设备的运行，完成WMS系统下达的入库、出库等工作指令；其中日志管理模块包括：设备日志、系统日志、按日志等级进行查询等子模块；其中系统接口模块包括：与多种设备的数据对接模块，该模块支持多种对接协议和动态配置，将不同接口技术和通信协议经过规则转化变为适用于系统的标准消息， WCS系统的系统接口模块可以和WMS系统的系统接口模块进行对接，实现WCS系统和WMS系统进行信息交互，实现设备管理模块和设备控制模块的对接；其中WCS系统由设备厂商提供，其系统接口规范经共同商议后决定，以适用于本系统。

所述全向车控制系统包括导航控制、调度控制、逻辑控制、安全控制等模块；其中导航控制模块对全向车进行路径导航控制；调度控制模块根据全向车的状态进行合理调度，提高全向车的利用率；逻辑控制模块根据工作指令进行优先级排序，合理安排工作顺序；安全控制模块保障全向车作业过程中的安全性，降低全向车在运行中的安全隐患，提高安全系数。

本实施例中，设备控制系统介于WMS系统和硬件设备模块之间，设备控制系统包括WCS系统和全向车控制系统，其中WCS系统通过地图绘制模块、仿真模块、设备管理、数据采集、设备路径管理、指令管理、设备监控、设备调度、日志管理、系统接口等几大功能模块的综合运用，设备控制系统和设备管理系统之间进行交互，具体是WCS系统与WMS系统之间通过通讯模块，或者通过系统接口模块进行交互信息，WCS系统接受WMS系统的工作指令，将工作指令发送给硬件设备模块，从而驱动硬件设备模块产生相应操作；以及WCS系统将硬件设备模块的状态及数据实时反映给设备管理模块的WMS系统，实现对仓储系统的实时通讯与实时监控，保证物流正常运转；全向车控制系统与全向车和WCS系统进行交互，通过导航控制、调度控制、逻辑控制、安全控制等模块的综合运用，全向车在进行作业时更加灵活可控，效率更高。

实施例8

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统，基于实施例7，通讯模块使得设备管理模块和设备控制模块、设备控制模块和硬件设备模块之间进行通讯；通讯模块采用WIFI或/和2.4G或/和5G通讯协议或/和LoRa通讯协议，该网络协议用于设备管理模块、设备控制模块和硬件设备模块之间进行通讯。

优选的，当设备管理模块通过通讯模块向设备控制模块或者硬件设备模块发送任务指令时，即设备管理模块中的WMS系统向设备控制系统中的WCS系统或者硬件设备模块发送任务指令，设备管理模块中的WMS系统通过WEB API 接口中的指令下发接口发出任务指令，该任务指令通过通讯模块传递给设备控制模块，具体是：WMS系统的系统接口模块将通讯模块中的网络协议经过规则转化后，上述任务指令变为适用于WCS系统或者硬件设备模块的标准消息，该标准信息经过通讯模块进行传输，WCS系统的系统接口模块或者硬件设备模块接收到上述标准信息，实现WMS系统向WCS系统或者硬件设备模块发送任务指令，即实现设备管理模块向设备控制模块或者硬件设备模块发送任务指令；当设备控制模块或者硬件设备模块通过通讯模块向设备管理模块反馈信息时，即设备控制系统中的WCS系统或者硬件设备模块向设备管理模块中的WMS系统反馈信息，设备控制系统中的WCS或者硬件设备模块系统发出反馈信息，该反馈信息通过通讯模块传递给设备管理模块，具体是：WCS系统的系统接口模块或者硬件设备模块接口模块将通讯模块中的网络协议经过规则转化后，上述反馈信息变为适用于WMS系统的标准消息，该标准信息经过通讯模块进行传输，WMS系统的系统的指令状态反馈接口接收到上述标准信息，实现WCS系统或者硬件设备模块向WMS系统发送反馈信息，即实现设备控制模块或者硬件设备模块向设备管理模块发送反馈信息；本实施例中通过通讯模块，设备管理模块可以向设备控制模块或者硬件设备模块发送任务指令以及设备控制模块或者硬件设备模块可以向设备管理模块发送反馈信息，实现了、设备管理模块和设备控制模块或硬件设备模块的信息交互。

优选的，当设备控制模块通过通讯模块将任务指令分发给硬件设备模块时，即设备控制系统中的WCS系统向硬件设备模块中的设备分发任务指令，具体是：WCS系统的系统接口模块将通讯模块中的网络协议经过规则转化后，上述任务指令变为适用硬件设备模块中各设备的标准消息，该标准信息经过通讯模块进行传输，硬件设备模块中各设备接收到上述标准信息，实现WCS系统向硬件设备模块中的设备分发任务指令，即设备控制模块向硬件设备模块中的设备分发任务指令；当设备控制模块通过通讯模块获取硬件设备模块的状态和实施数据等信息时，即硬件设备模块中的设备向设备控制系统中的WCS系统发送状态和实施数据等信息，具体是：通过WCS系统的系统接口模块将通讯模块中的网络协议经过规则转化后，上述硬件设备模块的状态和实施数据等信息变为适用WCS系统的标准消息，该标准信息经过通讯模块进行传输，WCS系统收到上述标准信息，实现设备向WCS系统发送状态和实施数据等信息，即设备向设备控制模块发送状态和实施数据等信息；本实施例中通过通讯模块，设备控制模块可以向硬件设备模块发送任务指令以及硬件设备模块可以向设备控制模块发送状态和实施数据等反馈信息，实现了设备控制模块和硬件设备模块的信息交互，使得仓储系统的通讯更加及时，工作效率更高。

实施例9

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统的实现方法，该方法基于全向车密集库仓储物流系统，该方法包括以下步骤：

S1，首先设备管理模块根据仓储需要对密集库进行管理，该设备管理模块包括WMS系统，WMS系统通过入库管理模块、出库管理模块、库内管理模块、基础资料及事务管理模块、系统接口模块、PDA（手持扫描仪）模块等几大功能模块综合运用，有效控制并跟踪物流和成本管理等全过程，并通过通讯模块与设备控制模块进行信息交互，向设备控制模块发出任务指令；

S2，然后设备控制模块通过通讯模块接收设备管理模块发出的任务指令，该设备控制模块包括WCS系统，WCS系统包括设备管理、数据采集、设备路径管理、指令管理、设备监控、设备调度、日志管理、系统接口等几大功能模块，并通过通讯模块将任务指令发送给硬件设备模块；

S3，接着硬件设备模块接收到设备控制模块发出的指令后开始工作，硬件设备模块中的各设备接收相应的工作任务，硬件设备模块包括货架、提升机、全向车和托盘等设备，各设备根据接收到的工作任务开始工作，包括提升机对货物进行输送，全向车搬运货物入库和全向车搬运货物出库等；

S4，紧接着设备控制模块对硬件设备模块的任务进行监督调控，设备控制模块通过通讯模块获取硬件设备模块中各设备的工作任务执行情况、设备位置和设备状态等信息，根据所述信息进行进一步地调控和分配，并将硬件设备模块中各设备最终的工作任务执行结果、设备的位置和状态等信息反馈到设备管理模块；

S5，最后设备管理模块接收到设备控制模块的反馈，该反馈包括硬件设备模块中各设备最终的工作任务执行结果、设备的位置和状态等信息，设备管理模块对得到的反馈信息进行存储并发送下一个任务指令。

本实施例中的全向车密集库仓储物流实现方法，通过软件系统和硬件系统的配合使用，提高了工作流程的精确度和适用性，实现了密集库仓储系统的自动化。

实施例10

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统的实现方法，基于实施例9，目前在密集仓储系统中托盘和货物储存密度大，以及货架钢材本身对高频无线信号具有较强的屏蔽作用，现有技术中全向车的 2.4G 和 5.0G通讯频段的通讯协议，如Zigbee、蓝牙等无线传输协议，穿透力差、传输距离短以及适用性差，为了提高通讯的适用性，本实施例中控制模块与设备模块之间的通讯模块采用WIFI(2.4G+5G)或/和LORA通讯方式，即基于2.4G+5G频段的WIFI通讯方式或/和LoRa（Long Range即长距离）无线通讯方式。其中采用WIFI(2.4G+5G) 通讯方式时，具体包括以下步骤：

S21，首先采用 2.4G+5G的通讯协议为基础，并采用WIFI通讯协议设备控制模块和全向车之间的通讯接口技术，全向车还包括工控机和控制器，并在全向车上布置无线客户端用于接收信号和发送信号，该全向车的无线客户端包括4个天线，4个天线分别位于全向车两侧，即全向车的左右两侧分别设有2个天线，同时在货架上布置多个无线AP（AccessPoint,接入点），该AP可以接收密集库中的信号，多个位置上的多个AP的布置实现了密集库中无线信号的全覆盖,保证无线信号正常回传；；

S22，然后设备控制模块在上述通讯接口技术上向全向车的工控机发送工作指令，具体是：设备控制模块中的WCS系统基于上述接口技术发送工作指令，该工作指令通过工作指令位置附近的各AP和全向车的无线客户端的天线进行传输，其中各AP所传输的工作指令均为同一工作指令，只是信号强度不同，随后工作指令发送到全向车的工控机；

S23，最后全向车的工控机在接收到设备控制模块的工作指令后，向全向车的控制器发送工作指令字节流，驱使全向车执行该工作指令流，具体是：全向车的工控机通过全向车的无线客户端的天线接收到设备控制模块发出的工作指令，该工作指令为发出工作指令位置最近的最强信号点AP，全向车的工控机向全向车的控制器发送工作指令字节流，控制器接收到工作指令字节流后驱动全向车执行该工作指令流；如果全向车的无线客户端的天线在接收工作指令的过程中遇到通信盲区，无线信号在该通信盲区中无法进行传输，则全向车无法接收到上述最强信号点AP的工作指令，此时全向车的无线客户端的天线可以接收到通过另一AP传输的工作指令，该另一AP与发出上述最强信号点AP的位置最近，且信号为强信号点，则全向车的工控机自动执行该位置最近的强信号点的工作指令。本实施例中全向车工控机是全向车的控制中心，在电控设备、智能工控硬件等的配合下，全向车可以实现自主移动、自动导航、交互等功能，在遇到通讯盲区时工控机可以自动执行与发出工作指令位置最近的强信号点的工作指令，解决信号在密集库中传播时的通讯盲区。

本实施例还可以采用WIFI+2.4G+5G或/和LoRa通讯协议，其中LoRa通讯是一种基于频移键控和正交幅度调制的调制技术，LoRa的工作频段在433MHz、868MHz和915MHz等低频段，与Zigbee通讯相比， LoRa 通讯具有穿透率强、传输距离远、覆盖率广、抗干扰能力强、功耗低、组网容易、且元器件已经完全国产化的优点，即所有电气元器件全部国产化，无线通讯采用华为公司解决方案及产品，自主可控，LoRa在远程抄表、远程种植等物联网行业得到了广泛应用，但是LoRa仍存在传输数据量小，以及不能实现实时通讯的问题，本实施例将通过压缩、解压原有指令字节数，克服LoRa 通讯的缺点，具体包括以下步骤：

首先，首先采用WIFI(2.4G+5G)通讯接口技术作为通讯基础，其中LoRa网络包括终端1、网关、网络云和终端2，数据可以在终端1和终端2进行双向传输，本实施例中终端1为WCS系统/WMS系统；终端2为硬件设备，包括全向车、托盘、货架等；

然后，终端1的WCS系统/WMS系统发送工作任务指令，通过LoRa无线通信连接到LoRa的网关，接着对原有指令字节数进行压缩，将压缩后的数据通过网络连接到网络云，即将任务指令发送给网络云，其中网关和网络云之间通过通讯协议进行通信；

接着，网络云将压缩数据进行解压缩后传送到终端2硬件设备，包括全向车、托盘、货架等，硬件设备执行工作任务；

紧接着，终端2硬件设备的状态数据通过网络云进行传输，数据经过压缩后传送到网关；

最后，网关对接收到的数据字节数进行解压缩，将解压缩后的数据传送到终端1WCS系统/WMS系统，完成数据在终端1和终端2的实时双向传输。

本实施例中采用WIFI(2.4G+5G)或/和LoRa通讯，通过全向车车上布置的无线客户端和货架多点布置无线AP的方案来实现无线信号的全覆盖，，同时本实施例采用的全向车可以代替传统四向车进行作业，相较于传统不带工控机的四向车，上述四向车采用了工控机和单片机结合的方式，使得工控机作为客户端布置在全向车上，可以有效规避可能出现的通信盲区，工控机自动接收WCS上位机的指令，在指令完成后，如果出现通讯异常，工控机会自动执行返回最近的预置点的指令，该预置点的点位是强信号区域可以通过WCS配置；通过本实施例可以在传输过程中对原有的大数据指令字节数进行压缩和解压，使得大数据信息在传输过程中的损失降低，通讯信息完整，克服了LoRa通讯的缺点，实现了实时通讯；采用WIFI(2.4G+5G)或/和LORA通讯解决了全向车在移动作业时的盲区问题，实现了无盲区作业，以及实现了对全向车的实时监控、实时追踪、实时定位的功能；通过对实时路径的管控，可以实现最短路径运行，实现更高的单车作业效率。

实施例11

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统的实现方法，基于实施例9，上述步骤S3中硬件设备模块接收到设备控制模块分配的工作任务后开始工作，硬件设备模块中的各设备接收相应的工作任务，硬件设备模块包括货架、提升机、全向车和托盘等设备，各设备根据接收到的工作任务开始工作，包括提升机对货物进行输送，全向车搬运货物入库和全向车搬运货物出库等设备的工作，具体包括以下步骤：

S31，首先硬件设备模块中的各设备接收到设备控制模块发出的任务指令，所述硬件设备模块包括全向车、托盘、货架以及提升机，任务指令包括全向车搬运货物入库和全向车搬运货物出库等；

S32，然后各设备根据任务指令进行信息采集，包括托盘识别货物信息后将托盘和货物进行信息绑定、全向车识别托盘信息将全向车与托盘进行信息绑定等，采集到的信息作为各设备的初始信息，并将该初始信息通过通讯模块反馈给设备控制模块；

S33，接着硬件设备模块开始执行接收到的任务指令，包括提升机带动托盘和货物整体到达货架指定位置楼层以及全向车带动托盘和货物在货架中进行寻址，此时各设备的状态改变，则初始信息随之改变，更新设备的初始信息为实时信息，该实时信息包括设备状态和实施数据；

S34，最后硬件设备模块中的各设备完成任务指令后，通过通讯模块将各设备的实时信息反馈给设备控制模块，该实时信息包括各设备执行任务指令时的设备位置、设备状态和实施数据，以及各设备完成任务指令后的设备位置、设备状态。

优选的，其中全向车识别托盘信息将全向车与托盘进行信息绑定的过程中，主要是通过RFID读写器识别托盘信息，具体识别方法包括以下步骤：

S321，首先，仓库中的货物都是以托盘为单位进行流转和存放，在托盘面板下端设置高频 RFID 芯片，全向车上放置识别器，该识别器包括RFID读写器，该全向车的 RFID 阅读器识别高频 RFID 芯片，并采集高频 RFID芯片的信息；

S322，然后，在托盘支撑梁侧面设置条码（一维码或二维码），仓库工作人员通过RF手持终端或输送线条码阅读器采集条码（一维码或二维码）信息，并将条码信息数据实时上传至WCS系统；

S323，最后将高频 RFID 芯片采集到的芯片信息以及RF 手持终端或输送线条码阅读器采集到的条码信息与托盘进行绑定，实现托盘电子化，该绑定后的信息作为托盘的初始信息，该初始信息将通过通讯模块实时传输到WCS系统，WCS系统存储托盘以及全向车的状态并进行路径管理以及设备调动等操作。

本实施例中，硬件设备模块接收到设备控制模块分配的工作任务后开始工作，硬件设备模块中的各设备接收相应的工作任务后对设备进行信息采集，最后设备执行接收到的工作任务指令完成工作任务。本实施例通过RFID读写器和高频RFID 芯片实现对每个托盘的身份识别，存放和转运位置的实时追踪，实现电子化的库位管理；RFID方法可以更快速、更准确的读取信息和进行数据采集，实现多个物体同时读取，更方便实现系统管理；基于RFID技术的现代化物流仓储管理，能实现批次管理，快速出入库和动态盘点，大幅度减少了现有模式中查找货位信息的时间，提高了查询和盘点精度且定位精确，大大加快出库/入库单的流转速度，增强了处理能力。

实施例12

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统的实现方法，基于实施例11，硬件设备执行接收到的工作任务指令，该任务指令包括全向车带动货物寻址、全向车行走、搬运货物入库和搬运货物出库等，其中所有的全向车已在试验平台上完成实际地图的试运行并下载，与现场的使用环境完全相同，在全向车根据实际地图执行工作任务指令时，全向车主要采用二维码方式在现场环境中进行导航及运行轨迹纠偏，具体实施方法如下：

S331，首先硬件设备模块中的各设备执行接收到的任务指令，本实施例中全向车在执行带动货物寻址的工作指令时，该指令包括地图中预先设定的目标位置信息（第主巷道信息，第/>副巷道信息）；同时在货架楼板上设有二维码，该二维码包括当前位置信息，且该二维码既是存放货物的地址码也是全向车运行的轨迹纠偏码，其中主巷道运行方向楼板上设置二维码，该二维码作为主巷道的认址定位，包括第一主巷道信息、第二主巷道信息…第N主巷道信息；副巷道楼板既是全向车的行车轨道，又是托盘和货物的存放位，在托盘存放位上设置二维码，该二维码作为副巷道的认址定位，包括第一副巷道信息、第二副巷道信息…第M副巷道信息；

S332，然后全向车在货架上设有二维码的主巷道上寻址，全向车车身底部设有识别器，该识别器包括扫码器，扫码器上设有摄像头，全向车先在货架主巷道上行进寻址，通过位于车身底部的扫码器识别货架主巷道运行方向楼板上的二维码，该二维码信息包括第n主巷道信息，将第n主巷道信息与预先设定的目标位置信息中的第主巷道信息进行对比，如果对比为相同信息，则全向车在货架主巷道上寻址正确，并依靠惯性和二维码信息继续行进到货架上设有二维码的副巷道进行寻址；如果对比为不同信息，则全向车在货架主巷道上行进寻址错误，则全向车在货架的主巷道上进行轨迹纠偏，具体包括：将全向车识别到的第n主巷道信息与预先设定的目标位置信息中的第/>主巷道信息进行对比得出偏差，根据偏差来调整全向车的位置，通过全向车上的电子陀螺仪对全向车的车体姿态进行调整，直至调整后全向车的车体找到正确的主巷道位置，同时全向车和托盘的状态信息一直实时更新并发送到设备控制模块；

S333，最后全向车依靠惯性和二维码信息在货架副巷道上行进寻址，全向车通过位于车身底部的扫码器识别货架副巷道托盘存储位上的二维码，该二维码信息包括第m副巷道信息，将第m副巷道信息与预先设定的目标位置信息中的第副巷道信息进行对比，如果对比为相同信息，则全向车在货架副巷道上寻址正确，全向车寻找到目标位置；如果对比为不同信息，则全向车在货架副巷道上寻址错误，全向车在货架的副巷道上进行轨迹纠偏，具体包括：将全向车识别到的第m副巷道信息与目标位置信息中的第/>副巷道信息进行对比得出偏差，根据偏差来调整全向车的位置，通过全向车上的电子陀螺仪对全向车的车体姿态进行调整，直至调整后全向车找到正确的副巷道位置，即全向车寻找到目标位置，同时全向车和托盘的信息一直实时更新并发送到设备控制模块。

本实施例中的全向车密集仓储系统中，全向车在行进的过程中，货架通道的宽度、精度等影响到全向车行进的寻址精度，货架一旦安装完成很难进行调节，如果没有轨迹纠偏，则全向车会和传统四线车一样，在行进过程中会出现跑偏、啃轨、报警多、甚至货物倾覆等故障，但是由于全向车货架通道较宽，即使在行进的过程中出现一定的偏移，通过二维码的轨迹纠偏功能也能在有限的距离内完成纠偏，将全向车的轨迹重新定位到正确位置上，完成解决了货架制造及安装精度要求；同时全向车的定位精度取决于二维码的粘贴精度，在通道上二维码的间隔越小精度越高，减少了对货架的依赖性，降低了对车体本身的制造及安装精度的要求，解决了车体加工精度要求；相比于通过磁导航来完成全向车的行进作业，二维码导航要比磁导航定位精确，且在铺设、改变路径上更加便捷，便于控制。

实施例13

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统的实现方法，基于实施例12，参照图6，WMS系统包括入库管理模块，其中通过WMS系统的入库管理模块对货物进行入库的具体流程如下：

P1，WMS系统的入库管理模块启动，通过WMS系统的指令下发接口和通讯模块向WCS系统发送入库指令

P2，WCS系统接收入库指令后判断入库方式：包括判断整托入库方式还是整箱入库方式；

P3，WCS系统对硬件设备进行信息采集，具体信息采集包括：仓库员工使用手持终端（如PDA扫描器）扫描货物条码对待入库货物进行登记操作，包括货物的品类、数量、供应商等，该待入库货物信息数据实时上传至WCS系统；如果是整托入库：仓库员工通过RF手持终端或输送线条码阅读器读取托盘的条码（一维码或二维码）信息，该条码信息包括托盘编号、托盘位置以及托盘状态等，如托盘是否承载货物、托盘编号、托盘位于货架的具体位置等信息，该信息数据实时上传至WCS系统；如果是整箱入库，仓库员工通过RF手持终端或输送线条码阅读器读取箱子的信息，并将该信息数据实时上传至WCS系统；

P4，WCS系统根据收到的硬件设备信息计算并预留立体库货架上的储存位置，设置硬件设备进行作业的路径以及对硬件设备进行调度；

P5，WCS系统通过通讯模块将整托入库/整箱入库指令分发给相应的硬件设备，如果是整托入库，进入P6；如果是整箱入库，进入P9；

P6，硬件设备接收到整托入库指令后开始工作：整托入库的货物通过整托入库线输送至整托库，首先码垛机将货物码垛到托盘上，堆垛机将托盘传送到提升机上，接着提升机的链条输送机将载有货物的托盘提升至货架楼层入口位置，然后提升机的滚筒输送机将托盘和货物送出，全向车潜伏到托盘底部进行寻址作业，全向车上的 RFID 阅读器采集托盘面板下端的高频 RFID 芯片信息，并将采集到的托盘信息数据实时上传至WCS系统；接着全向车通过顶升机构将托盘移动到全向车上，并根据接收到的指令带动托盘和货物在货架中沿主巷道运行方向和副巷道运行方向运输；

P7，全向车根据整托入库指令向目标位置移动，在移动过程中先在货架上设有二维码的主巷道上寻址，通过位于全向车车身底部的扫码器识别主巷道运行方向楼板上的二维码，将该二维码信息与指令中的目标位置信息进行对比，如果二维码中位置信息与目标位置信息对比为相同信息，则全向车在货架主巷道上寻址正确，并依靠惯性和二维码信息继续行进到副巷道进行寻址；如果二维码中位置信息与目标位置信息对比为不同信息，则全向车在货架主巷道上寻址错误，则全向车在货架的主巷道上进行轨迹纠偏，通过全向车上的电子陀螺仪对车体姿态进行调整，直至车体位置与目标位置信息没有偏差，此时全向车找到正确的主巷道位置；在此过程中全向车和托盘的位置、故障等状态信息一直通过通讯模块实时反馈到设备控制模块，并由状态显示器反馈给仓库工作人员，实现全向车动态信息的双向传递；

P8，全向车在副巷道上行进，依靠惯性和二维码信息在货架副巷道上行进寻址，全向车通过位于车身底部的扫码器识别货架副巷道托盘存储位上的二维码，将该二维码信息与指令中的目标位置信息进行对比，如果二维码中位置信息与目标位置信息对比为相同信息，则全向车在货架副巷道上寻址正确，并将货物和托盘放置在该储存位上；如果二维码中位置信息与目标位置信息对比为不同信息，则全向车在货架副巷道上寻址错误，则全向车在货架的主巷道上进行轨迹纠偏，通过全向车上的电子陀螺仪对车体姿态进行调整，直至车体位置与目标位置信息没有偏差，此时全向车找到正确副巷道位置，将货物和托盘放置在该储存位上；在此过程中全向车和托盘的位置、故障等状态信息一直通过通讯模块实时反馈到WCS系统，并由状态显示器反馈给仓库工作人员，实现全向车动态信息的双向传递；

P9，硬件设备接收到整箱入库指令后开始工作：整箱入库的货物通过整箱入库线输送至整箱库，经箱式提升机与堆垛机以箱式形式存储在整箱库；在此过程中硬件设备状态信息一直通过通讯模块实时反馈到WCS系统，并由状态显示器反馈给仓库工作人员，实现硬件设备动态信息的双向传递；

P10，WCS系统通过接收到硬件设备的指令完成状况更新对应设备的状态，并通过通讯模块将硬件设备的指令完成状况实时反馈到WMS系统，WMS系统核对入库货物的数量、种类、位置等准确无误后完成入库，WMS系统自动更新对应货物库存信息。

本实施例中，密集库采用分区域管理，包括整箱入库线、整托入库线，使得各区域交叉点少，同层多车运行不拥堵，整车效率最大化；货物到密集库后员工通过PDA扫描商品条码将数据直接上传至仓储系统，大量货物都可以井然有序的进行，提高了工作效率和准确率；货物、托盘等都条码化，使得所有货物可溯源，以及硬件设备状态可跟踪记录；通过提升机完成托盘和货物在垂直方向的运输，全向车运行过程中通过二维码进行寻址和轨迹纠偏，实现了全向车自动搬运存储功能，提高了寻址定位的准确性；通过WMS系统、WCS系统、通讯模块与硬件设备的综合运用，使得运行状态与数据信息实时交互、整车仓库货架内交通与存储位置等信息实时交互，减少了各模块之间的通讯信息损失，提高了通讯实时性，实现了货物入库过程中的实时动态管理。

实施例14

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统的实现方法，基于实施例13，参照图6，WMS系统还包括出库管理模块，其中通过WMS系统的出库管理模块对货物进行出库的具体流程如下：

K1，WMS系统的出库管理模块启动，通过WMS系统的指令下发接口和通讯模块向WCS系统发送出库指令；

K2，WCS系统接收出库指令判断出库方式：包括判断整托出库方式、整箱出库方式和综合出库方式；

K3，WCS系统设置硬件设备进行作业的路径以及对硬件设备进行调度；

K4，硬件设备接收到出库指令后开始工作：整托出库的货物通过整托出库线输送，

全向车根据出库指令向待出库货物所在位置移动，该待出库货物所在位置为目标位置，在移动过程中先在货架上设有二维码的主巷道上寻址，如果二维码中位置信息与目标位置信息对比为不同信息，则全向车在货架主巷道上寻址错误，则全向车在货架的主巷道上进行轨迹纠偏，通过全向车上的电子陀螺仪对车体姿态进行调整，直至车体位置与目标位置信息没有偏差，此时全向车找到正确的主巷道位置；在此过程中全向车的位置、故障等状态信息一直通过通讯模块实时反馈到设备控制模块，并由状态显示器反馈给仓库工作人员，实现全向车动态信息的双向传递；

K5，全向车在副巷道上行进，依靠惯性和二维码信息在货架副巷道上行进寻址，全向车通过位于车身底部的扫码器识别货架副巷道托盘存储位上的二维码，将该二维码信息与指令中的目标位置信息进行对比，如果二维码中位置信息与目标位置信息对比为相同信息，则全向车在货架副巷道上寻址正确，全向车潜入托盘底部，通过全向车的顶升机构将储存位上的货物和托盘放置在全向车上；如果二维码中位置信息与目标位置信息对比为不同信息，则全向车在货架副巷道上寻址错误，则全向车在货架的主巷道上进行轨迹纠偏，通过全向车上的电子陀螺仪对车体姿态进行调整，直至车体位置与目标位置信息没有偏差，此时全向车找到正确副巷道位置；在此过程中全向车和托盘的位置、故障等状态信息一直通过通讯模块实时反馈到WCS系统，并由状态显示器反馈给仓库工作人员，实现全向车动态信息的双向传递；

K6，全向车依靠惯性和WCS系统设置的作业路径在副巷道和主巷道上行进，将托盘和货物输送到提升机上后，提升机将货物输送至出库口；整箱出库的货物通过整箱出库线输送，堆垛机提取整箱货物，通过箱式提升机将货物输送至出库口；综合出库为整托出库和整箱出库同时出库，且运输至同一出库口；在此过程中各设备的位置、故障等状态信息一直通过通讯模块实时反馈到WCS系统，并由状态显示器反馈给仓库工作人员，实现全向车动态信息的双向传递；

K7， WCS系统通过接收到硬件设备的指令完成状况更新对应设备的状态，并通过通讯模块将硬件设备的指令完成状况实时反馈到WMS系统，WMS系统核对出库货物的数量、种类、位置等准确无误后完成出库，WMS系统自动更新对应货物库存信息。

实施例15

本发明提供的一种全向车密集库仓储物流系统的实现方法，基于实施例14，参照图6，WMS系统还包括库内管理模块，

其中通过WMS系统的库内管理模块对货物进行补货的具体流程如下：

首先，WMS系统的库内管理模块启动，通过通讯模块向硬件设备模块发送补货指令；

然后，硬件设备模块中的各设备接收到补货指令，由全向车根据补货指令向整托货物所在的位置移动，该整托货物所在位置为目标位置，全向车在货架上设有二维码的主巷道上寻址，如果二维码中位置信息与目标位置信息对比为不同信息，则全向车在货架主巷道上寻址错误，则全向车在货架的主巷道上进行轨迹纠偏，通过全向车上的电子陀螺仪对车体姿态进行调整，直至车体位置与目标位置信息没有偏差，此时全向车找到正确的主巷道位置；在此过程中全向车的位置、故障等状态信息一直通过通讯模块实时反馈到设备控制模块，并由状态显示器反馈给仓库工作人员，实现全向车动态信息的双向传递；

接着，全向车在副巷道上行进，依靠惯性和二维码信息在货架副巷道上行进寻址，全向车通过位于车身底部的扫码器识别货架副巷道托盘存储位上的二维码，将该二维码信息与指令中的目标位置信息进行对比，如果二维码中位置信息与目标位置信息对比为相同信息，则全向车在货架副巷道上寻址正确，全向车潜入托盘底部，通过全向车的顶升机构将储存位上的货物和托盘放置在全向车上；如果二维码中位置信息与目标位置信息对比为不同信息，则全向车在货架副巷道上寻址错误，则全向车在货架的主巷道上进行轨迹纠偏，通过全向车上的电子陀螺仪对车体姿态进行调整，直至车体位置与目标位置信息没有偏差，此时全向车找到正确副巷道位置；在此过程中全向车和托盘的位置、故障等状态信息一直通过通讯模块实时反馈到WCS系统，并由状态显示器反馈给仓库工作人员，实现全向车动态信息的双向传递；

紧接着，全向车依靠惯性和WCS系统设置的作业路径在副巷道和主巷道上行进，将托盘和货物输送到提升机上后，提升机将整托货物输送至拆箱出库口；

紧接着，拆码垛设备在拆箱出库区对整托货物进行整托拆跺，并将拆跺后的货物整理成整箱的货物；

最后整箱货物进入箱式提升机，堆垛机以整箱形式将货物存储至整箱库，完成补库任务。

本实施例采用WMS系统、WCS系统与硬件设备相结合，实现了密集库仓储系统的全面高效管理。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全向车密集库仓储物流系统，其特征在于，该系统包括硬件系统和软件系统，所述硬件系统包括硬件设备模块；所述软件系统包括设备管理模块和设备控制模块以及通讯模块，所述设备管理模块用于对系统中各模块工作任务进行管理，所述设备控制模块用于将工作任务管理指令分发给系统中各模块执行；所述硬件设备模块用于根据收到的指令执行工作任务；

该系统工作时，首先设备管理模块根据仓储需要对系统进行管理发出工作任务指令，并通过通讯模块与设备控制模块进行信息交互；然后设备控制模块将工作任务指令发送给硬件设备模块；接着硬件设备模块根据收到的工作任务指令执行工作任务，并将任务执行情况反馈给设备控制模块；最后设备控制模块将接收到的硬件设备模块的任务执行情况反馈给设备管理模块。

2.根据权利要求1所述的全向车密集库仓储物流系统，其特征在于，所述硬件设备模块包括全向车、货架、托盘、提升机。

3.根据权利要求2所述的全向车密集库仓储物流系统，其特征在于，

所述全向车设有识别器；

所述货架包括设有二维码的主巷道和副巷道，该二维码可被所述识别器识别；

所述托盘设有高频RFID 芯片，该高频RFID 芯片可被所述识别器识别。

4.根据权利要求1所述的全向车密集库仓储物流系统，其特征在于，所述通讯模块采用WIFI或/和2.4G或/和5G通讯协议或/和LoRa通讯协议。

5.根据权利要求1或4所述的全向车密集库仓储物流系统，其特征在于，所述通讯模块采用2.4G+5G的通讯协议为基础，并采用WIFI通讯协议。

6.一种全向车密集库仓储物流系统的实现方法，基于上述权利要求1~5中任意一项所述的全向车密集库仓储物流系统，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1，首先设备管理模块根据仓储需要对密集库进行管理，并通过通讯模块或者WEB API接口与设备控制模块进行信息交互，向设备控制模块发出工作任务指令；

S2，然后设备控制模块接收管理模块发出的工作任务指令，并通过通讯模块将工作任务指令发送给硬件设备模块；

S3，接着硬件设备模块根据接收到的工作任务指令开始工作；

S4，紧接着设备控制模块通过通讯模块获取硬件设备模块的状态和实施数据，并反馈给设备管理模块；

S5，最后设备管理模块接收到反馈后发送下一个工作任务指令。

7.根据权利要求6所述的全向车密集库仓储物流系统的实现方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：所述全向车还包括工控机和控制器；

首先采用2.4G+5G的通讯协议为基础，并采用WIFI通讯协议作为设备控制模块和全向车之间的通讯接口技术；

然后设备控制模块在上述通讯接口技术上向全向车的工控机发送工作指令；

最后全向车的工控机在接收到设备控制模块的工作指令后，向全向车的控制器发送工作指令字节流，并驱动全向车执行该工作指令流，如遇到通信盲区，全向车会自动执行最近的强信号点的指令。

8.根据权利要求7所述的全向车密集库仓储物流系统的实现方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：

S31，首先硬件设备模块接收到设备控制模块发出的任务指令；

S32，然后各设备根据任务指令进行信息采集，该信息为各设备的初始信息，并将该信息反馈给设备控制模块；

S33，接着硬件设备模块执行接收到的任务指令，并更新设备的初始信息为实时信息，该实时信息包括设备状态和实施数据；

S34，最后硬件设备模块通过通讯模块将设备的实时信息反馈给设备控制模块。

9.根据权利要求8所述的全向车密集库仓储物流系统的实现方法，其特征在于，所述设备控制模块发出的任务指令包括全向车任务指令，该全向车指令包括全向车寻址任务指令；所述全向车执行全向车寻址任务指令具体包括以下步骤：所述货架包括设有二维码的主巷道和副巷道，该二维码可被所述识别器识别；

S331，首先全向车接收到寻址任务指令；

S332，然后全向车在货架上设有二维码的主巷道上寻址，全向车的识别器识别到主巷道的二维码信息，并将识别到的二维码信息与预先设定的目标位置信息对比，如果对比为相同信息，则全向车进入到货架上设有二维码的副巷道上进行寻址；如果对比为不同信息，则全向车在货架的主巷道上进行轨迹纠偏；

S333，最后全向车在货架的副巷道上寻址，全向车的识别器识别到副巷道的二维码信息，并将识别到的二维码信息与预先设定的目标位置信息对比，如果对比为相同信息，则全向车寻找到目标位置；如果对比为不同信息，则全向车在货架的副巷道上进行轨迹纠偏。

10.根据权利要求9所述的全向车密集库仓储物流系统的实现方法，其特征在于，所述轨迹纠偏包括根据全向车的识别器识别到的二维码信息与预先设定的目标位置信息的偏差调整全向车的位置。