[發(fā)明專利]一種基于華容道算法的智能儲(chǔ)物裝置及其控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110070394.8
• 申請(qǐng)日: 2021-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112841938A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田濤;唐守乾;韓曜光;楊敏;張保虎;張荃碩;孔錦聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)寧學(xué)院
• 主分類號(hào): A47B81/00
• 分類號(hào): A47B81/00;A47B51/00;A47B97/00;G05B19/042
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 盧登濤

1.一種基于華容道算法的智能儲(chǔ)物裝置，包括柜體，其特征在于：所述的柜體包括柜體框架以及框架內(nèi)部的多個(gè)儲(chǔ)物格，柜體頂部框架的內(nèi)側(cè)和柜體左側(cè)框架的內(nèi)側(cè)分別裝有兩排柜體導(dǎo)輪(1)，柜體底部框架的內(nèi)側(cè)和柜體右側(cè)框架的內(nèi)側(cè)分別裝有兩排柜體導(dǎo)軌(2)，框架內(nèi)部的每個(gè)儲(chǔ)物格頂部格體的外側(cè)和左側(cè)格體的外側(cè)分別安裝兩排儲(chǔ)物格導(dǎo)軌(4)，底部格體的外側(cè)和右側(cè)格體的外側(cè)分別安裝兩排儲(chǔ)物格導(dǎo)輪(6)，利用柜體導(dǎo)輪(1)、柜體導(dǎo)軌(2)、儲(chǔ)物格導(dǎo)軌(4)、儲(chǔ)物格導(dǎo)輪(6)之間相互配合，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)物格橫向、縱向的自由移動(dòng)，每個(gè)儲(chǔ)物格底部的儲(chǔ)物格導(dǎo)輪(6)上裝有驅(qū)動(dòng)裝置導(dǎo)輪電機(jī)(7)，每列儲(chǔ)物格的背面裝有驅(qū)動(dòng)裝置，以保障每個(gè)儲(chǔ)物格可以按照要求進(jìn)行橫向縱向的自主移動(dòng)，將柜體框架內(nèi)空出一個(gè)儲(chǔ)物格的位置，從而使每個(gè)儲(chǔ)物格有移動(dòng)的空間，儲(chǔ)物柜設(shè)有控制主板，控制主板用于控制每個(gè)儲(chǔ)物格的移動(dòng)路徑以及識(shí)別貨物大小，控制主板通過(guò)無(wú)線通訊模塊連接有上位機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于華容道算法的智能儲(chǔ)物裝置，其特征在于：所述的驅(qū)裝置包括絲杠(10)和絲杠電機(jī)(8)，絲杠(10)的外部設(shè)有絲杠滑塊，每個(gè)儲(chǔ)物格背面安裝有鐵板(5)，絲杠滑塊的外部安裝有電磁鎖(9)，控制主板可以通過(guò)改變電磁鎖(9)的通電狀態(tài)控制電磁鎖(9)吸附指定儲(chǔ)物格背面的鐵板(5)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于華容道算法的智能儲(chǔ)物裝置，其特征在于：所述的儲(chǔ)物單元分為多種型號(hào)大小的儲(chǔ)物格，每種型號(hào)儲(chǔ)物格有若干個(gè)，橫向電機(jī)驅(qū)動(dòng)，每一列有絲杠傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于華容道算法的智能儲(chǔ)物裝置，其特征在于：所述的控制主板還包括OpenMV機(jī)器視覺(jué)模塊，儲(chǔ)物柜通過(guò)OpenMV機(jī)器視覺(jué)模塊識(shí)別貨物的大小。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于華容道算法的智能儲(chǔ)物裝置，其特征在于：所述的控制主板為STM32主控系統(tǒng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于華容道算法的智能儲(chǔ)物裝置，其特征在于：所述的底部的儲(chǔ)物格導(dǎo)輪(6)連接有導(dǎo)輪電機(jī)(7)，控制主板連接導(dǎo)輪電機(jī)(7)，導(dǎo)輪電機(jī)(7)驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)物格導(dǎo)輪(6)在導(dǎo)軌上橫向移動(dòng)。

7.一種基于華容道算法的智能儲(chǔ)物裝置的控制方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：

步驟1：用戶向Android系統(tǒng)輸入物品需求，Android系統(tǒng)將相關(guān)信息傳送至STM32主控系統(tǒng)中；

步驟2：STM32主控系統(tǒng)根據(jù)信息選定待移動(dòng)目標(biāo)單元格，并判斷是否可直接移動(dòng)；

步驟3：STM32主控系統(tǒng)控制電機(jī)單元，驅(qū)動(dòng)導(dǎo)輪電機(jī)可直接移動(dòng)儲(chǔ)物格的導(dǎo)輪，使之在橫向?qū)к壱苿?dòng)，通過(guò)絲杠電機(jī)可移動(dòng)滑塊將電磁鎖移至指定儲(chǔ)物格的位置，通電吸附該儲(chǔ)物格上的貼片，從而帶動(dòng)儲(chǔ)物格在縱向?qū)к壱苿?dòng)；

步驟4：通過(guò)華容道算法，將待移動(dòng)目標(biāo)單元格移動(dòng)至上位機(jī)指定位置；

步驟5：放置物品后，再由主控系統(tǒng)根據(jù)上位機(jī)所傳送信息要求的位置，控制電機(jī)以驅(qū)動(dòng)格子移動(dòng)到要求位置；

步驟6：操作完成后，傳送至STM32主控系統(tǒng)，STM32主控系統(tǒng)控制電機(jī)使單元格鎖定，以起到保護(hù)物品的作用。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于華容道算法的智能儲(chǔ)物裝置的控制方法，其特征在于，所述的步驟4中根據(jù)華容道算法，將待移動(dòng)目標(biāo)單元格移動(dòng)至上位機(jī)指定位置的具體包括以下：將儲(chǔ)物單元當(dāng)作含有待移動(dòng)目標(biāo)單元格、目標(biāo)位置和可移動(dòng)空間組成的最小m×n單位方塊的矩陣，若目標(biāo)位置不可移動(dòng)，先將靠近目標(biāo)位置的可移動(dòng)方塊移動(dòng)，使可移動(dòng)空間與目標(biāo)位置逐漸逼近，當(dāng)目標(biāo)位置與可移動(dòng)空間相鄰時(shí)，將所在目標(biāo)位置方塊移動(dòng)，可移動(dòng)空間即為目標(biāo)位置，沿著包含目標(biāo)方塊與目標(biāo)位置的m×n的單位方塊最小矩陣旋轉(zhuǎn)，即可將待移動(dòng)目標(biāo)單元格移動(dòng)至目標(biāo)位置，通過(guò)移動(dòng)各個(gè)單元格，將存放所需貨物的單元格從初始位置移到下方中部方便取用的位置。