CN204872439U - 基于云架构统一平台的仓储系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于云架构统一平台的仓储系统，其技术特点是：包括弹性货架、叉腿式机器人叉车以及基于云架构统一平台的仓储控制系统；叉腿式机器人叉车由移动机器人、货叉、货叉支撑架组成，在移动机器人内安装有移动机器人控制装置并与基于云架构统一平台的仓储控制系统相连接；弹性货架由货架支撑架、安装在货架支撑架两侧的架托盘导轨支撑横梁、货架托盘导轨凹槽和货物托盘组成基于云架构统一平台的仓储控制系统包括通过无线网络相连接一起的执行层、服务层、云服务层和用户层。本实用新型设计合理，实现提升效率，按需定制，易于维护三大功能，为用户带来全新的物流仓储管理体验，增加了仓储密度；降低了机器人本体智能控制成本。

Description

基于云架构统一平台的仓储系统

技术领域

本实用新型属于仓储技术领域，尤其是一种基于云架构统一平台的仓储系统。

背景技术

传统仓储系统运营模式有几点不足：其一，仓储空间密度小：为了满足仓储叉车运送货物时重力平衡的需求，一般仓储叉车的货叉和车体各占车身长度的一半，用以使车体的重量支撑货物的重量，由于车身长，致使仓储行车通道占地面积大；其二，传统仓储货物其位置都是按照固定位置存放，常年不变，不能根据情况自适应调整：其三，分拣货物时以整个货架为存取单位，其结果，不但人工二次分拣工作量大(需要先从货架上捡取货物)，而且货架上每层货物的并发使用率低：一旦发生两个以上工序同时调用同一个货架上的不同货物的需求时，必须将整个货架运回原处按照串行工作的方式存取货物；其四，不能统一平台、跨区服务，资源共享，设备成本大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于云架构统一平台的仓储系统，解决传统仓储系统仓储空间密度低、货物分布不能自适应调整、资源不能共享、维护成本高、效率低的问题。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于云架构统一平台的仓储系统，包括安装在仓储区的弹性货架、行驶于仓储区搬运货物的叉腿式机器人叉车以及对叉腿式机器人叉车进行控制的基于云架构统一平台的仓储控制系统；

所述叉腿式机器人叉车由移动机器人、与移动机器人安装于同一侧并且可自动升降的货叉、用于连接移动机器人和货叉并且支撑货叉上下移动的货叉支撑架组成，在移动机器人内安装有移动机器人控制装置并与基于云架构统一平台的仓储控制系统相连接；

所述弹性货架由货架支撑架、安装在货架支撑架两侧的货架托盘导轨支撑横梁、货架托盘导轨凹槽和货物托盘组成；

所述基于云架构统一平台的仓储控制系统包括执行层、服务层、云服务层和用户层，所述执行层、服务层、云服务层和用户层之间通过无线网络相连接。

而且，所述执行层包括用于叉腿式机器人叉车行走路径的机器人导航模块、货叉升降模块、动态货位模块、跨区域多机器人本体注册模块和传感器数据采集模块；其中的机器人导航模块、货叉升降模块、跨区域多机器人本体注册模块和传感器数据采集模块设置在移动机器人控制装置内；

所述用于叉腿式机器人叉车行走路径的机器人导航模块还包括每个货架首层的地面行走空间的导航路径；

所述货叉升降模块接收来自服务层的指令，自动识别目标货层，并自动升降到该货层提取货物；

所述动态货位模块由货物、货物托盘以及叉腿式机器人叉车组成；叉腿式机器人叉车行走路径包括每个货架首层的地面行走空间的导航路径，叉腿式机器人叉车接收来自服务层的命令，按照自适应调整的需要，将同一个仓储货物按照不同需求调整到仓储的不同位置；

所述多机器人本体注册模块向服务器注册包括车辆尺寸、载重量的数据。

而且，所述服务层包括WEBSERVICE接口、地图构建与更新模块、多机器人群体操作模块、机器人路径规划模块、货叉升降控制模块、自适应仓储货位调整模块和机器人状态数据模块；

所述服务层的地图构建与更新模块、多机器人群体操作模块、机器人路径规划模块、货叉升降控制模块、自适应仓储货位调整模块，这些模块的数据均来自云服务层的云计算输出。

而且，所述的云服务层包括云交互模块、云计算模块和云存储模块。

所述云计算模块进行调度算法的深度学习，该调度算法包括地图构建与更新算法、多机器人群体操作算法、机器人路径规划算法、货叉升降控制算法、自适应仓储货位调整算法

而且，所述用户层包括用户操作终端和仿真客户端。

而且，所述移动机器人的宽度小于货架支撑架内径的宽度，移动机器人的长度小于弹性货架的纵向长度；移动机器人的高度小于弹性货架第一层和地面之间的高度减去货叉高度以后的高度

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型通过叉腿式机器人叉车、弹性货架和基于云架构统一平台的仓储控制系统技术颠覆了传统的仓储运营模式，实现提升效率，按需定制，易于维护三大功能，为用户带来全新的物流仓储管理体验：叉腿式机器人叉车其货叉和车体位于同一侧，车身长度尺寸节省了二分之一，增加了仓储密度；弹性货架可以根据需要动态调整货物存放的尺寸，为实现仓储动态货位提供了基础和保证；仓储动态货位根据季节的变化和订货需求曲线，自适应动态调整货物的存放位置；基于云架构统一平台的仓储控制系统，展现了云端仓储调度的新模式：将大量数据处理、分析、地图构建与更新、多机器人群体协作、机器人路径规划、大数据深度学习等复杂算法上移至云端，提升系统效率与性能，轻量化机器人本体设计和降低了机器人本体智能控制成本，同时，共享资源和统一调度，便于信息共享。

附图说明

图1为叉腿式机器人叉车结构示意图；

图2为弹性货架结构示意图(主视图)；

图3为弹性货架结构示意图(侧视图)；

图4为叉腿式机器人取货步骤1处理示意图；

图5为叉腿式机器人取货步骤2处理示意图；

图6为叉腿式机器人取货步骤3处理示意图；

图7为基于云架构的仓储控制系统的连接示意图；

图中，1-1：机器人车体；1-2：货叉：1-3：限位开关；1-4：货叉支撑架；2-1：货架支撑立柱；2-2：货架托盘导轨支撑横梁；2-3货架托盘导轨凹槽；2-4：货架托盘；2-5：货物。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

一种基于云架构统一平台的仓储系统，包括安装在仓储区的弹性货架、行驶于仓储区搬运货物的叉腿式机器人叉车以及对叉腿式机器人叉车进行控制的基于云架构统一平台的仓储控制系统。下面对系统中的各个部分分别进行说明。

如图1所示，所述的叉腿式机器人叉车由移动机器人1-1、与移动机器人安装于同一侧并且可自动升降的货叉1-2、用于连接移动机器人和货叉并且支撑货叉上下移动的货叉支撑架1-4组成；在货叉支撑架1-4上还安装有限位开关1-4，限位开关用于辅助控制货叉的升降位置。在移动机器人内安装有移动机器人控制装置并与基于云架构统一平台的仓储控制系统相连接实现对叉腿式机器人叉车的控制功能。移动机器人的宽度略小于货架支撑架内径的宽度，移动机器人的长度应小于弹性货架的纵向长度；移动机器人的高度应小于弹性货架第一层和地面之间的高度减去货叉高度以后的高度。

如图2及图3所示，所述的弹性货架由货架支撑架2-1、安装在货架支撑架两侧的货架托盘导轨支撑横梁2-2、货架托盘导轨凹槽2-3和货物托盘2-4组成；所述的货架托盘导轨支撑横梁2-2按照均匀间隔固装在货架支撑架2-1的两侧，所述的货物托盘2-4架设在货架两侧的货架托盘导轨凹槽2-3上。所述弹性货架货物的高度可以根据实际需要进行弹性调节，而不受货架每层固定高度的限制，图2显示了由于货物的高度超出了固定货层的高度，而将货架第2层、第3层合并使用的实例。

叉腿式机器人叉车取货过程如图4至图6所示，取货步骤1：取货前货叉接收服务层的指令，自动升降至目标货层的高度，图4显示了目标货层为第一层，此时货叉降至第一层的高度；取货步骤2，当货叉对准目标货层以后，货叉和移动机器人车体一起伸进货架；取货步骤3，货叉和移动机器人车体伸进货架以后，在服务层的指令下将货架第1层的托盘和货物微微抬起，货物和托盘被抬起的高度不超过图6中显示的限定的高度；取货步骤四，当叉腿式机器人叉车将货物抬起后将货物拉出货架，至此，完成了取货过程。

如图7所示，基于云架构统一平台的仓储控制系统包括执行层、服务层、云服务层、用户层，执行层、服务层、云服务层、用户层之间通过无线网络进行双向通讯。

所述的执行层包括用于叉腿式机器人叉车行走路径的机器人导航模块、货叉升降模块、动态货位模块、跨区域多机器人本体注册模块、传感器数据采集模块。其中的机器人导航模块、货叉升降模块、跨区域多机器人本体注册模块和传感器数据采集模块设置在移动机器人控制装置内；

所述用于叉腿式机器人叉车行走路径的机器人导航模块还包括每个货架首层的地面行走空间的导航路径；

所述货叉升降模块接收来自服务层的指令，自动识别目标货层，并自动升降到该货层提取货物；

所述动态货位模块由货物、货物托盘以及叉腿式机器人叉车组成；叉腿式机器人叉车行走路径包括每个货架首层的地面行走空间的导航路径，叉腿式机器人叉车根据服务层的命令，按照自适应调整的需要，将同一个仓储货物按需调整到仓储的不同位置。

所述多机器人本体注册模块向服务器注册包括车辆尺寸、载重量的数据。

所述的服务层包括WEBSERVICE接口、地图构建与更新模块、多机器人群体操作模块、机器人路径规划模块、货叉升降控制模块、自适应仓储货位调整模块、机器人状态数据模块。

所述服务层只做数据的接收和发送功能，服务层的地图构建与更新模块、多机器人群体操作模块、机器人路径规划模块、货叉升降控制模块、自适应仓储货位调整模块，这些模块的数据均来自云服务层的云计算输出。

所述云计算模块实现地图构建与更新、多机器人群体操作功能、机器人路径规划功能、货叉升降控制功能、自适应仓储货位调整功能。

所述用户层包括用户操作终端和仿真客户端用于实现操作控制功能。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.一种基于云架构统一平台的仓储系统，其特征在于：包括安装在仓储区的弹性货架、行驶于仓储区搬运货物的叉腿式机器人叉车以及对叉腿式机器人叉车进行控制的基于云架构统一平台的仓储控制系统；

所述叉腿式机器人叉车由移动机器人、与移动机器人安装于同一侧并且可自动升降的货叉、用于连接移动机器人和货叉并且支撑货叉上下移动的货叉支撑架组成，在移动机器人内安装有移动机器人控制装置并与基于云架构统一平台的仓储控制系统相连接；

所述弹性货架由货架支撑架、安装在货架支撑架两侧的货架托盘导轨支撑横梁、货架托盘导轨凹槽和货物托盘组成；

所述基于云架构统一平台的仓储控制系统包括执行层、服务层、云服务层和用户层，所述执行层、服务层、云服务层和用户层之间通过无线网络相连接。

2.根据权利要求1所述的基于云架构统一平台的仓储系统，其特征在于：所述执行层包括用于叉腿式机器人叉车行走路径的机器人导航模块、货叉升降模块、动态货位模块、跨区域多机器人本体注册模块和传感器数据采集模块；其中的机器人导航模块、货叉升降模块、跨区域多机器人本体注册模块和传感器数据采集模块设置在移动机器人控制装置内；

所述用于叉腿式机器人叉车行走路径的机器人导航模块还包括每个货架首层的地面行走空间的导航路径；

所述货叉升降模块接收来自服务层的指令，自动识别目标货层，并自动升降到该货层提取货物；

所述动态货位模块由货物、货物托盘以及叉腿式机器人叉车组成；叉腿式机器人叉车行走路径包括每个货架首层的地面行走空间的导航路径，叉腿式机器人叉车接收来自服务层的命令，按照自适应调整的需要，将同一个仓储货物按照不同需求调整到仓储的不同位置；

所述多机器人本体注册模块向服务器注册包括车辆尺寸、载重量的数据。

3.根据权利要求1所述的基于云架构统一平台的仓储系统，其特征在于：所述服务层包括WEBSERVICE接口、地图构建与更新模块、多机器人群体操作模块、机器人路径规划模块、货叉升降控制模块、自适应仓储货位调整模块和机器人状态数据模块；

所述服务层的地图构建与更新模块、多机器人群体操作模块、机器人路径规划模块、货叉升降控制模块、自适应仓储货位调整模块，这些模块的数据来自云服务层的云计算输出。

4.根据权利要求1所述的基于云架构统一平台的仓储系统，其特征在于：所述的云服务层包括云交互模块、云计算模块和云存储模块；

所述云计算模块实现地图构建与更新、多机器人群体操作功能、机器人路径规划功能、货叉升降控制功能、自适应仓储货位调整功能。

5.根据权利要求1所述的基于云架构统一平台的仓储系统，其特征在于：所述用户层包括用户操作终端和仿真客户端。

6.根据权利要求1至5任一项所述的基于云架构统一平台的仓储系统，其特征在于：所述移动机器人的宽度小于货架支撑架内径的宽度，移动机器人的长度小于弹性货架的纵向长度；移动机器人的高度小于弹性货架第一层和地面之间的高度减去货叉高度以后的高度。