一种基于色标识别的智能仓储货架货物定位装置及方法与流程

1.本技术涉及智能仓储技术领域，具体为一种基于色标识别的智能仓储货架货物定位装置及方法。


背景技术：

2.在智能仓储领域，如何提高立体仓库容量利用率、如何高效快速存取货物是业内科技研发的重点内容。当前二维码定位方法被广泛用于自动导引车辆（agv）的导航和货架货物的定位。然而现有技术仍存在如下几个问题。
3.一是二维码扫描传感器价格较高，大量使用将增加智能仓储设备的成本。
4.二是二维码信息容量大，解码器读取二维码标签有角度和距离的限制，解码效率低。
5.三是基于二维码导航的agv精准定位效率低，导致存取货物效率受限。
6.四是货架货物信息变更需要相应修改二维码信息，二维码需要重新张贴，手续繁琐，效率较低。
7.色标传感器或色标开关具有对色标标签快速响应的特点，响应时间可以达到微秒量级，可通过高速对比检测实现快速定位。本技术提出基于色标标签和色标开关组合的智能仓储货架货物定位装置及方法，可以有效解决或缓解现有技术的不足。


技术实现要素：

8.本技术实施例提供一种基于色标识别的智能仓储货架货物定位装置及方法，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。
9.作为本技术实施例的一个方面，本技术实施例提供一种基于色标识别的智能仓储货架货物定位装置及方法，其特征在于，所述定位装置包括：货物信息单元、货架格位信息单元、色标信息单元、信息接收单元、信息存储单元、信息处理单元、行车控制单元；所述货物信息单元，用于确定货物的长度、宽度、高度等外观尺寸信息和其他类别、规格、单位等信息；所述货架格位信息单元，用于确定货架格位的货架编码、楼层编码、格位编码以及所述格位的长度、宽度、高度等尺寸信息；所述色标信息单元，包括色标标签、色带、色标开关或色标传感器，用于关联色标标签与货架格位信息，实现每个标签与货架格位信息的唯一对应；所述信息接收单元，用于接收目标货物信息、货物存储任务信息、仓储机器人导航目标信息；所述信息存储单元，包括存储器，用于存储货物信息、货架格位信息、色标信息；所述信息处理单元，包括处理器，用于解析货物信息、货物货架格位信息、仓储机器人导航控制信息；行车控制单元，包括仓储机器人，用于控制仓储机器人根据导航指令移动。
10.优选地，所述色带与色标标签的颜色对比强烈，色带颜色为底色，色标标签颜色与底色对比度大；作为一种示例，色带颜色为黑色，色标标签颜色为白色；作为另一种示例，色带颜色为黄色，色标标签颜色为深蓝色。
11.优选地，所述货架横梁侧面上均贴有长条状色带，所述色标标签粘贴在色带上；可
选地，所述色标标签与色带间采用类似魔术贴的子面和母面相互贴合，方便色标标签的拆开和粘贴且可重复使用；优选地，一条色带上粘贴有若干个间距可控的色标标签；优选地，所述色标标签贴在横梁上时，色标标签之间的间距可根据货物尺寸调整，使得一层货架存储货物的种类和规格可以多样化；所述色标标签贴在横梁上时，色标标签的位置正对货物的中心；所述货架立柱可选地贴有长条状色带和色标标签，所述色标标签间距可随货架层高变化。
12.优选地，所述色标开关设置在仓储机器人存取装置的相关位置，用于引导仓储机器人存取装置导航定位到目标货物的货架格位位置上，色标开关检测到色标标签时，触发仓储机器人进行启动、停止或计数。
13.可选地，所述仓储机器人通过激光导航传感器、磁导航传感器、二维码传感器、颜色传感器或其他新式传感器等地面传感器导航定位到目标货架。
14.所述定位方法包括：货物存储定位方法和取货定位方法；所述货物存储定位方法包括下列步骤。
15.步骤一：信息接收单元接收到货物储存任务，信息处理单元搜索信息存储单元的存储器，获取货物的外观尺寸信息，比对货架格位的仓储空间信息，获得恰当的目标货架货物格位及其货架编码、楼层编码和格位编码。
16.步骤二：行车控制单元根据目标货架编码控制仓储机器人根据地面导航传感器移动到目标货架，仓储机器人移动进入到目标货架的货道内起始位置，仓储机器人的色标开关开始引导其存取装置沿第一方向移动到目标楼层，到达目标楼层的起始位置后，色标开关引导仓储机器人沿第二方向移动到目标格位。
17.步骤三：行车控制单元控制仓储机器人将目标货物转移至目标格位，完成货物存储任务，行车控制单元控制仓储机器人返航。
18.所述货物取货定位方法包括下列步骤。
19.步骤一：信息接收单元接收到货物取货任务，信息处理单元搜索信息存储单元的存储器，获取货物所在的目标货架编码、目标楼层编码和目标格位编码。
20.步骤二：行车控制单元根据目标货架编码控制仓储机器人根据地面导航传感器移动到目标货架，仓储机器人移动进入到目标货架的货道内起始位置，仓储机器人的色标开关开始引导其存取装置沿第一方向移动到目标楼层，到达目标楼层的起始位置后，色标开关引导仓储机器人沿第二方向移动到目标格位。
21.步骤三：行车控制单元控制仓储机器人将目标货物从目标格位取出，完成货物取货任务，行车控制单元控制仓储机器人返航。
22.优选地，在所述步骤二中，色标开关引导仓储机器人和存取装置移动时，色标开关检测到色标标签则判断是否到达目标楼层或目标格位，是则触发机器人停止，否则触发计算器加一或减一，直至到达目标楼层或格位，进入下一个步骤。
23.本技术实施例与现有技术相比所带来的有益效果是：本技术实施例采用色标识别技术进行货物定位引导具有技术可行、操控简便、成本低廉、精度和效率均有提高等优点；采用色带与色标标签的类似魔术贴的子面和母面相互贴合，可以使货架储存货物的规格和型号方便调整，操作简单；采用色标标签在色带上间距可控，可以实现在一层货架上存储不同规格和型号的货物，使得货架空间利用率提高，货物存取更加高效。
附图说明
24.图1所示为智能仓储货架货物定位装置组成示意图。
25.图2所示为货物信息单元、货架格位信息单元和色标信息单元组成图。
26.图3所示为立体仓储货物货位信息编码示意图。
27.图4所示为立体仓储机器人/货架/货物示意图。
28.图5所示立体仓储货架货物定位装置示意图。
29.图6所示为智能仓储货物定位操作步骤流程图。
30.附图标记说明：100、货箱；1、仓储机器人；2、货架；3、机器人存取装置；4、底色纵色带；5、底色横色带；6、机器人存取控制柜；7、色标开关；8、横色标标签；9、纵色标标签；10、导航地轨；11、起始位置；12、存储器；y方向为第一方向；z方向为第二方向；x方向为第三方向。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.除非另有明确的规定和限定，术语“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
34.以下结合说明书附图和具体实施例对本技术实施例做进一步详细说明。
35.本技术提供了一种基于色标识别的智能仓储货架货物定位装置及方法的一个实施例，具体请参阅图1至图6。
36.本技术实施例的定位装置的组成，包括：货物信息单元、货架格位信息单元、色标信息单元、信息接收单元、信息存储单元、信息处理单元、行车控制单元。
37.具体地，所述货物信息单元包括：货物的长度、宽度、高度等外观尺寸信息和其他类别、规格、单位等信息；所述货架格位信息单元包括：货架编码、楼层编码、格位编码以及所述格位的长度、宽度、高度等尺寸信息；所述色标信息单元包括：色标标签、色带、色标开关或色标传感器，用于关联色标标签与货架格位信息，实现每个标签与货架格位信息的唯一对应。
38.具体地，所述信息接收单元，用于接收目标货物信息、货物存储任务信息、仓储机器人导航目标信息；所述信息存储单元，包括存储器12，用于存储货物信息、货架格位信息、色标信息；所述信息处理单元，包括处理器，用于解析货物信息、货物货架格位信息、仓储机
器人1导航控制信息；行车控制单元，包括仓储机器人1，用于控制仓储机器人1根据导航指令移动。
39.具体地，货架2的立柱贴有底色纵色带4和底色横色带5，横色标标签8贴在底色纵色带4上，纵色标标签9贴在底色横色带5上；可选地，货架的楼层上横色标签8的数量不等、间距不等；纵色标标签9的间距可根据货架楼层间距调整；可选地，货架楼层统一间距或高度时，可以不需在立柱上贴色带和色标标签，直接由仓储机器人1控制系统控制行进高度。
40.具体地，色标标签贴在色带上可以采用类似魔术贴的子面和母面相互贴合，方便色标标签的拆开和粘贴且可重复使用。
41.具体地，色标开关7设置在仓储机器人1存取装置3的相关位置，用于引导仓储机器人1存取装置2导航定位到目标货物的货架格位位置上，色标开关7检测到色标标签时，触发仓储机器人1进行启动、停止或计数。
42.具体地，所述仓储机器人1可以通过激光导航传感器、磁导航传感器、二维码传感器、颜色传感器或其他新式传感器等地面传感器导航根据目标货架编码定位到目标货架。
43.本技术实施例的定位方法包括：货物存储定位方法和取货定位方法。
44.具体地，在货物存储任务中，信息接收单元接收到货物储存任务，信息处理单元搜索信息存储单元的存储器12，获取货物100的外观尺寸信息，包括长度、宽度、高度，比对货架格位信息单元的格位的长度、宽度、高度等尺寸信息，获得适当的目标货架货物格位及其货架编码、楼层编码和格位编码；行车控制单元根据目标货架编码控制仓储机器人1根据地面导航传感器10移动到目标货架，仓储机器人1移动进入到目标货架的货道内起始位置11，仓储机器人1的色标开关7开始引导其存取装置3沿第一方向移动到目标楼层，到达目标楼层的起始位置后，色标开关7引导仓储机器人1沿第二方向移动到目标格位；行车控制单元控制仓储机器人1将目标货物100转移至目标格位，完成货物存储任务，行车控制单元控制仓储机器人1返航；在一个示例中，所述目标楼层的起始位置为相应楼层的纵色标标签9。
45.具体地，在货物取货任务中，信息接收单元接收到货物取货任务，信息处理单元搜索信息存储单元的存储器12，获取货物100所在的目标货架编码、目标楼层编码和目标格位编码；行车控制单元根据目标货架编码控制仓储机器人1根据地面导航传感器10移动到目标货架，仓储机器人移动进入到目标货架的货道内起始位置11，仓储机器人1的色标开关7开始引导其存取装置3沿第一方向移动到目标楼层，到达目标楼层的起始位置后，色标开关7引导仓储机器人1沿第二方向移动到目标格位；行车控制单元控制仓储机器人1将目标货物100从目标格位取出，完成货物取货任务，行车控制单元控制仓储机器人1返航；在一个示例中，所述目标楼层的起始位置为相应楼层的纵色标标签9。
46.对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本技术进行实例性描述，显然本技术实施例具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将本技术的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本技术的保护范围之内。