基于无人机的自动仓储系统的控制方法与流程

本发明属于自动仓储监控技术领域，尤其涉及一种基于无人机的自动仓储系统的控制方法。

背景技术：

中国传统仓储行业配送流程基本全部采用人力完成，存在人力需求大、配货效率低、配货成本高和用户接货时间与送货时间不对称等问题，因此大量采用自动化仓储分拣装载设备，给目前的行业提供了一条新的出路。

但是对于那些不适宜改建仓储设备的企业，投入巨大却未必可能带来高的效益。一个是厂家货物不像快递行业包裹轻、小、标准等先天标准化处理，大多数情况下，只能通过外包装上的条形码、二维码、图标或rfid等信息进行数据采集；二是人工寻找货物过程效率低下，而且经常发生错误，给日常作业带来很多麻烦；三是被动的视频监控方式已经不满足于企业的需要，全操作过程的主动监管已经提到了前方，如何规范日常作业显得尤为重要。

因此，需要一种全自动无人机监控系统，能够实现货物从仓储、分拣、装载、运输到收货的全自动化监控。

技术实现要素：

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种基于无人机的自动仓储系统的控制方法。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于无人机的自动仓储系统的控制方法，利用无人机进行货物入库，具体包括以下步骤：

(1)无人机采集货物的体积、货物的照片和货物的电子信息，传送至系统；

(2)系统进行库位的分配，并保存货物的照片和电子信息；

(3)系统将库位信息传送至叉车，叉车将货物放到指定的库位。

一种基于无人机的自动仓储系统的控制方法，利用无人机进行货物移库，具体包括以下步骤：

(1)系统将移货指令发送至叉车，叉车移动至待移动货物的库位；

(2)系统将移货指令发送至无人机，无人机飞至待移动货物的库位；

(3)无人机采集库位信息，回传至系统；

(4)系统确认，叉车进行货物的移库，无人机跟踪拍摄移货视频；

(5)移货结束，无人机采集移入库位信息，回传系统；

(6)系统确认，正确则系统修改货物与库位的关联信息；错误则无人机发出提示。

一种基于无人机的自动仓储系统的控制方法，利用无人机进行货物盘点，具体包括以下步骤：

(1)系统设定盘点区域与盘点计划；

(2)设置无人机盘点飞行路线；

(3)将盘点指令发送至无人机；

(4)无人机开始盘点，实时读取货物信息，并回传系统；

(5)系统进行库存货物的信息比对。

一种基于无人机的自动仓储系统的控制方法，利用无人机进行货物巡检，具体包括以下步骤：

(1)系统设定需要查找的货物信息；

(2)系统设置巡检路线；

(3)将巡检指令发送至无人机；

(4)无人机开始巡检，实时读取货位上的货物信息，并回传系统；

(5)系统确认位置正确，给无人机发送信号，无人机停止巡检，并发出提示。

一种基于无人机的自动仓储系统的控制方法，利用无人机进行货物出库，具体包括以下步骤：

(1)系统将出货指令发送至叉车，叉车移动至待出货货物的库位；

(2)系统将出货指令发送至无人机，无人机飞往待出货货物的库位；

(3)无人机采集库位信息，回传至系统；

(4)系统确认，叉车进行货物的出货；

(5)无人机跟踪拍摄出货视频，回传系统；

(6)出库结束，系统修改货物与库位的关联信息。

有益效果：本发明利用全自动无人机监控系统，能够实现货物从仓储、分拣、装载、运输到收货的全自动化监控，提高了货物作业效率，降低了仓储成本，实现了货物配送的准确及时响应。保证数据准确性的同时，降低操作复杂性，减少操作工序，提高工作效率以及减少标签重复打印带来的纸张浪费和成本增加。

附图说明

图1是利用无人机进行货物入库流程图；

图2是利用无人机进行货物移库流程图；

图3是利用无人机进行货物盘点流程图；

图4是利用无人机进行货物巡检流程图；

图5是利用无人机进行货物出库流程图；

图6是中央控制处理单元示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

本发明所述的基于无人机的自动仓储系统的控制方法，能够实现货物从入库、仓储、移动、盘点、巡检、出库装载等作业的全自动化监控，极大提高了货物仓储管理的准确率，降低了仓储成本，实现了配送的准确与及时响应。

条形码、二维码、图标、rfid等标准信息的处理在仓储中的应用可以极大的降低库房管理人员的工作强度，及时发现物品存储过程中出现的问题，并反馈给相关人员解决，提高仓储管理的效益和效率，进一步完善物资仓储管理体系。

根据库房内物品种类，合理化分配库位，编制库位和物品编号，对每个库位和物品张贴对应的实物可读取标签，方便叉车、无人机或者手持终端对库位标签和物品标签的扫描，进行库存物品的储存和盘点。

本发明所述的基于无人机的自动仓储系统的控制方法，包括以下方面的应用：

(1)如图1所示，利用无人机控制货物的入库，将货物从临时存放区搬进仓库的收货区。

货物被放置在临时存放区，由工作人员控制无人机进行货物的信息采集工作，包括货物的体积、货物的照片以及货物上的条形码、二维码或rfid等电子信息，并将这些标准信息传送到自动仓储系统，系统会根据货物的体积以及当前库位情况进行库位的分配，并保存货物对应的照片和电子信息。

系统同时将货物信息传送到叉车车载终端和工作人员的手持终端。叉车根据终端上获取的货物信息和库位的分配信息，将货物放到指定的库位。当货物存放位置与系统分配库位不一致时，无人机会自动语音提示。

传统的获取货物电子信息的方式是工作人员手持扫描枪进行识别，工作人员需要挨个的扫描货物，耗费人力和时间。而无人机可以在货物临时存放区飞行，利用摄像元件采集信息，通过无线数据传输至系统的数据库。

对具有特殊标识的货物，例如，易碎品、危险品等，无人机可以识别并将该特殊标识作为附加信息保存至对应的货物。

有些货物本身没有条形码、二维码或rfid等电子信息，则采用rfid标签，工作人员绑定rfid标签到货物上。

(2)如图2所示，利用无人机进行货物的移库。

当货物需要进行移库时，系统根据移位计划，对叉车发送移动指令，将待移动货物、移出库位和移入库位等信息传送到叉车车载终端，叉车根据指令移动至待移动货物的库位。同时系统将移动指令及待移动货物、移出库位和移入库位等信息发送至无人机，无人机飞往待移动货物，采集待移动货物的库位信息，回传系统，进行确认。

随后，叉车进行货物的移动，无人机进行跟踪视频的拍摄，并采集移入库位的库位信息，回传系统，待系统确认是否移入准确。移动正确则结束工作，系统修改货物与库位的关联信息；移动错误，无人机发出语音提示，引导工作人员进行修正。

(3)如图3所示，利用无人机进行货物的盘点。

仓储管理遇到盘点库存时需要使用大量的人力，在实际盘点中由于盘点前货物放置无规律、盘点人员分工混乱，容易造成盘点数据不准确。因此在仓储中存放的货物使用条形码、二维码或rfid等标准电子信息进行标识，并采用无人机在飞行对仓储货物上的有效信息进行识别，并和库存进行比对，保证仓储库房内物品数量的准确性，降低盘点时错误率，同时也减轻人工盘点的工作量。

利用无人机进行盘点时，由系统设定盘点区域与盘点计划，并根据盘点计划、库房货架的位置及高度，设置无人机盘点飞行路线，设置无人机飞行时自动读取途径路线上的货物信息。

系统将盘点指令发送至无人机，无人机开始按最优路线进行盘点，无人机在盘点飞行路线中实时读取货位上的货物信息，并回传系统，其读取距离为2米。当无人机读取到货物信息后通过无线网络实时回传系统，与仓储系统中库存物品名称及数量进行对比达到盘点的目的。

(4)如图4所示，利用无人机进行货物巡检。

在仓储管理中常会遇到某些指定货物无法找到的情形，大多数是因为进货、出货流程相互独立，两类工作人员缺乏工作时的及时沟通导致。而系统又不可能及时发现货物当前所处仓库的位置，这时无人机全仓库巡检的作用就体现出来。利用无人机巡检自动查找或者根据范围查找，大大缩短仓库人员查找时间，为高效管理货物存放带来可能。

利用无人机进行巡检时，系统设定需要查找的货物信息，并设定巡检计划、设置巡检路线，将巡检指令发送至无人机，无人机根据巡检计划进行巡检，按最优线路进行巡查，实时读取货位上的货物信息，并回传系统，进行确认。系统确认到正确位置时，给无人机发送信号，无人机停止巡检，并发出语音提示工作人员前往。无人机在获取指令后执行任务，迅速定位货物位置，方便工作人员查找货物。

库房管理人员也可以通过无人机上的摄像头实时监控库房内的状况，及时发现问题，保障库房安全运行。在库房内定期巡检时可以通过货位及货物的标签信息与仓储管理系统进行对比，及时发现物品储存不正确的信息，并通知管理人员进行纠正。人为控制无人机检查人眼视力覆盖不到、身体进不去或者有剧毒品存放的区域，及对危险源的监控等。

(5)如图5所示，利用无人机控制货物的出库。

一般出货过程仅仅靠监控设备，人员多次复查等手段，效率低下、工作量巨大。进行货物出库处理时，工作人员可以利用无人机进行货物信息验证工作，无人机会采集货物的标准信息，如条形码、二维码信息等可识别信息；与指定出库物品信息进行对比，无人机会根据数据对比的正确进行语音提示。工作人员运送物品到出库门，无人机会跟随该出货订单，通过摄像设备记录本次出货操作的全过程，以便起到实时监控的功能，以便在错误发生时可以备查。

当货物需要出库时，系统根据出货计划，对叉车发送出库指令，将待出库货物、移出库位等信息传送到叉车车载终端，叉车根据指令移动至待出库货物的库位。同时系统将出库指令及待出库货物、移出库位等信息发送至无人机，无人机飞往待出库货物，采集待出库货物的库位信息，回传系统，进行确认。

随后，叉车进行货物的出库，无人机进行跟踪视频的拍摄，回传系统。出库工作结束后，系统修改货物与库位的关联信息。

如图6所示，本发明所述的仓储系统包括中央控制处理单元，包括飞行路径控制单元、飞行运动控制单元、图像处理识别单元、货物感知处理单元、视频处理存储单元、数据无线传输单元、仓储信息处理单元和存储及电源单元。

根据目前仓储库房主流使用的信息技术：图像识别、rfid识别、无线传输、仓储系统等，将架构分为应用层、传输层和采集层三个层次。应用层：是通过仓储管理系统的结合，实现对库房的物品进出库、摆放、盘点等数据进行分析和处理，实现智能化的管理和控制。传输层：通过仓储库房中的无线路由器，或者移动运营商的3g、4g等无线技术实现数据的向上传输。采集层：通过无人机携带摄像组件实现对仓储库房中储存的物品信息进行读取，实时视频监控。