CN115593839B - 一种物料搬运机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能机器人技术领域，特别涉及一种物料搬运机器人及其控制方法，运输机构；机械臂；电池模块，设于所述运输机构中的底座上；控制模块，设于所述电池模块上；其中，所述升降梁的底部设于所述底座上，本发明提供的物料搬运机器人包含用于分拣物料的机械臂，通过机械臂实现对大型物料存储仓库中的多层物架上的不同类别的物料进行拿取，拿取后控制模块根据预设的物料调度指令，将对应物料运输至的相应的出料口，运输期间通过5G技术提供的超低延时网络配合定位标签和定位基站，实现多台物料搬运机器人的实时导航与位置监控，同时内置的人工智能算法，使每个物料搬运机器人可以自我判定当前物料的运输状态。

Description

一种物料搬运机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，特别涉及一种物料搬运机器人。

背景技术

大型的物料或原材料存储仓库由于面积较大，物料品类众多，且出货口分布在仓库的不同方向，导致物料的分拣与调度如果仅通过人力完成，极易出错，同时效率低下，而随着人工智能、5G等新技术的推广与应用，如何让这些新技术更好的服务于大型物料存储仓库的物料分拣与调度，进而更加精准、高效地对物料进行分拣称为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种物料搬运机器人及空调器，旨在解决现有技术中大型物料存储仓库的物料分拣效率和调度的精准度较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种物料搬运机器人，包括：

运输机构，包括底座和设于所述底座四个端角部的驱动部件，所述驱动部件由麦克纳姆轮和伺服电机组成，所述伺服电机用于控制麦克纳姆轮的转速和转向，四个所述麦克纳姆轮用于驱动所述底座沿任意方向移动；机械臂，设于所述运输机构中的底座上，且用于存放或拿取货架上不同种类的物料；

电池模块，设于所述运输机构中的底座上，且位于所述机械臂的一侧，用于给所述机械臂上的用电部件和所述伺服电机提供电能，同时作为配重模块，使所述机械臂在拿取货物时，物料搬运机器人不会发生倾倒；控制模块，设于所述电池模块上，用于控制机械臂和所述运输机构的运行；其中，所述机械臂包括两个对称设置的升降梁、设于两个所述升降梁之间且可沿其竖直方向上下移动的伸缩臂和设于所述升降梁上且用于升降所述伸缩臂的导轮升降机构，所述升降梁的底部设于所述底座上。

可选地，所述导轮升降机构包括设于所述升降梁底部的升降电机、设于所述升降梁顶部的传动滑轮组和牵引绳，所述牵引绳的一端与所述升降电机输出端连接，另一端经所述传动滑轮组与所述伸缩臂中的升降台连接，所述伸缩臂包括升降台和设于所述升降台上的伸缩台，所述升降台内嵌有伸缩电机，所述伸缩台的下表面设有伸缩齿条，所述伸缩电机的输出单齿轮与所述伸缩齿条啮合，进而驱动所述伸缩台左右水平移动，所述升降梁内侧面设有导轨，所述升降台的两侧设有与所述导轨配合的导轮组，进而使所述升降台沿竖直方向上下移动。

可选地, 所述升降台的一侧设有摄像头，所述升降台的底部设有加速度传感器和陀螺仪，所述伸缩台与所述升降台之间设有压力传感器，所述底座上设有定位标签；

其中，所述摄像头用于识别货架上的货物标识码，进而区分待搬运的货物类型，所述加速度传感器、陀螺仪和压力传感器用于获取当前货物运输的状态，所述定位标签配合定位基站用于为物料搬运机器人在仓库内提供精准导航。

第二方面，本发明提供一种物料搬运机器人的控制方法,所述方法包括：

S1. 控制模块获取多个总控制台发送的物料搬运指令，所述物料搬运指令包括物料信息、终点位置信息和时间节点信息，所述时间节点信息为物料达到预定终点位置的最晚时间；

S2. 控制模块根据所述时间节点信息，对多个所述物料搬运指令进行优先级排序，并将最高优先级的物料搬运指令记为第一指令；

S3.控制模块解析第一指令中的物料信息，并根据所述物料信息在仓库拟态图中获取物料拿取点位置信息；

S4. 控制模块将物料拿取点位置信息发送至定位标签，以使其将物料搬运机器人的第一当前位置信息和物料拿取点位置信息发送至定位基站，定位基站根据第一当前位置和物料拿取点位置制定第一导航路线，并将第一导航路线反馈至所述定位标签；

S5. 控制模块接收定位标签反馈的第一导航路线，并控制所述运输机构使物料搬运机器人按照所述第一导航路线移动，同时通过所述定位标签实时获取其他物料搬运机器人的位置信息，根据该位置信息控制移动速度，规避碰撞；

S6.在物料搬运机器人到达所述物料拿取点位置后，控制模块控制升降电机使升降板沿升降梁上下移动，进而使设于升降台上的摄像头从下至上依次扫描位于货架上的同一列的多层物料信息二维码，当扫描到的物料信息二维码与所述第一指令中的物料信息相匹配时，调整所述升降台至对应取货高度，并通过控制伸缩电机使伸缩台移动至对应物料的下方，微调所述升降台的高度，使所述伸缩台托起物料，同时接收压力传感器反馈的物料重量，若所述物料重量小于最大承重阈值，则控制伸缩电机，使所述伸缩台带着物料回到升降台的滑动腔室内；

S7. 控制模块通过控制所述升降电机，使所述升降板的高度下降至运输高度，同时根据第一指令中的终点位置信息向所述定位标签发送送货路线规划请求，以使所述定位标签将第二当前位置数据和终点位置数据发送至定位基站，所述定位基站根据第二当前位置数据和终点位置数据制定第二导航路线，并反馈至所述定位标签；

S8. 控制模块接收所述定位标签反馈的第二导航路线，并控制所述运输机构使物料搬运机器人按照所述第二导航路线移动，同时通过所述定位标签实时获取其他物料搬运机器人的位置信息，根据该位置信息控制移动速度，规避碰撞；

S9. 在物料搬运机器人到达终点位置后，控制模块发送第一完成指令，以使工作人员前往终点位置拿取物料，在接受到工作人员反馈的已收取指令之后，调取次一级的物料搬运指令，并重复执行步骤S2~S9。

可选地，在控制模块执行步骤S1~S9期间，所述控制模块持续收集加速度传感器和陀螺仪反馈的加速度和角速度，当所述加速度和角速度中任一数值大于对应的最大安全运行阈值时，停止物料搬运机器人的运行，并启动自检操作确定四个伺服电机的通讯状态，若通讯正常，则生成含有当前位置信息的第一异常运输记录，并将所述第一异常运输记录发送至总控制台，以使工作人员调取异常发生位置处的监控录像；

控制模块接收总控制台反馈的异常处理指令，若所述异常处理指令为第一运行指令，则继续运输物料，若所述异常处理指令为第二运行指令，则开启警示标识，等待工作人员到达现场处理，所述第一运行指令表征工作人员通过监控录像确认物料无异常，可继续正常运输的指令，所述第二运行指令表征工作人员通过监控录像确认物料倾斜或破损泄露，无法继续正常运输的指令。

可选地, 在执行步骤S8期间，控制模块持续获取压力传感器反馈的压力值，当监测的压力值与取货时的初始压力值之间的差值大于预设阈值时，停止运输，并生成物料泄漏预警指令，并将所述物料泄漏预警指令发送至总控制台，以使工作人员到达现场处理。

可选地, 步骤S9中，调取次一级的物料搬运指令之后，还包括：

控制模块解析次一级的物料搬运指令中的物料信息、终点位置信息和时间节点信息；

控制模块根据次一级的物料搬运指令中的物料信息得到物料所在的位置信息，记为途经位置信息；

控制模块根据物料搬运机器人的当前位置信息、所述途经位置信息和所述终点位置信息，得到预估的搬运时间；

控制模块基于当前时间和预估的搬运时间，得到预估的物料送达时间，当所述预估的物料送达时间晚于次一级的物料搬运指令中的时间节点时，将该次一级的物料搬运指令标记为待分配状态，并发送至总控制台，以使总控制台重新将次一级的物料搬运指令分发给其他距离途经位置较近的物料搬运机器人。

可选地,步骤S5中，所述通过所述定位标签实时获取其他物料搬运机器人的位置信息，根据该位置信息控制移动速度，规避碰撞，包括：

获取预警范围内的多个其他物料搬运机器人的运行轨迹，并根据所述运行轨迹预测是否与第一导航路线产生交叉，若产生交叉，将交叉点标记为第一交叉点；

在多个第一交叉点中筛选出距离本地物料搬运机器人位置最近的一个第一交叉点，记为第二交叉点，并将第二交叉点对应的运行轨迹记为第二运行轨迹，将第二运行轨迹对应的物料搬运机器人记为第二物料搬运机器人；

根据第二运行轨迹计算得到第二物料搬运机器人到达第二交叉点的时间，记为第二到达时间；

根据当前本地物料搬运机器人的移速计算得到其到达第二交叉点的时间，记为第一到达时间；

并在第一到达时间晚于所述第二到达时间，且两者之间的差值小于预设的安全交汇时差的情况下，降低当前本地物料搬运机器人的移速，直至降低移速后对应的第一到达时间与第二到达时间的差值大于所述预设的安全交汇时差，进而避免与所述第二物料搬运机器人的碰撞。

本发明提供的物料搬运机器人包含用于分拣物料的机械臂，通过机械臂实现对大型物料存储仓库中的多层物架上的不同类别的物料进行拿取，拿取后控制模块根据预设的物料调度指令，将对应物料运输至的相应的出料口，运输期间通过5G技术提供的超低延时网络配合定位标签和定位基站，实现多台物料搬运机器人的实时导航与位置监控，同时内置的人工智能算法，使每个物料搬运机器人可以自我判定当前物料的运输状态，并在运输状态异常的情况下，通知相关监控人员介入。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述的物料搬运机器人的机构示意图；

图2为本发明实施例所述的运输机构的爆炸图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为本发明实施例所述的传动滑轮组的局部放大图；

图5为本发明实施例所述的伸缩臂机构示意图；

图6为物料、承装单元和伸缩台的装配图。

图示标号含义为：1-运输机构，11-麦克纳姆轮，12-伺服电机，2-机械臂，21-升降电机，22-升降梁，221-导轨，23-升降台，231-导轮，24-摄像头，25-伸缩台，26-传动滑轮组，3-电池模块，4-控制模块，5-承装单元，6-物料。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种物料搬运机器人，包括：

如图2所示的运输机构，该运输机构包括底座和设于所述底座四个端角部的驱动部件，所述驱动部件由麦克纳姆轮11和伺服电机12组成，所述伺服电机12用于控制麦克纳姆轮11的转速和转向，四个所述麦克纳姆轮11用于驱动所述底座沿任意方向移动，进而使所述运输机构可以带动整个物料搬运机器人的移动，对于具体的驱动方式为现有技术，本实施例不做相关阐述；

如图1所述的机械臂2，设于所述运输机构1中的底座上，且用于存放或拿取货架上不同种类的物料6，机械臂2可上下前后移动，具体的实现方式可以为：

机械臂2包括两个对称设置的升降梁22、设于两个所述升降梁22之间且可沿其竖直方向上下移动的伸缩臂和设于所述升降梁上且用于升降所述绳索臂的导轮升降机构，所述升降梁22的底部设于所述底座上；

其中，结合图1、3、4所示，导轮升降机构的具体构成包括：设于所述升降梁22底部的升降电机21、设于所述升降梁22顶部的传动滑轮组26和牵引绳，所述牵引绳的一端与所述升降电机21的输出端连接，另一端经所述传动滑轮组26与所述伸缩臂中的升降台23连接；

其中，如图3和图5所示，伸缩臂的具体构成包括：升降台23和设于所述升降台23上的伸缩台25，所述升降台23内嵌有伸缩电机，所述伸缩台25的下表面设有伸缩齿条，所述伸缩电机的输出端齿轮与所述伸缩齿条啮合，进而驱动所述伸缩台左右水平移动，所述升降梁22内侧面设有导轨221，所述升降台23的两侧设有与所述导轨221配合的导轮组231，进而使所述升降台23沿竖直方向上下移动。

工作时，通过同时控制升降梁22两侧的两个升降电机21正转或反转，进而收放牵引绳，进而使升降台23在导轮231的作用下沿导轨221上下移动；

电池模块3，设于所述运输机构1中的底座上，且位于所述机械臂2的一侧，用于给所述机械臂2上的用电部件和所述伺服电机12提供电能，同时作为配重模块，使所述机械臂2在拿取货物时，物料搬运机器人不会发生倾倒；

控制模块4，设于所述电池模块3上，用于控制机械臂2和所述运输机构1的运行；

而为了使该运输机器人更加智能，还可以增加一些传感器进而使其能够感知周边环境的变化，具体而言可以为：

在所述升降台23的一侧设置摄像头24，在升降台23的底部设置加速度传感器和陀螺仪，在所述伸缩台25与所述升降台23之间设置压力传感器，在所述运输机构1上设置定位标签；

其中，所述摄像头用于识别货架上的货物标识码，进而区分待搬运的货物类型，所述加速度传感器、陀螺仪和压力传感器用于获取当前货物运输的状态，当发生磕碰或物料6倾倒时，加速度传感器和陀螺仪会监测到异常的加速度或角加速度，进而对运行姿态进行检查，所述定位标签配合定位基站用于为物料搬运机器人在仓库内提供精准导航，同时让机器人实时掌握其他机器人的位置，进而提前做好相应的规避动作，如停止等待。

实施例2

在进行相关阐述之前，先对大型物料存储仓库的布局和物料搬运机器人的工作场景进行阐述，大型物料存储仓库内放置有多个货架，每个货架为多层结构，每层设有多个储物单元，每个储物单元均可放置一份物料6，而物料6的具体承装方式参见图6所示，每份物料6放置在承装单元5内，取物料6时，伸缩台25进入承装单元5下方的空腔内抬起即可，仓库的每个方向均设有多个取料门，工人们在控制终端上填写所需物料类型、取货时间，由总控制台统一分发给仓库内的多个物料搬运机器人，且多个物料搬运机器人接收到的物料搬运指令不重合。

本实施例提供一种物料搬运机器人控制方法，该方法包括：

S1.控制模块4获取多个总控制台发送的物料搬运指令，所述物料搬运指令包括物料信息、终点位置信息和时间节点信息，所述时间节点信息为物料6到达预定终点位置的最晚时间；

S2.控制模块4根据所述时间节点信息，对多个所述物料搬运指令进行优先级排序，并将最高优先级的物料搬运指令记为第一指令；

S3.控制模块4解析第一指令中的物料信息，并根据所述物料信息在仓库拟态图中获取物料拿取点位置信息；

S4.控制模块4将物料拿取点位置信息发送至定位标签，以使其将物料搬运机器人的第一当前位置信息和物料拿取点位置信息发送至定位基站，定位基站根据第一当前位置和物料拿取点位置制定第一导航路线，并将第一导航路线反馈至所述定位标签；

S5.控制模块4接收定位标签反馈的第一导航路线，并控制所述运输机构1使物料搬运机器人按照所述第一导航路线移动，同时通过所述定位标签实时获取其他物料搬运机器人的位置信息，根据该位置信息控制移动速度，规避碰撞；

S6.在物料6运输机器人到达所述物料拿取点位置后，控制模块4控制升降电机21使升降板23沿升降梁22上下移动，进而使设于升降台23上的摄像头24从下至上依次扫描位于货架上的同一列的多层物料信息二维码，当扫描到的物料信息二维码与所述第一指令中的物料信息相匹配时，调整所述升降台23至对应取货高度，并通过控制伸缩电机使伸缩台25移动至对应物料6的下方，微调所述升降台23的高度，使所述伸缩台25托起物料6，同时接收压力传感器反馈的物料重量，若所述物料重量小于最大承重阈值，则控制伸缩电机，使所述伸缩台25带着物料6回到升降台23的滑动腔室内，其中最大承重阈值用于防止伸缩台25上的物料6过重，导致物料搬运机器人发生前倾倒；

S7.控制模块4通过控制所述升降电机21，使所述升降板23的高度下降至运输高度，运输高度通常低于取货高度，同时根据第一指令中的终点位置信息向所述定位标签发送送货路线规划请求，以使所述定位标签将第二当前位置数据和终点位置数据发送至定位基站，所述定位基站根据第二当前位置数据和终点位置数据制定第二导航路线，并反馈至所述定位标签；

由于出发点与终点位置不同，因此取货路线与送货路线不同，同时由于无法预估取货的时长以及其他物料搬运机器人实时变化的位置，导致路线的规划均为单向规划较好，一方面减轻算法的冗杂程度，另一方面提高算法的时效性，算法规划的运输时间或路程越短，算法的时效性越高，越能适应复杂的运输需求；

S8.控制模块4接收所述定位标签反馈的第二导航路线，并控制所述运输机构使物料搬运机器人按照所述第二导航路线移动，同时通过所述定位标签实时获取其他物料搬运机器人的位置信息，根据该位置信息控制移动速度，规避碰撞；

S9.在物料6运输机器人到达终点位置后，控制模块4发送第一完成指令，以使工作人员前往终点位置拿取物料6，在接受到工作人员反馈的已收取指令之后，调取次一级的物料搬运指令，并重复执行步骤S2~S9。

在物料6的运输过程中，如果因网络或其他原因致使其他机器人失联，使当前机器人无法知晓其他机器人的位置而导致彼此之间发生碰撞时，此时机器人需要通过加速度传感器和陀螺仪知晓当前运输状态，具体而言可以为： 在控制模块执行步骤S1~S9期间，所述控制模块持续收集加速度传感器和陀螺仪反馈的加速度和角速度，当所述加速度和角速度中任一数值大于对应的最大安全运行阈值时，停止物料搬运机器人的运行，此时系统判定发生异常碰撞，需要启动自检操作确定四个伺服电机的通讯状态，若通讯正常，则生成含有当前位置信息的第一异常运输记录，并将所述第一异常运输记录发送至总控制台，以使工作人员调取异常发生位置处的监控录像，所述第一异常运输记录表征运输机构1功能性完整，需要总控制台落实物料6依旧安全无误后才能继续执行运输任务；

控制模块4接收总控制台反馈的异常处理指令，若所述异常处理指令为第一运行指令，则继续运输物料6，若所述异常处理指令为第二运行指令，则开启警示标识，等待工作人员到达现场处理，所述第一运行指令表征工作人员通过监控录像确认物料6无异常，可继续正常运输的指令，所述第二运行指令表征工作人员通过监控录像确认物料6倾斜或破损泄露，无法继续正常运输的指令。

其次，在执行步骤S8期间，控制模块4持续获取压力传感器反馈的压力值，当监测的压力值与取货时的初始压力值之间的差值大于预设阈值时，停止运输，并生成物料泄漏预警指令，并将所述物料泄漏预警指令发送至总控制台，以使工作人员到达现场处理，当物料6发生泄漏时，压力传感器的检测值会持续下降，当下降到一定程度后，终止运输，进而防止物料6的大范围泄露。

在实际运行场景中，物料搬运机器人到达预定终点后，需要等待取料人员的取料，此过程中耽误的时间无法预估，因此在每次运输完成后，均需要重新检测下一个任务的时间节点与当前时间是否冲突，存在冲突，即按当前时间计算，无法在下一个任务的时间节点前完成运输，此时需要跳过执行该运输指令，同时将跳过的运输指令发至总控制台，以使其重新将跳过的运输指令发送给其他物料搬运机器人，具体操作可以为：

在步骤S9中调取次一级的物料搬运指令之后，还包括：

控制模块4解析次一级的物料搬运指令中的物料信息、终点位置信息和时间节点信息，所述次一级的物料搬运指令为已执行完成的最高优先级别的下一级物料运输指令；

控制模块4根据次一级的物料搬运指令中的物料信息得到物料6所在的位置信息，记为途经位置信息；

控制模块4根据物料搬运机器人的当前位置信息、所述途经位置信息和所述终点位置信息，得到预估的搬运时间，该预估的搬运时间为理性状态下的最短运输时间，通常小于实际运输时长；

控制模块4基于当前时间和预估的搬运时间，得到预估的物料6送达时间，当所述预估的物料6送达时间晚于次一级的物料搬运指令中的时间节点时，将该次一级的物料6搬运指令标记为待分配状态，并发送至总控制台，以使总控制台重新将次一级的物料搬运指令分发给其他距离途经位置较近的物料搬运机器人，通过对当前时间和预估的搬运时间进行叠加计算后，得到预估的物料送达时间。

其次在步骤S5中，所述通过所述定位标签实时获取其他物料搬运机器人的位置信息，根据该位置信息控制移动速度，规避碰撞，包括：

控制模块4获取预警范围内的多个其他物料搬运机器人的运行轨迹，并根据所述运行轨迹预测是否与第一导航路线产生交叉，若产生交叉，将交叉点标记为第一交叉点；

控制模块4在多个第一交叉点中筛选出距离本地物料搬运机器人位置最近的一个第一交叉点，记为第二交叉点，并将第二交叉点对应的运行轨迹记为第二运行轨迹，将第二运行轨迹对应的物料搬运机器人记为第二物料搬运机器人；

控制模块4根据第二运行轨迹计算得到第二物料搬运机器人到达第二交叉点的时间，记为第二到达时间；

控制模块4根据当前本地物料搬运机器人的移速计算得到其到达第二交叉点的时间，记为第一到达时间；

控制模块4在第一到达时间晚于所述第二到达时间，且两者之间的差值小于预设的安全交汇时差的情况下，降低当前本地物料搬运机器人的移速，直至降低移速后对应的第一到达时间与第二到达时间的差值大于所述预设的安全交汇时差，进而避免与所述第二物料搬运机器人的碰撞。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种物料搬运机器人控制方法，其中，物料搬运机器人包括：

运输机构，包括底座和设于所述底座四个端角部的驱动部件，所述驱动部件由麦克纳姆轮和伺服电机组成，所述伺服电机用于控制麦克纳姆轮的转速和转向，四个所述麦克纳姆轮用于驱动所述底座沿任意方向移动；

机械臂，设于所述运输机构中的底座上，且用于存放或拿取货架上不同种类的物料；

电池模块，设于所述运输机构中的底座上，且位于所述机械臂的一侧，用于给所述机械臂上的用电部件和所述伺服电机提供电能，同时作为配重模块，使所述机械臂在拿取货物时，物料搬运机器人不会发生倾倒；

控制模块，设于所述电池模块上，用于控制机械臂和所述运输机构的运行；

其中，所述机械臂包括两个对称设置的升降梁、设于两个所述升降梁之间且可沿其竖直方向上下移动的伸缩臂和设于所述升降梁上且用于升降所述伸缩臂的导轮升降机构，所述升降梁的底部设于所述底座上；

其中，所述导轮升降机构包括设于所述升降梁底部的升降电机、设于所述升降梁顶部的传动滑轮组和牵引绳，所述牵引绳的一端与所述升降电机输出端连接，另一端经所述传动滑轮组与所述伸缩臂中的升降台连接，所述伸缩臂包括升降台和设于所述升降台上的伸缩台，所述升降台内嵌有伸缩电机，所述伸缩台的下表面设有伸缩齿条，所述伸缩电机的输出单齿轮与所述伸缩齿条啮合，进而驱动所述伸缩台左右水平移动，所述升降梁内侧面设有导轨，所述升降台的两侧设有与所述导轨配合的导轮组，进而使所述升降台沿竖直方向上下移动；

其中, 所述升降台的一侧设有摄像头，所述升降台的底部设有加速度传感器和陀螺仪，所述伸缩台与所述升降台之间设有压力传感器，所述底座上设有定位标签；

其中，所述摄像头用于识别货架上的货物标识码，进而区分待搬运的货物类型，所述加速度传感器、陀螺仪和压力传感器用于获取当前货物运输的状态，所述定位标签配合定位基站用于为物料搬运机器人在仓库内提供精准导航，其特征在于,所述方法包括：

S1. 控制模块获取多个总控制台发送的物料搬运指令，所述物料搬运指令包括物料信息、终点位置信息和时间节点信息，所述时间节点信息为物料达到预定终点位置的最晚时间；

S2. 控制模块根据所述时间节点信息，对多个所述物料搬运指令进行优先级排序，并将最高优先级的物料搬运指令记为第一指令；

S3.控制模块解析第一指令中的物料信息，并根据所述物料信息在仓库拟态图中获取物料拿取点位置信息；

S4. 控制模块将物料拿取点位置信息发送至定位标签，以使其将物料搬运机器人的第一当前位置信息和物料拿取点位置信息发送至定位基站，定位基站根据第一当前位置和物料拿取点位置制定第一导航路线，并将第一导航路线反馈至所述定位标签；

S5. 控制模块接收定位标签反馈的第一导航路线，并控制所述运输机构使物料搬运机器人按照所述第一导航路线移动，同时通过所述定位标签实时获取其他物料搬运机器人的位置信息，根据该位置信息控制移动速度，规避碰撞；

S6.在物料搬运机器人到达所述物料拿取点位置后，控制模块控制升降电机使升降板沿升降梁上下移动，进而使设于升降台上的摄像头从下至上依次扫描位于货架上的同一列的多层物料信息二维码，当扫描到的物料信息二维码与所述第一指令中的物料信息相匹配时，调整所述升降台至对应取货高度，并通过控制伸缩电机使伸缩台移动至对应物料的下方，微调所述升降台的高度，使所述伸缩台托起物料，同时接收压力传感器反馈的物料重量，若所述物料重量小于最大承重阈值，则控制伸缩电机，使所述伸缩台带着物料回到升降台的滑动腔室内；

S7. 控制模块通过控制所述升降电机，使所述升降板的高度下降至运输高度，同时根据第一指令中的终点位置信息向所述定位标签发送送货路线规划请求，以使所述定位标签将第二当前位置数据和终点位置数据发送至定位基站，所述定位基站根据第二当前位置数据和终点位置数据制定第二导航路线，并反馈至所述定位标签；

S8. 控制模块接收所述定位标签反馈的第二导航路线，并控制所述运输机构使物料搬运机器人按照所述第二导航路线移动，同时通过所述定位标签实时获取其他物料搬运机器人的位置信息，根据该位置信息控制移动速度，规避碰撞；

S9. 在物料搬运机器人到达终点位置后，控制模块发送第一完成指令，以使工作人员前往终点位置拿取物料，在接受到工作人员反馈的已收取指令之后，调取次一级的物料搬运指令，并重复执行步骤S2~S9。

2.根据权利要求1所述的一种物料搬运机器人控制方法，其特征在于, 在控制模块执行步骤S1~S9期间，所述控制模块持续收集加速度传感器和陀螺仪反馈的加速度和角速度，当所述加速度和角速度中任一数值大于对应的最大安全运行阈值时，停止物料搬运机器人的运行，并启动自检操作确定四个伺服电机的通讯状态，若通讯正常，则生成含有当前位置信息的第一异常运输记录，并将所述第一异常运输记录发送至总控制台，以使工作人员调取异常发生位置处的监控录像；

控制模块接收总控制台反馈的异常处理指令，若所述异常处理指令为第一运行指令，则继续运输物料，若所述异常处理指令为第二运行指令，则开启警示标识，等待工作人员到达现场处理，所述第一运行指令表征工作人员通过监控录像确认物料无异常，可继续正常运输的指令，所述第二运行指令表征工作人员通过监控录像确认物料倾斜或破损泄露，无法继续正常运输的指令。

3.根据权利要求1所述的一种物料搬运机器人控制方法，其特征在于, 在执行步骤S8期间，控制模块持续获取压力传感器反馈的压力值，当监测的压力值与取货时的初始压力值之间的差值大于预设阈值时，停止运输，并生成物料泄漏预警指令，并将所述物料泄漏预警指令发送至总控制台，以使工作人员到达现场处理。

4.根据权利要求1所述的一种物料搬运机器人控制方法，其特征在于, 步骤S9中，调取次一级的物料搬运指令之后，还包括：

控制模块解析次一级的物料搬运指令中的物料信息、终点位置信息和时间节点信息；

控制模块根据次一级的物料搬运指令中的物料信息得到物料所在的位置信息，记为途经位置信息；

控制模块根据物料搬运机器人的当前位置信息、所述途经位置信息和所述终点位置信息，得到预估的搬运时间；

控制模块基于当前时间和预估的搬运时间，得到预估的物料送达时间，当所述预估的物料送达时间晚于次一级的物料搬运指令中的时间节点时，将该次一级的物料搬运指令标记为待分配状态，并发送至总控制台，以使总控制台重新将次一级的物料搬运指令分发给其他距离途经位置较近的物料搬运机器人。

5.根据权利要求1所述的一种物料搬运机器人控制方法，其特征在于,步骤S5中，所述通过所述定位标签实时获取其他物料搬运机器人的位置信息，根据该位置信息控制移动速度，规避碰撞，包括：

控制模块获取预警范围内的多个其他物料搬运机器人的运行轨迹，并根据所述运行轨迹预测是否与第一导航路线产生交叉，若产生交叉，将交叉点标记为第一交叉点；

控制模块在多个第一交叉点中筛选出距离本地物料搬运机器人位置最近的一个第一交叉点，记为第二交叉点，并将第二交叉点对应的运行轨迹记为第二运行轨迹，将第二运行轨迹对应的物料搬运机器人记为第二物料搬运机器人；

控制模块根据第二运行轨迹计算得到第二物料搬运机器人到达第二交叉点的时间，记为第二到达时间；

控制模块根据当前本地物料搬运机器人的移速计算得到其到达第二交叉点的时间，记为第一到达时间；

控制模块在第一到达时间晚于所述第二到达时间，且两者之间的差值小于预设的安全交汇时差的情况下，降低当前本地物料搬运机器人的移速，直至降低移速后对应的第一到达时间与第二到达时间的差值大于所述预设的安全交汇时差，进而避免与所述第二物料搬运机器人的碰撞。

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