[發(fā)明專(zhuān)利]基于可柔性分配存儲(chǔ)空間的智能貨柜終端系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911332600.7
• 申請(qǐng)日: 2019-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111158236B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊衛(wèi)華;李玲玉;徐川;沈超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B13/04
• 分類(lèi)號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專(zhuān)利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于可柔性分配存儲(chǔ)空間的智能貨柜終端系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括終端控制系統(tǒng)、顯示模塊、通信模塊、電源模塊和柔性存儲(chǔ)空間，顯示模塊接受出入庫(kù)指令，傳感器模塊對(duì)貨物進(jìn)行稱(chēng)重、測(cè)距和讀取貨物條形碼，終端控制系統(tǒng)對(duì)多傳感器數(shù)據(jù)信息融合處理并根據(jù)貨位分配優(yōu)化算法柔性分配存儲(chǔ)空間以選取最優(yōu)存儲(chǔ)位置，最終發(fā)送指令控制三軸執(zhí)行裝置實(shí)現(xiàn)貨物的出入庫(kù)。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)不同類(lèi)型貨物混合存放，可柔性調(diào)節(jié)分配的存儲(chǔ)方式大大提高了貨柜空間利用率，加快了貨物存取效率，降低了人力成本，有利于拓展貨柜垂直發(fā)展空間，減少貨柜占地面積，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)終端技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及是一種基于可柔性分配存儲(chǔ)空間的智能貨柜終端系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，物流倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)的智能化、柔性化、倉(cāng)儲(chǔ)優(yōu)化是現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)今后發(fā)展的重要趨勢(shì)。于是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其不僅改變了倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)勞動(dòng)密集、效率低下的落后面貌，而且大大拓展了倉(cāng)庫(kù)功能，使倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)從單純的保管型向綜合的流通型方向發(fā)展。現(xiàn)有的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的發(fā)展中可以看出，雖然其集成了計(jì)算機(jī)信息管理和電氣設(shè)備控制，但基本是針對(duì)大型倉(cāng)儲(chǔ)任務(wù)而言的，通常需要大型的倉(cāng)儲(chǔ)基地，制造成本較高，導(dǎo)致通用性不高。

隨著智能化、小型化、集成化的思想在工業(yè)控制領(lǐng)域的普及，小型密集倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的市場(chǎng)需求量逐步增大。小型密集倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)汲取了大型自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)控制與管理的優(yōu)點(diǎn)又有一定的區(qū)別，它將研究對(duì)象集中在了小型智能貨柜中，充分考慮到當(dāng)下智能貨柜良好的發(fā)展前景。特別像快遞行業(yè)，傳統(tǒng)意義上快遞柜雖然在一定程度上可以解決“最后100米”收件人與快遞員時(shí)間節(jié)點(diǎn)不對(duì)應(yīng)等難題，但是仍存在單元柜格規(guī)格單一，無(wú)法柔性調(diào)節(jié)單元存儲(chǔ)空間，而且存在投放數(shù)量少和投放位置限制等缺陷，并且存取貨物時(shí)仍需要快遞員手動(dòng)操作，而且當(dāng)貨柜設(shè)計(jì)高度達(dá)到一定程度，人往往會(huì)因?yàn)椴豢煽挂蛩夭槐阌诖嫒≥^高處的貨物，這既不利于人性化的存取操作同時(shí)也導(dǎo)致了較高處的存儲(chǔ)空間難以利用，大大降低了貨柜空間利用率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于可柔性分配存儲(chǔ)空間的智能貨柜終端系統(tǒng)及方法，能夠針對(duì)不同類(lèi)型貨物進(jìn)行混合存放，可柔性調(diào)節(jié)的存儲(chǔ)空間大大提高了貨柜內(nèi)部空間的利用率。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種基于可柔性分配存儲(chǔ)空間的智能貨柜終端系統(tǒng)，包括終端控制系統(tǒng)、顯示模塊、通信模塊、電源模塊和柔性存儲(chǔ)空間；

所述終端控制系統(tǒng)包括控制管理模塊、傳感器模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和三軸執(zhí)行裝置，所述傳感器模塊包括激光測(cè)距模塊、薄膜壓力傳感器模塊以及攝像頭模塊；所述三軸執(zhí)行裝置包括可控制的XYZ三軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)以及Z軸方向上的末端執(zhí)行器；所述顯示模塊為一個(gè)觸摸顯示屏；通信模塊負(fù)責(zé)整個(gè)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸；所述柔性存儲(chǔ)空間為具有可調(diào)節(jié)性的單元柜格；

顯示模塊接收出入庫(kù)指令，傳感器模塊對(duì)貨物進(jìn)行稱(chēng)重、測(cè)距和讀取貨物條形碼，通過(guò)通信模塊傳輸數(shù)據(jù)到控制管理模塊，終端控制系統(tǒng)對(duì)多傳感器數(shù)據(jù)信息融合處理并根據(jù)貨位分配優(yōu)化算法柔性分配存儲(chǔ)區(qū)域，最終發(fā)送指令控制三軸執(zhí)行裝置實(shí)現(xiàn)貨物的出入庫(kù)操作。

一種基于智能貨柜終端系統(tǒng)的貨物入庫(kù)方法，包括以下步驟：

步驟1：通過(guò)人機(jī)交互操作界面選擇入庫(kù)，終端控制系統(tǒng)提示是否有空余位置可供存放，若無(wú)位置則放棄此次操作，若有位置則執(zhí)行下一步；

步驟2：將貼有條形碼一面的貨物朝上放置，正對(duì)著載物平臺(tái)頂端安裝的攝像頭，通過(guò)攝像頭拍攝條形碼圖像，激光測(cè)距模塊和薄膜壓力傳感器并行工作，通過(guò)通信模塊將獲得的數(shù)據(jù)信息經(jīng)RS232串口發(fā)送至控制管理模塊；

步驟3：控制管理模塊調(diào)用條形碼解碼庫(kù)識(shí)別條形碼信息以作為此貨物的特征信息；將激光測(cè)距模塊測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到貨物的高度與寬度，根據(jù)測(cè)得高度計(jì)算其所占用的空間，將薄膜壓力傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)通過(guò)通信模塊傳輸?shù)娇刂破鬟M(jìn)行分析和處理得到貨物的質(zhì)量信息，將上述三種信息按照ABC分類(lèi)方法進(jìn)行貨物分類(lèi)；