CN204925790U - 机器人物流配送系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供机器人物流配送系统，包括管理平台与至少一个配送机器人，所述管理平台包括物流管理服务器与监控装置；所述配送机器人包括内嵌式微处理器构成的主控制模块，以及室内定位系统、室外定位系统、交通标志识别模块、交通信号识别模块、移动障碍识别模块；导航系统，包括室内导航系统与室外导航系统，用于根据定位避障模块定位信息、障碍识别信息进行导航。本实用新型采用室内、室外两套定位系统进行定位，并采用基于图像识别与处理技术对交通信号、标志进行识别，且所有机器人与管理平台连接，通过管理平台完成对机器人配送指令发送，并实时监控配送过程，使整个配送过程效率提高并具有可追溯性。

Description

机器人物流配送系统

技术领域

本实用新型涉及智能服务机器人领域，具体地说，涉及一种机器人物流配送系统。

背景技术

近年来，随着信息技术、自动控制技术、通讯技术等的发展，使机器人进入人们日常生活，改变人的生活方式成为可能，对服务机器人的研究逐渐进入人们的视线，目前在物流配送等服务行业，由于人工成本的急速上升，对机器人的需求比较大，而物流配送机器人产品成熟度不够，无法满足日益增长的用户需求。

当前国内物流行业中将物品配送，大部分是采用人工配送的方式，随着电子商务的兴起，物流公司不断增多，物流配送人员不断增加，人工成本大大增加，人均配送压力大，经常出现延误、送错的情况。此外，对于工厂仓库之间的频繁的货物运输配送，使用机器人配送更具有无可比拟的优势。但是目前的物流配送机器人功能单一，往往是按照设定好的程序、设定好的路线运行，不能同时满足室内、室外环境的配送要求，不具备复杂环境的物流配送能力，机器人单机运行，无网络系统支持，且存在配送过程不可追溯等问题。

因此，研发一套机器人物流配送系统，提高物流配送的自动化与智能化水平已成为一个迫切的需求。

实用新型内容

本发明提供机器人物流配送系统，对室内、室外环境具有良好的适应能力，具备定位、交通信息识别、利用综合信息导航的能力，可以实现物流配送的自动化运行与管理，提高了现代物流的智能化水平。其具体的技术方案如下：

机器人物流配送系统，包括管理平台与至少一个配送机器人，所述配送机器人通过网络通信模块与管理平台连接；所述管理平台包括物流管理服务器与监控装置；所述配送机器人包括内嵌式微处理器构成的主控制模块，以及分别与所述主控制模块连接的：

定位避障模块，用于室内、室外环境的定位、导航与避障；包括室内定位系统、室外定位系统、交通标志识别模块、交通信号识别模块、移动障碍识别模块；

导航系统，包括室内导航系统与室外导航系统，用于根据定位避障模块定位信息、障碍识别信息进行导航；

交互系统，包括触摸显示系统，用于显示位置信息、配送信息及提供人机交互操作平台；

网络通讯模块，包括无线通讯装置，用于与管理平台实现数据通讯；

执行机构，包括运动机构和物流搬运机构，所述运动机构包括微型电机、齿轮箱、驱动轮与自由转向轮，所述微型电机通过齿轮箱、链条与驱动轮连接，将动力传输至驱动轮；物流搬运机构包括载物台，载物台设置防护栏，用于装载货物。

进一步地，所述室内定位系统包括图像采集摄像头与定位控制器，所述定位控制器设置数字地图模块、图像处理模块、图像匹配模块；

定位控制器与图像采集摄像头相连接，并控制图像采集摄像头进行图像采集、接收图像数据并通过图像处理模块与图像匹配模块实现移动机器人的精确定位；

所述的图像采集摄像头包括全景图像采集摄像头与地面图像采集摄像头，所述全景图像采集摄像头与数字地图模块连接，用于采集机器人预设活动区域的全景图像并建立含有坐标信息的数字地图；所述地面图像采集摄像头通过通讯接口与微处理器连接，用于实时采集机器人所处位置的地面图像并上传至定位控制器；

定位控制器还用于将数据传输至主控制模块，并通过触摸显示系统实时显示数字地图中的机器人所处位置。

进一步地，所述室外定位系统包括卫星定位模块、地图模块，

卫星定位模块，用于获取机器人的地图定位信息；

地图模块，用于室外地图的载入和存储，对卫星定位模块获取地图定位信息进行矢量处理与上传至主控制模块，并通过触摸显示系统实时显示室外地图中的机器人所处位置。

进一步地，所述交通标志识别模块及交通信号识别模块包括样本获取模块、图像采集与处理模块、图像识别模块，

样本获取模块，用于获取设定交通标志的正面清晰图像，作为训练样本；

图像采信与处理模块，用于采集交通标志的原始彩色图像并进行处理，获取所述原始彩色图的灰度信息图、颜色信息图从而获得标志形状图；

图像识别模块，用于对所述标志形状图进行形状识别，获取所述标志形状图中的感兴趣区域；并基于样本对所述感兴趣区域进行分类，根据分类结果确定对应的交通标志。

进一步地，移动障碍识别模块包括安装于机身前端的至少一个声纳传感器、用于测量机器人周围障碍物与距离；安装于机身底部的至少一个红外传感器，用于测量目的地方位与距离。

进一步地，还包括语音系统，所述语音系统设置扬声器，用于播报操作信息、提示避让信息。

进一步地，还包括视频系统，用于将配送行程画面实时传输至管理平台的监控装置。

本实用新型所提供的机器人物流配送系统，具有以下优点：

第一、采用室内、室外两套定位系统进行定位，提高了复杂环境的适应能力，室内定位采用基于地面特征的室内定位系统对室内运行路线进行自主定位，并通过数字地图实时显示室内位置信息，具有广泛的适用性，提高了室内运行的安全性与导航精度；

第二、采用基于图像识别与处理技术对交通信号、标志进行识别，提高了室外环境的适应能力，使机器人具有遵守交通规则出行的能力，智能化程度大大提高；

第三、所有机器人与管理平台连接，通过管理平台完成对机器人配送指令发送，并实时监控配送过程，使整个配送过程效率提高并具有可追溯性；

第四、降低了人力成本，为用户提供更准确、更及时的配送服务，提高了服务的自动化、智能化水平。

附图说明

图1为本实用新型一种机器人物流配送系统的结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型的一种机器人物流配送系统作进一步详细的说明。

机器人物流配送系统，包括管理平台与至少一个配送机器人，所述配送机器人通过网络通信模块与管理平台连接；所述管理平台包括物流管理服务器与监控装置；所述配送机器人包括内嵌式微处理器构成的主控制模块，以及分别与所述主控制模块连接的：定位避障模块，用于室内、室外环境的定位、导航与避障；包括室内定位系统、室外定位系统、交通标志识别模块、交通信号识别模块、移动障碍识别模块；所述室内定位系统包括图像采集摄像头与定位控制器，所述定位控制器设置数字地图模块、图像处理模块、图像匹配模块。

定位控制器与图像采集摄像头相连接，并控制图像采集摄像头进行图像采集、接收图像数据并通过图像处理模块与图像匹配模块实现移动机器人的精确定位；

所述的图像采集摄像头包括全景图像采集摄像头与地面图像采集摄像头，所述全景图像采集摄像头与数字地图模块连接，用于采集机器人预设活动区域的全景图像并建立含有坐标信息的数字地图；所述地面图像采集摄像头通过通讯接口与微处理器连接，用于实时采集机器人所处位置的地面图像并上传至定位控制器；

定位控制器还用于将数据传输至主控制模块，并通过触摸显示系统实时显示数字地图中的机器人所处位置。

导航系统，包括室内导航系统与室外导航系统，用于根据定位避障模块定位信息、障碍识别信息进行导航；交互系统，包括触摸显示系统，用于显示位置信息、配送信息及提供人机交互操作平台；网络通讯模块，包括无线通讯装置，用于与管理平台实现数据通讯；

所述室外定位系统包括卫得定位模块、地图模块，

卫得定位模块，用于获取机器人的地图定位信息；

地图模块，用于室外地图的载入和存储，对卫得定位模块获取地图定位信息进行矢量处理与上传至主控制模块，并通过触摸显示系统实时显示室外地图中的机器人所处位置。

进一步地，所述交通标志识别模块及交通信号识别模块包括样本获取模块、图像采集与处理模块、图像识别模块，

样本获取模块，用于获取设定交通标志的正面清晰图像，作为训练样本；

图像采信与处理模块，用于采集交通标志的原始彩色图像并进行处理，获取所述原始彩色图的灰度信息图、颜色信息图从而获得标志形状图；

图像识别模块，用于对所述标志形状图进行形状识别，获取所述标志形状图中的感兴趣区域；并基于样本对所述感兴趣区域进行分类，根据分类结果确定对应的交通标志。

移动障碍识别模块包括安装于机身前端的至少一个声纳传感器、用于测量机器人周围障碍物与距离；安装于机身底部的至少一个红外传感器，用于测量目的地方位与距离。

在优选方案中，还包括语音系统，所述语音系统设置扬声器，用于播报操作信息、提示避让信息。以及视频系统，用于实时采集配送过程的图像数据。

还包括执行机构，所述执行机构包括运动机构和物流搬运机构，所述运动机构包括微型电机、齿轮箱、驱动轮与自由转向轮，所述微型电机通过齿轮箱、链条与驱动轮连接，将动力传输至驱动轮；物流搬运机构包括载物台，载物台设置防护栏，用于装载货物。

下面介绍本实用新型的一种机器人物流配送系统的工作流程：

物流管理服务器将配送指令传送到机器人1、2.……N，机器人的物流搬运机构将货物存储至机器人内部，运动机构在导秔系统的导航下，开始配送。在室内环境中，通过室内定位系统进行定位与导航，并通过触摸显示系统实时显示数字地图中的机器人所处位置。在室外环境中，通过卫星定位系统进行定位与导航，并通过触摸显示系统实时显示室外地图中的机器人所处位置。同时，交通标志识别模块及交通信号识别模块通过图识别确定对应的交通标志，并按交通规则进行导航行驶。移动障碍识别模块通过声纳传感器，测量机器人周围障碍物与距离；红外传感器，测量目的地方位与距离，进行移动物体的避障。

此外，本机器人物流配送系统还可设置语音系统，通过扬声器，播报操作信息、提示避让信息，并通过视频系统，实时采集配送过程的图像数据，传输至物流管理服务器，为后台监控提供依据。

以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型申请专利范围及实用新型说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims (7)

1.机器人物流配送系统，其特征在于，包括管理平台与至少一个配送机器人，所述配送机器人通过网络通信模块与管理平台连接；所述管理平台包括物流管理服务器与监控装置；所述配送机器人包括内嵌式微处理器构成的主控制模块，以及分别与所述主控制模块连接的：

定位避障模块，用于室内、室外环境的定位、导航与避障；包括室内定位系统、室外定位系统、交通标志识别模块、交通信号识别模块、移动障碍识别模块；

导航系统，包括室内导航系统与室外导航系统，用于根据定位避障模块定位信息、障碍识别信息进行导航；

交互系统，包括触摸显示系统，用于显示位置信息、配送信息及提供人机交互操作平台；

网络通讯模块，包括无线通讯装置，用于与管理平台实现数据通讯；

执行机构，包括运动机构和物流搬运机构，所述运动机构包括微型电机、齿轮箱、驱动轮与自由转向轮，所述微型电机通过齿轮箱、链条与驱动轮连接，将动力传输至驱动轮；物流搬运机构包括载物台，载物台设置防护栏，用于装载货物。

2.根据权利要求1所述的机器人物流配送系统，其特征在于：所述室内定位系统包括图像采集摄像头与定位控制器，所述定位控制器设置数字地图模块、图像处理模块、图像匹配模块；

定位控制器与图像采集摄像头相连接，并控制图像采集摄像头进行图像采集、接收图像数据并通过图像处理模块与图像匹配模块实现移动机器人的精确定位；

所述的图像采集摄像头包括全景图像采集摄像头与地面图像采集摄像头，所述全景图像采集摄像头与数字地图模块连接，用于采集机器人预设活动区域的全景图像并建立含有坐标信息的数字地图；所述地面图像采集摄像头通过通讯接口与微处理器连接，用于实时采集机器人所处位置的地面图像并上传至定位控制器；

定位控制器还用于将数据传输至主控制模块，并通过触摸显示系统实时显示数字地图中的机器人所处位置。

3.根据权利要求1所述的机器人物流配送系统，其特征在于：所述室外定位系统包括卫星定位模块、地图模块，

卫星定位模块，用于获取机器人的地图定位信息；

地图模块，用于室外地图的载入和存储，对卫星定位模块获取地图定位信息进行矢量处理与上传至主控制模块，并通过触摸显示系统实时显示室外地图中的机器人所处位置。

4.根据权利要求１所述的机器人物流配送系统，其特征在于：所述交通标志识别模块及交通信号识别模块包括样本获取模块、图像采集与处理模块、图像识别模块，

样本获取模块，用于获取设定交通标志的正面清晰图像，作为训练样本；

图像采信与处理模块，用于采集交通标志的原始彩色图像并进行处理，获取所述原始彩色图的灰度信息图、颜色信息图从而获得标志形状图；

图像识别模块，用于对所述标志形状图进行形状识别，获取所述标志形状图中的感兴趣区域；并基于样本对所述感兴趣区域进行分类，根据分类结果确定对应的交通标志。

5.根据权利要求１所述的机器人物流配送系统，其特征在于：移动障碍识别模块包括安装于机身前端的至少一个声纳传感器、用于测量机器人周围障碍物与距离；安装于机身底部的至少一个红外传感器，用于测量目的地方位与距离。

6.根据权利要求１所述的机器人物流配送系统，其特征在于：还包括语音系统，所述语音系统设置扬声器，用于播报操作信息、提示避让信息。

7.根据权利要求１所述的机器人物流配送系统，其特征在于：还包括视频系统，用于将配送行程画面实时传输至管理平台的监控装置。