CN117522275A - 基于室内定位的入出库方法及系统、智能叉车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于室内定位的入出库方法及系统、智能叉车，该方法包括：下线工位处理步骤：采集获得产品包装单位上的识别码，采集获得等待取货的入库叉车的身份标识，并建立两者之间的关联关系；入库库位处理步骤：采集获得入库叉车的身份标识及第一位置坐标，依据入库叉车的身份标识获取与其关联的识别码，并建立所述识别码与第一位置坐标的关联关系，添加到位置坐标与识别码的关系表中；出库库位处理步骤：采集获得出库叉车的第二位置坐标，从位置坐标与识别码的关系表中搜索出与所述第二位置坐标匹配的识别码，根据搜索出的识别码判断当前库位的货物是否正确。本发明可以大大提高产品入出库效率且降低人为的出错率。

Description

基于室内定位的入出库方法及系统、智能叉车

技术领域

本发明涉及仓储技术领域，特别涉及一种基于室内定位的入出库方法及系统、智能叉车。

背景技术

为了实现产品的溯源，产品单品上一般设置有二维码，用于包装单品的包装单位上也设置有二维码，单品二维码与包装单位二维码相互关联。产线上，产品一般由托盘运输，一个托盘承载若干个包装单位，托盘上通常也设置有二维码或其他标签，托盘二维码或标签再与包装单位二维码相互关联。

目前市面上针对的产品入库和出库，几乎都采用了对产品进行有源或无源信标绑定的逻辑，即在入库时通过机械或人工先对产品进行信标标识，在在库过程中依赖信标溯源，最后出库时通过信标感应或者扫码出库，这种方式是能很精准地对产品进行管控。但在实际应用过程中，特别是针对仓库周转比较快的快消品等领域时，精细化的管理将会凸显出人工效率低，成本高等问题，且无法避免人为干预出错的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于室内定位的无感入出库方法及系统、智能叉车，以提高产品出入库效率，且提高产品出库的准确性。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种基于室内定位的入出库方法，包括：

下线工位处理步骤：产品与托盘完成组装并到达下线工位后，采集获得产品包装单位上的识别码，采集获得等待取货的入库叉车的身份标识，建立入库叉车的身份标识与所述识别码之间的关联关系；所述产品与托盘完成组装包括每个包装单位已与其内部的每个单品建立关联关系；

入库库位处理步骤：入库叉车运送货物到达空闲库位后，采集获得入库叉车的身份标识及第一位置坐标，依据入库叉车的身份标识获取与其关联的识别码，并建立所述识别码与第一位置坐标的关联关系，添加到位置坐标与识别码的关系表中；

出库库位处理步骤：出库叉车到达取货库位后，采集获得出库叉车的第二位置坐标，从位置坐标与识别码的关系表中搜索出与所述第二位置坐标匹配的识别码，根据搜索出的识别码判断当前库位的货物是否正确，如果是则给出允许出库的指示信息，否则给出不允许出库的指示信息。

另一方面，本发明提供了一种基于室内定位的入出库系统，包括：

下线工位处理模块，用于接收产品包装单位上的识别码以及等待取货的入库叉车的身份标识，并建立入库叉车的身份标识与所述识别码之间的关联关系；

入库库位处理模块：用于接收入库叉车的身份标识及第一位置坐标，依据入库叉车的身份标识获取与其关联的识别码，并建立所述识别码与第一位置坐标的关联关系，添加到位置坐标与识别码的关系表中；

出库库位处理模块：用于接收出库叉车的第二位置坐标，从位置坐标与识别码的关系表中搜索出与所述第二位置坐标匹配的识别码，根据搜索出的识别码判断当前库位的货物是否正确，如果是则给出允许出库的指示信息，否则给出不允许出库的指示信息。

再一方面，本发明提供了一种智能叉车，包括叉车本体，所述叉车本体上安装有定位信标或定位基站，用于采集叉车当前的位置坐标；所述叉车本体上还安装有PAD，用于与权利要求7所述的基于室内定位的入出库系统的置入载体通信，并显示允许出库的指示信息或不允许出库的指示信息。

与现有技术相比，本发明方法具有以下有益效果：

1)极大地减少了仓库管理中的识码、扫码动作，达到无感的效果，提高作业效率；

2)通过将产品信息与库位位置坐标关联，出库过程中将出库产品与订单信息匹配，避免了出库产品与订单信息不一致的情况；

3)整个入出库过程全是自动化进行，无需人工记录、配货等，避免了人工出错，同时也降低了人工成本；

4)实现仓库管理的可视化管理，提高了仓库的自动盘点能力；

5)实现了叉车的智能化改造，提升对叉车监控调度能力；

6)支持未来AGV叉车的智能化改造。

本发明所具有的其他优势将会在具体实施例中进行相应说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例中基于室内定位的入出库方法的流程图。

图2为实施例中基于室内定位的入出库系统的组成框图。

图3为下线工位的应用场景图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

请参阅图1和图3，本实施例中提供了一种基于室内定位的入出库方法，包括下线工位处理步骤、入库库位处理步骤和出库库位处理步骤。

具体的，对于下线工位处理步骤，包括以下流程：

S11，产品与托盘完成组装并到达下线工位后，位于下线工位区域的摄像头采集产品包装箱(此处仅是以包装箱作为举例，也可能是其他方式的包装单位)上的识别码，并传输给服务器。

需要说明的是，本发明方法针对的是产线上已经实现一物一码的产品数字化关联的情况。以瓶装产品为例，N瓶产品用一个包装箱封装，一个托盘承载M箱产品，在产品与托盘完成组装并到达下线工位前，每瓶产品、每个包装箱、托盘三者之间已经建立了关联关系。以二维码(也可以是其他形式的表征身份的识别码)为例，每瓶产品的二维码(可称为单品码)、每个包装箱的二维码(可称为箱码)、托盘二维码(可称为托盘码)之间已经建立了关联关系，知晓托盘码就可知道该托盘上的所有包装箱的箱码，知晓了箱码即可知晓该包装箱内所有产品的单品码。产线上的单品码、箱码、托盘码相互关联已经是应用广泛的现有技术。在其他实现方式下，也可以不设置托盘码，将托盘上的其中一个箱码作为该托盘的托盘码，将该箱码与托盘上的其他箱码建立关联关系即可。因此，采集到托盘上指定包装箱(即箱码作为托盘码的包装箱)的箱码后，即可知晓该托盘上的所有包装箱、所有单品的信息。

因此，本步骤中摄像头采集产品包装箱上的识别码，可以是采集托盘上所有包装箱上的识别码，但是更优选是只采集指定包装箱的识别码，通过该识别码即可以知晓其他包装箱的识别码。

作为另一种实施方式，在采集到指定包装箱的识别码后，基于该识别码配置生成一个虚拟托盘码，例如在指定包装箱的识别码的后面通过添加序号的方式生成虚拟托盘码，以该虚拟托盘码作为载体，该托盘上所有的包装箱的识别码均与该虚拟托盘码相关联，在后续处理S12中，则将该虚拟托盘码与入库叉车的身份标识建立关联关系。

为了实现一品一码，现有技术中通常在产品上设置了二维码，包装产品的包装箱或其他包装单位上也设置了二维码，两个二维码相互关联，因此本实施例中，包装箱上的识别码也可以是二维码，采集该二维码后即可知道与包装箱相关联的所有单品的单品信息，单品信息可以包括单品二维码及单品基础信息。当然地，针对于其他实施方式，识别码也可以是其他形式，例如条形码等。

需要说明的是，在生产线上，为了提高生产效率，通常在产品到达下线工位前已经有叉车在等待着准备运货。本实施例中，为了便于区分描述，将叉车区分为了入库叉车和出库叉车，但实际都是叉车，且结构相同。叉车包括叉车本体，叉车本体上设置有PAD、定位信标或定位基站。PAD的作用主要是接收并处理信息，以及进行相关信息的展示。在具体实现时，PAD可以是市售产品，也可以是自制的功能模块，包括电源单元、处理单元、通信单元和显示单元，电源单元为处理单元、通信单元和显示单元提供电能，通信单元用于与相关设备建立通信以接收或发送信息，处理单元用于处理信息，显示单元用于相关信息。

S12，定位系统采集等待取货的入库叉车的身份标识，并传输给服务器。

身份标识的实现方式有很多，本实施例中，叉车本体上设置有定位信标或定位基站，用于进行位置坐标采集，因此为了简化实现方式，直接将叉车本体上安装的定位信标或定位基站的身份标识作为叉车的身份标识。

为了实现室内定位，叉车本体上设置有定位信标或定位基站，同时在库房和生产线的下线工位区域安装有定位信标或定位基站，定位基站与定位信标相互配合实现室内定位。定位技术例如可以是RFID定位技术、蓝牙AOA定位技术、UWB定位技术等。

S13，服务器建立入库叉车的身份标识与采集的识别码之间的关联关系。建立关联关系后即可通过入库叉车的身份标识获知托盘上所有包装箱的识别码，通过识别码继而可以获知与其关联的单品的单品信息(包括单品码和单品的基础信息)，继而也可以获知托盘上所有单品的单品信息。建立入库叉车的身份标识与采集的识别码之间的关联关系的目的就是便于后续知晓单品信息，以便于与订单信息进行匹配，因此作为另一种实施方式，本步骤中，也可以建立入库叉车的身份标识与单品信息之间的关联关系。此处的单品信息可以是该包装箱中的其中一个单品的单品信息。

理论上，等待在下线工位的入库叉车就是要搬运下线的产品的，因此，采集到叉车的身份表示即可以认定当前下线工位的产品就是由该入库叉车搬运。但是入库叉车临时出现故障而不能搬运的情况或者其他意外情况也是可能存在的，为了实现精准匹配，在更优选的方案中，叉车本体上还可以安装姿态传感器，用于检测叉车的机械臂的姿态，以此确定叉车的工作状态，所述工作状态包括装货姿态、卸货姿态、闲置状态。在采集获得等待取货的入库叉车的身份标识后，如果识别到入库叉车处于装货状态，说明该入库叉车当前正在装货，此时建立入库叉车的身份标识与所述识别码之间的关联关系，由此可以绝对地保障入库叉车在运输当前托盘上的产品。也就是说，在S13之前，还可以包括S12’，姿态传感器采集入库叉车的工作状态并传输(或通过PAD传输)给服务器，然后服务器再执行S13的步骤，建立入库叉车的身份标识与采集的识别码之间的关联关系。

入库叉车叉起货物后，运输并存放在空闲的库位。货物入库时，通常是按照先远后近、先里后外的原则进行存放。如果是无人驾驶的叉车，则可以基于这个原则制定出行走路线，继而驱动入库叉车到达计划的库位。如果是人工驾驶，则为了提醒驾驶员按照上述原则进行货物存放，可以在PAD上进行语音提示，还可以在PAD上显示优先存放货物的库位，以便于驾驶员快速到达库位。

具体的，对于入库库位处理步骤，包括以下流程：

S14，入库叉车运送货物到达空闲库位后，定位系统采集入库叉车当前的位置坐标，为了便于区分，将其定义为第一位置坐标，也采集入库叉车的身份信息，并传输给服务器。

本实施例中，服务器预先已存储有仓库的地图模型，该地图模型是通过仓库的测绘数据建模生成2D或3D地图，建立地图模型，并在地图模型中按照托盘大小网格化每个库位与托盘位，同时建立虚拟库位(单拖、双托、多拖，根据实际用户规则进行预设)，一个库位可以放一个或多个托盘，一个托盘位是指放一个托盘。通过构建仓库的地图模型，方便于根据确定叉车的位置坐标，获得叉车在仓库中的位置坐标后，即可以确定该位置坐标对应的库位。获得入库叉车的位置坐标后，即可在地图模型中进行可视化展示，继而方便查看产品在库情况。

当以叉车本体上安装的定位信标或定位基站的标识作为入库叉车的身份标识时，采集位置坐标的同时即可获得入库叉车的身份标识。

S15，服务器依据入库叉车的身份标识获取与其关联的识别码，并建立所述识别码与第一位置坐标的关联关系，添加到位置坐标与识别码的关系表中。

仓库中每个库位存放货物后都会对应生成一条识别码与第一位置坐标的关联关系，位置坐标与识别码的关系表中即会记录建立的所有关联关系。

如果前述步骤S13中建立的是单品信息与入库叉车的身份标识的关联关系，则此时是根据入库叉车的身份标识获取与其关联的单品信息，并建立单品信息与第一位置坐标的关联关系，添加到位置坐标与单品信息的关系表中。

同样的，为了确保库位(即第一位置坐标)与识别码或单品信息之间的关联关系绝对正确对应，在更优选的方式中，通过姿态传感器在识别到入库叉车处于卸货状态(机械臂执行放下货物的动作)后，即入库叉车上的PAD向服务器发送姿态传感器识别到的卸货状态后，服务器再依据入库叉车的身份标识获取与其关联的识别码或单品信息，继而建立所述识别码或单品信息与第一位置坐标的关联关系。也就是说，在执行S15之前，还可以包括步骤S14’，姿态传感器采集入库叉车的工作状态并传输(或通过PAD传输)给服务器。

具体的，对于出库库位处理步骤，包括以下流程：

S16，服务器获得订单信息后，通过产品在库情况，依据先进先出、先外后里等规则确定出取货库位，并将取货库位发送给处于空闲状态的叉车。为了便于区分，此处将运输出库货物的叉车定义为出库叉车。

S17，出库叉车到达取货库位后，定位系统采集出库叉车当前的位置坐标，此处定义为第二位置坐标，并传输给服务器。

S18，服务器从位置坐标与识别码的关系表中搜索出与所述第二位置坐标匹配的识别码，根据搜索出的识别码判断当前库位的货物是否正确，如果正确则给出允许出库的指示信息，否则给出不允许出库的指示信息。也就是将识别码对应的产品与订单信息进行匹配，一致则说明当前库位的货物正确，否则不正确。

如果前述步骤构建的是位置坐标与单品信息的关系表，则此处是从位置坐标与单品信息的关系表中搜索出与所述第二位置坐标匹配的单品信息，根据搜索出的单品信息判断当前库位的货物是否正确，如果是则给出允许出库的指示信息，否则给出不允许出库的指示信息，并将提示信息发送给出库叉车的PAD进行显示。

同样的，为了准确确定当前库位的货物是被当前的出库叉车叉取，在更优选的实施方式中，在执行S17之前，还可以包括S17’，姿态传感器将检测到的装货状态(机械臂执行放抬起货物的动作)发送给服务器，步骤S18中，服务器则在接收到出库叉车的装货姿态后再从位置坐标与识别码的关系表中搜索出与所述第二位置坐标匹配的识别码或单品信息。

S19，如果货物正确，出库叉车叉起货物并放到货车上，姿态传感器检测到卸货状态并传输给服务器。

本步骤中也可以同时定位系统采集到出库叉车的第三位置坐标，传输给服务器。

如果货物不正确，则需要将叉取的货物存放到临时库位，记录临时库位存放坐标，后续进行异常处置。

S20，服务器接收到姿态信息后，若所述姿态信息为卸货状态，则记录一次托盘数量(即出货数量)，直至记录的托盘总数量与订单数量一致。也就是说，当出库叉车放下货物后，记录一次有效出库动作，根据多次出库记录的托盘数量汇总与订单信息上的提货数量数进行匹配，数量一致时结束出库流程。

如果步骤S19中同时采集了第三位置坐标，则姿态信息为卸货状态且第三位置坐标与第二位置坐标不同时才记录一次托盘数量，位置坐标不同说明出库叉车从库位上叉取货物后到达了货车位置，以此可以更加确定库位中的货物已出货。

基于相同的发明构思，本实施例中同时提供了一种基于室内定位的入出库系统，该系统为软件系统，布置于服务器中，用于实现上述方法中服务器所执行的处理步骤。

如图2所示，基于室内定位的入出库系统，包括：

下线工位处理模块，用于接收产品包装单位上的识别码以及等待取货的入库叉车的身份标识，并建立入库叉车的身份标识与所述识别码之间的关联关系；

入库库位处理模块：用于接收入库叉车的身份标识及第一位置坐标，依据入库叉车的身份标识获取与其关联的识别码，并建立所述识别码与第一位置坐标的关联关系，添加到位置坐标与识别码的关系表中；

出库库位处理模块：用于接收出库叉车的第二位置坐标，从位置坐标与识别码的关系表中搜索出与所述第二位置坐标匹配的识别码，根据搜索出的识别码判断当前库位的货物是否正确，如果是则给出允许出库的指示信息，否则给出不允许出库的指示信息。

所述下线工位处理模块还可以用于，根据指定包装单位上的识别码配置虚拟托盘码，建立所述虚拟托盘码与入库叉车的身份标识之间的关联关系。

在其他实施方式中，所述下线工位处理模块可以用于，接收入库叉车发送的工作状态信息，以及在入库叉车处于装货状态后，再建立入库叉车的身份标识与所述识别码之间的关联关系。

同理的，所述入库库位处理模块还可以用于，接收入库叉车发送的工作状态信息，以及在入库叉车处于卸货状态后，再依据入库叉车的身份标识获取所述识别码，并建立所述识别码与第一位置坐标的关联关系。

同理的，所述出库库位处理模块还可以用于，接收入库叉车发送的工作状态信息，以及在出库叉车处于装货状态后，再从位置坐标与识别码的关系表中搜索出与所述第二位置坐标匹配的识别码。

所述出库库位处理模块还可以用于，根据订单信息确定出取货库位的位置信息，并将取货库位的位置信息发送给空闲的出库叉车，以便于出库叉车到达取货库位。

所述出库库位处理模块还可以用于，在给出允许出库的指示信息后，接收出库叉车的姿态信息及第三位置坐标，若所述姿态信息为卸货状态且第三位置坐标与第二位置坐标不同，则记录一次托盘数量，直至记录的托盘总数量与订单数量一致。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于室内定位的入出库方法，其特征在于，包括：

下线工位处理步骤：产品与托盘完成组装并到达下线工位后，采集获得产品包装单位上的识别码，采集获得等待取货的入库叉车的身份标识，建立入库叉车的身份标识与所述识别码之间的关联关系；所述产品与托盘完成组装包括每个包装单位已与其内部的每个单品建立关联关系；

入库库位处理步骤：入库叉车运送货物到达空闲库位后，采集获得入库叉车的身份标识及第一位置坐标，依据入库叉车的身份标识获取与其关联的识别码，并建立所述识别码与第一位置坐标的关联关系，添加到位置坐标与识别码的关系表中；

出库库位处理步骤：出库叉车到达取货库位后，采集获得出库叉车的第二位置坐标，从位置坐标与识别码的关系表中搜索出与所述第二位置坐标匹配的识别码，根据搜索出的识别码判断当前库位的货物是否正确，如果是则给出允许出库的指示信息，否则给出不允许出库的指示信息。

2.根据权利要求1所述的基于室内定位的入出库方法，其特征在于，所述采集产品包装单位上的识别码的处理为：采集托盘上若干个包装单位中的指定包装单位上的识别码，所述产品与托盘完成组装包括每个包装单位已与其内部的每个单品建立关联关系，以及托盘上所有包装单位的识别码与所述指定包装单位的识别码已建立关联关系。

3.根据权利要求2所述的基于室内定位的入出库方法，其特征在于，所述建立入库叉车的身份标识与所述识别码之间的关联关系的处理为：根据指定包装单位上的识别码配置虚拟托盘码，建立所述虚拟托盘码与入库叉车的身份标识之间的关联关系；所述入库库位处理步骤和所述出库库位处理步骤中的所述识别码用所述虚拟托盘码代替。

4.根据权利要求1所述的基于室内定位的入出库方法，其特征在于，所述采集获得等待取货的入库叉车的身份标识的处理为：采集获得入库叉车中安装的定位信标或定位基站的标识，将该标识作为入库叉车的身份标识。

5.根据权利要求1所述的基于室内定位的入出库方法，其特征在于，所述下线工位处理步骤中，在采集获得等待取货的入库叉车的身份标识，且识别到入库叉车处于装货状态时，建立入库叉车的身份标识与所述识别码之间的关联关系；所述入库库位处理步骤中，在识别到入库叉车处于卸货状态时，依据入库叉车的身份标识获取所述识别码，并建立所述识别码与第一位置坐标的关联关系；所述出库库位处理步骤中，在采集获得出库叉车的第二位置坐标，且识别到出库叉车处于装货状态时，从位置坐标与识别码的关系表中搜索出与所述第二位置坐标匹配的识别码。

6.根据权利要求1所述的基于室内定位的入出库方法，其特征在于，所述下线工位处理步骤中，所述建立入库叉车的身份标识与所述识别码之间的关联关系的处理为：根据所述识别码确定出与其关联的单品信息，建立入库叉车的身份标识与所述单品信息之间的关联关系；所述入库库位处理步骤中，建立所述识别码与第一位置坐标的关联关系的处理为：建立所述单品信息与第一位置坐标的关联关系；所述出库库位处理步骤中，所述从位置坐标与识别码的关系表中搜索出与所述第二位置坐标匹配的识别码，根据搜索出的识别码判断当前库位的货物是否正确的处理为：从位置坐标与单品信息的关系表中搜索出与所述第二位置坐标匹配的单品信息，根据搜索出的单品信息判断当前库位的货物是否正确。

7.一种基于室内定位的入出库系统，其特征在于，包括：

下线工位处理模块，用于接收产品包装单位上的识别码以及等待取货的入库叉车的身份标识，并建立入库叉车的身份标识与所述识别码之间的关联关系；

入库库位处理模块：用于接收入库叉车的身份标识及第一位置坐标，依据入库叉车的身份标识获取与其关联的识别码，并建立所述识别码与第一位置坐标的关联关系，添加到位置坐标与识别码的关系表中；

出库库位处理模块：用于接收出库叉车的第二位置坐标，从位置坐标与识别码的关系表中搜索出与所述第二位置坐标匹配的识别码，根据搜索出的识别码判断当前库位的货物是否正确，如果是则给出允许出库的指示信息，否则给出不允许出库的指示信息。

8.根据权利要求7所述的基于室内定位的入出库系统，其特征在于，所述出库库位处理模块还用于，根据订单信息确定出取货库位的位置信息，并将取货库位的位置信息发送给空闲的出库叉车，以便于出库叉车到达取货库位。

9.根据权利要求7所述的基于室内定位的入出库系统，其特征在于，所述出库库位处理模块还用于，在给出允许出库的指示信息后，接收出库叉车的姿态信息及第三位置坐标，若所述姿态信息为卸货状态且第三位置坐标与第二位置坐标不同，则记录一次托盘数量，直至记录的托盘总数量与订单数量一致。

10.一种智能叉车，包括叉车本体，其特征在于，所述叉车本体上安装有定位信标或定位基站，用于采集叉车当前的位置坐标；所述叉车本体上还安装有PAD，用于与权利要求7所述的基于室内定位的入出库系统的置入载体通信，并显示允许出库的指示信息或不允许出库的指示信息。