CN206209744U - 一种基于移动机器人控制的仓库货物识别系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于移动机器人控制的仓库货物识别系统，包括：上位机，用于存储仓库电子地图，并生成和发送控制信号；及接收来自机器人的反馈信号并显示位置坐标；机器人，包括无线收发器、PLC控制器、速度传感器、伺服电机系统、行走轮传动系统、GPS定位器、RFID识读器及指示灯，其中无线收发器用于接收上位机的控制信号；所述PLC控制器，用于获取PWM脉冲控制信号；所述伺服电机系统，用于生产驱动力；所述行走轮传动系统，用于根传动机器人产生移动；所述GPS定位器，用于获取定位坐标；所述RFID识读器，用于读取获得货架和货物标签信息。本实用新型可以有效且准确地实现货物识别，提高工作效率，机器人具备定位和射频识别功能。

Description

一种基于移动机器人控制的仓库货物识别系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于移动机器人控制的仓库货物识别系统，属于仓库管理的技术领域。

背景技术

全球经济一体化的迅速发展和新兴市场的形成，使得社会分工的更加明细。降低产品的成本，降低库存，是增加企业效益的重要途径，第三方物流企业应运而生。随着网络技术和IT技术的发展，开发出高效率的仓储管理系统的要求也越来越迫切。

仓库作为贮存货物或者其它物品的空间，是物资供应体系的一个重要组成部分，是各种物资周转储备的环节，同时担负着物资管理的多项业务职能。仓库的主要作用是保管好库存物资，做到数量准确，质量完好，确保安全。这就需要一套完善综合的监控系统对仓库的安全提供保障，确保用电安全、物品安全，并及时的提醒外人闯入、仓库内环境量的变化等。因此，全面推行仓库信息化管理，提升仓库运行管理水平，提升仓库安全系数，增强对仓库日常工作的监督管理，整合和提升软硬件平台，变得非常重要。

基于仓储物流物联网，主要是传感器，条码技术，射频识别技术RFID的应用已基本成熟。采用无线3G网络技术，把环境监测、报警、视频监控三者相结合进行有效联动，形成网络智能化监测系统，以有效解决企业的安全隐患（防火，防水，防潮，防盗,防入侵），并提供准确的实时数据，在仓库原材料与成品储存方面提供有利的数据支持，以便企业可以减少各种损失，降低企业生产成本，提高经济效益。适合现代建筑物的配套，加强安全防范措施，采用全能防盗卷帘门装置。装置采用无线射频RFID技术操纵，可实现30米距离内任意控制。

伴随着仓库货物管理系统的机械化、自动化、智能化，使得系统自动化将成为物流系统各个环节发展的主要趋势。同时，伴随着服务内容日趋复杂，系统的功能存在不足，如申请号：201110249135.8 申请日：2011-08-26的文字，公开了“一种用于仓库管理的温湿度监控系统。本实用新型中，利用RFID技术，使用电子智能标签记录仓库货物的身份信息以及温度和湿度信息，通过计算机管理系统根据仓库货物信息数据库中的货物的温度数据和湿度数据可以对仓库内的环境温度和湿度进行调节，保证所有货物被保管在合适的条件下，并且由监控终端将此计算机管理系统控制下的调节后的温度数据和湿度数据与电子智能标签中的货物在一定温度和湿度下的寿命信息作一比较，可确定出货物的存储期限，达到监控货物质量的目的。”

而在另外一篇申请号：201620109503.7 申请日：2016-02-04的文件中，公开了一种用于智能化仓库的智能搬运机器人，为解决现有智能仓库货物管理效率低问题，包括配有顶置平行纵向行走轨道的支架，纵向行走轨道通过纵向行走机构配置横向行走轨道，横向行走轨道通过横向行走机构向下配置垂直轨道，垂直轨道通过垂直运行机构配置用于取放移送货物或货箱的货叉机构。横向轨道架两端配置与纵向行走轨道配合的轨道轮和驱动轮或者配置与纵向行走轨道配合的轨道轮和与纵向行走轨道并行齿条配合的驱动齿轮；横向轨道架配置的横向行走轨道通过横向行走机构向下配置垂直轨道。能显著提高智能仓库货物管理效率。

尽管上述文献在仓库货物管理中，功能更加完善，但其仍然存在不足。现有的仓库货物管理系统中，无法对机器人进行控制，使其根据用户需要到达设定位置，且即使运用到机器人，但其也不具备定位和RFID的射频读取功能，使得机器人仅仅用于机械运用，而无法参与自动化地货物射频识别过程中。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于移动机器人控制的仓库货物识别系统，解决现有的仓库货物管理系统中，无法对机器人进行控制，使其根据用户需要到达设定位置，不具备定位和RFID的射频读取功能，使得机器人仅仅用于机械运用，而无法参与自动化地货物射频识别过程的问题。

本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种基于移动机器人控制的仓库货物识别系统，包括：

上位机，用于存储包含货架的坐标位置的仓库电子地图，并生成和发送控制机器人移动的控制信号；及接收来自机器人的反馈信号，并根据反馈信号在仓库电子地图中显示机器人目前的位置坐标；

机器人，包括无线收发器、PLC控制器、伺服电机系统、行走轮传动系统、速度传感器、GPS定位器、RFID识读器及指示灯，其中无线收发器用于接收上位机的控制信号；所述PLC控制器，用于根据控制信号处理获取PWM脉冲控制信号；所述伺服电机系统，用于根据PWM脉冲控制信号生产驱动力；所述行走轮传动系统，用于根据伺服电机系统生成的驱动力传动行走轮转动，带动机器人产生移动；所述速度传感器，用于获取机器人的移动速度；所述GPS定位器，用于在机器人移动过程中对机器人当前位置进行定位获取定位坐标；所述RFID识读器，用于在机器人移动到货架位置时，对所述货架RFID标签和货架上货物的RFID标签进行读取，及读取获得货架和货物标签信息；所述指示灯与RFID识读器相连，用于指示RFID识读器的工作状态；所述无线收发器，还用于将GPS定位器所获取的机器人定位坐标和RFID识读器读取获得货架和货物标签信息、及移动速度作为反馈信号发送至上位机。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述速度传感器采用HDD霍尔转速传感器。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述无线收发器为红外收发器。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述指示灯采用二极管电路。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述PLC控制器采用S7-200系列控制器。

本实用新型采用上述技术方案，能产生如下技术效果：

本实用新型的基于移动机器人控制的仓库货物识别系统，通过上位机对机器人进行移动控制，且机器人在移动过程中进行GPS定位和速度检测，获取移动速度和当前位置坐标后及时反馈至上位机，同时在机器人移动到货架位置时，对所述货架RFID标签和货架上货物的RFID标签进行读取，及读取获得货架和货物标签信息，并且指示灯可以对RFID识读器的工作状态进行指示；上传至上位机，使得上位机控制机器人实现对货架货物的录入、查询或者校验功能，可以有效且准确地实现货物识别，提高系统的工作效率，无需进行人工识别，使得机器人不仅实现机械下的控制移动，还具备定位和射频识别功能，可以更好的用于仓库货物识别过程中，便于货物的管理。可以解决现有的仓库货物管理系统中，无法对机器人进行控制，使其根据用户需要到达设定位置，不具备定位和RFID的射频读取功能，使得机器人仅仅用于机械运用，而无法参与自动化地货物射频识别过程的问题。

附图说明

图1为本实用新型的基于移动机器人控制的仓库货物识别系统的模块示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的实施方式进行描述。

如图1所示，本实用新型设计了一种基于移动机器人控制的仓库货物识别系统，该系统包括：

上位机，用于存储包含货架的坐标位置的仓库电子地图，并生成和发送控制机器人移动的控制信号；及接收来自机器人的反馈信号，并根据反馈信号在仓库电子地图中显示机器人目前的位置坐标；

机器人，包括无线收发器、PLC控制器、伺服电机系统、行走轮传动系统、速度传感器、GPS定位器、RFID识读器及指示灯，其中无线收发器用于接收上位机的控制信号；所述PLC控制器，用于根据控制信号处理获取PWM脉冲控制信号；所述伺服电机系统，用于根据PWM脉冲控制信号生产驱动力；所述行走轮传动系统，用于根据伺服电机系统生成的驱动力传动行走轮转动，带动机器人产生移动；所述速度传感器，用于获取机器人的移动速度；所述GPS定位器，用于在机器人移动过程中对机器人当前位置进行定位获取定位坐标；所述RFID识读器，用于在机器人移动到货架位置时，对所述货架RFID标签和货架上货物的RFID标签进行读取，及读取获得货架和货物标签信息；所述指示灯与RFID识读器相连，用于指示RFID识读器的工作状态；所述无线收发器，还用于将GPS定位器所获取的机器人定位坐标和RFID识读器读取获得货架和货物标签信息、及移动速度作为反馈信号发送至上位机。

该系统的原理是：通过上位机对机器人进行移动控制，且机器人在移动过程中进行GPS定位和速度检测，获取移动速度和当前位置坐标后及时反馈至上位机，同时在机器人移动到货架位置时，对所述货架RFID标签和货架上货物的RFID标签进行读取，及读取获得货架和货物标签信息，并上传至上位机，使得上位机控制机器人实现对货架货物的录入、查询或者校验功能，可以有效且准确地实现货物识别，提高系统的工作效率。并且指示灯可以对RFID识读器的工作状态进行指示，增加可视化效果。

并且，所述速度传感器采用HDD霍尔转速传感器。其容易安装，无需繁琐的操作，以及可检测低转速，使其可以精准地对速度进行测量。

所述无线收发器为红外收发器，红外技术可以使得传输距离更远、接收和发送功能下的信号传输更加稳定。

并且，所述指示灯采用二极管电路，利用二极管电路可以节约能耗。

为了更高效的对机器人进行控制，所述PLC控制器采用S7-200系列控制器，利用可编程技术，具备强大且丰富的通讯能力，集成的工业以太网接口，建立高速无缝的连接。同时，程序下载速度也有大幅度的提升，通讯速率高达187.5kb/s。处理速度更快，且具备更好地性能，可以很好地用于本实用新型之中。

本实用新型中各部件均为现有的电子模块，属于硬件模块，以及处理器和控制器的功能是运用现有的主控制器本身所具备的接收、简单处理、发送的功能来实现，也未还有特定的方法流程。

本实用新型中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置上搭载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。本实用新型的创新之处在于对装置整体的改进，包括各硬件模块及其连接组合关系，而非是对各硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。

综上，本实用新型的基于移动机器人控制的仓库货物识别系统，对货架货物的录入、查询或者校验功能，可以有效且准确地实现货物识别，提高系统的工作效率，无需进行人工识别，使得机器人不仅实现机械下的控制移动，还具备定位和射频识别功能，可以更好的用于仓库货物识别过程中，便于货物的管理。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种基于移动机器人控制的仓库货物识别系统，其特征在于，包括：

上位机，用于存储包含货架的坐标位置的仓库电子地图，并生成和发送控制机器人移动的控制信号；及接收来自机器人的反馈信号，并根据反馈信号在仓库电子地图中显示机器人目前的位置坐标；

机器人，包括无线收发器、PLC控制器、伺服电机系统、行走轮传动系统、速度传感器、GPS定位器、RFID识读器及指示灯，其中无线收发器用于接收上位机的控制信号；所述PLC控制器，用于根据控制信号处理获取PWM脉冲控制信号；所述伺服电机系统，用于根据PWM脉冲控制信号生产驱动力；所述行走轮传动系统，用于根据伺服电机系统生成的驱动力传动行走轮转动，带动机器人产生移动；所述速度传感器，用于获取机器人的移动速度；所述GPS定位器，用于在机器人移动过程中对机器人当前位置进行定位获取定位坐标；所述RFID识读器，用于在机器人移动到货架位置时，对所述货架RFID标签和货架上货物的RFID标签进行读取，及读取获得货架和货物标签信息；所述指示灯与RFID识读器相连，用于指示RFID识读器的工作状态；

所述无线收发器，还用于将GPS定位器所获取的机器人定位坐标和RFID识读器读取获得货架和货物标签信息、及移动速度作为反馈信号发送至上位机。

2.根据权利要求1所述基于移动机器人控制的仓库货物识别系统，其特征在于：所述速度传感器采用HDD霍尔转速传感器。

3.根据权利要求1所述基于移动机器人控制的仓库货物识别系统，其特征在于：所述无线收发器为红外收发器。

4.根据权利要求1所述基于移动机器人控制的仓库货物识别系统，其特征在于：所述指示灯采用二极管电路。

5.根据权利要求1所述基于移动机器人控制的仓库货物识别系统，其特征在于：所述PLC控制器采用S7-200系列控制器。