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CN110587630A - 基于物联网rfid智能盘库机器人系统 - Google Patents

基于物联网rfid智能盘库机器人系统 Download PDF

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CN110587630A
CN110587630A CN201910980850.5A CN201910980850A CN110587630A CN 110587630 A CN110587630 A CN 110587630A CN 201910980850 A CN201910980850 A CN 201910980850A CN 110587630 A CN110587630 A CN 110587630A
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王建国
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网RFID智能盘库机器人系统，包括中心调度服务器、多台无线机器人、寻迹线路系统、货架区和人工取货中心；所述中心调度服务器经无线AP转换的WiFi无线网络连接多台无线机器人，多台无线机器人位于寻迹线路系统上；所述无线机器人包括RFID标签采集器、信息存储单元、通信单元以及连接中心调度服务器的控制系统；所述中心调度服务器形成有一张全局网络拓扑图；所述货架区放置货物，货物上设置RFID标签。本发明具有多台无线机器人协同配合实现对大范围盘货场景下的盘货需求，工作效率高、在某台机器人出现故障时，可以通过对机器人行进路线的调整继续完成整个盘货工作，不耽误工时，系统稳定性高的优点。

Description

基于物联网RFID智能盘库机器人系统
技术领域
本发明涉及仓储盘库技术领域，特别是一种基于物联网RFID智能盘库机器人系统。
背景技术
仓库盘点是指对库存等进行清点，常用方法有账面盘点法与现货盘点法，常采用盘点机作为工具。仓库盘点的作用是对仓库的整合、归纳以及对库存的清点，现有传统方法通常运用人工手持二维码扫描器去到每个货架上对每一货物进行扫码盘点，靠人工逐一货架逐一层去扫描，工作量十分巨大，并且货架上的总额每天都会有变化，每天早上都需要盘点，有时也需要临时盘点总额，人工盘点容易遗漏盘点一些货物，影响盘点总数的准确性。目前，越来越多的企业将RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术应用到盘库上，RFID读写技术对仓库中的物品进行盘点，一个物品贴一个RFID标签，由RFID读写器读取附近的RFID标签包括的标签信息。
如专利公告号为CN 205451167 U公开的一种仓储物品盘点机器人及盘点系统，包括了射频识别RFID标签信息采集器、通信器件、电池及巡检机器人本体，利用RFID射频识别技术，由一个巡检机器人本体对整个货品区的货物进行，巡检机器人本体上的RFID标签信息采集器对货品上的RFID标签进行读取，并将信息传输至通信器件，通信器件与终端交互，这种货物盘点方式虽然有效解决了现有技术中，仓库中多个RFID读写器同时读取仓库中的RFID标签的标签信息，会导致RFID标签的读取容易受到其它RFID读写器的干扰，出现RFID标签信息的窜读和漏读现象的问题，但是仅由一个盘点机器人来进行货物盘点，仅能实现在小范围内盘货，一旦应用到更大范围的盘货场景下，机器人系统的工作效率较低，与人工盘点无较大差别，并且一个盘点机器人出现故障时整个盘点工作将停止，无法应对一些突发状况，系统的应变能力较差。
因此，亟需一种更为高效的基于RFID射频技术的智能盘库机器人系统，来满足当下对大范围盘货场景下的盘货需求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于物联网RFID智能盘库机器人系统。它具有多台无线机器人协同配合实现对大范围盘货场景下的盘货需求，工作效率高、在某台机器人出现故障时，可以通过对机器人行进路线的调整继续完成整个盘货工作，不耽误工时，系统稳定性高的优点。
本发明的技术方案：基于物联网RFID智能盘库机器人系统，包括中心调度服务器、多台无线机器人、寻迹线路系统、货架区和人工取货中心；所述中心调度服务器经无线AP转换的WiFi无线网络连接多台无线机器人，多台无线机器人位于寻迹线路系统上；所述无线机器人包括RFID标签采集器、信息存储单元、通信单元以及连接中心调度服务器的控制系统；所述中心调度服务器形成有一张全局网络拓扑图；所述货架区放置货物，货物上设置RFID标签。
前述的基于物联网RFID智能盘库机器人系统中，所述寻迹线路系统包括红外寻迹线，红外寻迹线上设有多个二维码点，红外寻迹线、多个二维码点构成与中心调度服务器相同的全局网络拓扑图。
前述的基于物联网RFID智能盘库机器人系统中，所述中心调度服务器运行迪杰斯特拉算法，维护全局网络拓扑，并控制多台无线机器人的行进方向。
前述的基于物联网RFID智能盘库机器人系统中，每台无线机器人设有独立的IP地址，每台无线机器人上均设有二维码扫描模块和红外寻迹模块，二维码扫描模块和红外寻迹模块连接通信单元。
前述的基于物联网RFID智能盘库机器人系统中，所述中心调度服务器上设有多个应用接口。
前述的基于物联网RFID智能盘库机器人系统中，所述RFID标签采集器包括RFID读写器和多个天线，多个天线在无线机器人的高度方向上等间距布置。
前述的基于物联网RFID智能盘库机器人系统中，所述无线机器人包括转动连接的底盘和机身，底盘下方设有滑轮。
与现有技术相比，本发明整个系统采用中心调度服务器、多台无线机器人、寻迹线路系统、货架区和人工取货中心等多个模块的组合结构，其中，中心调度服务器经无线AP转换的WiFi无线网络连接多台无线机器人，中心调度服务器形成有一张全局网络拓扑图，对所有无线机器人进行实时管理，控制多台无线机器人的行进方向，具体地，多台无线机器人拥有独立的IP地址，且每台无线机器人上均设有二维码扫描模块和红外寻迹模块，多台无线机器人位于寻迹线路系统上，寻迹线路系统包括红外寻迹线，红外寻迹线上设有多个二维码点，红外寻迹线、多个二维码点构成与中心调度服务器相同的全局网络拓扑图，多台无线机器人沿着寻迹线路系统，按照地板上规划的红外寻迹线行进，遇到二维码点后扫描二维码位置信息并传给中心调度服务器，中心调度服务器运行迪杰斯特拉算法，维护全局网络拓扑，由中心调度服务器下发指令给无线机器人，控制多台无线机器人的下一步行进路径。
更进一步地，无线机器人包括RFID标签采集器、信息存储单元、通信单元以及连接中心调度服务器的控制系统，利用RFID技术，多台无线机器人按照规划好的路径，自动完成库房内仓储物资的盘点，大大缩短了仓库管理员的盘点时间，当物资被放到错误位置时，会自动发出报警信号，并形成盘库报表减少仓储人员盘点次数和盘点困难，减轻人员负担，多台无线机器人协同配合实现对大范围盘货场景下的盘货需求，工作效率高；无线机器人数量有多个，当某个无线机器人损坏无法工作时，可以通过对中心调度服务器算法的调整更改多台无线机器人的行进路线，使其继续完成全局货物盘点的工作，不耽误工时，提高了系统对于突发状况的应变能力，稳定性高。
另外，RFID标签采集器包括RFID读写器和多个天线，多个天线在无线机器人的高度方向上等间距布置，大大提高了RFID标签采集器的覆盖面；无线机器人包括转动连接的底盘和机身，底盘下方设有滑轮，可灵活运动读取RFID标签信息。
综上，本发明具有多台无线机器人协同配合实现对大范围盘货场景下的盘货需求，工作效率高、在某台机器人出现故障时，可以通过对机器人行进路线的调整继续完成整个盘货工作，不耽误工时，系统稳定性高的优点。
附图说明
图1是本发明的系统架构示意图；
图2是无线机器人的机械结构示意图；
图3是红外寻迹模块的一种电路图。
附图标记：1-中心调度服务器，2-无线机器人，3-寻迹线路系统，4-货架区，5-人工取货中心，21-RFID标签采集器，22-信息存储单元，23-通信单元，24-控制系统，25-二维码扫描模块，26-红外寻迹模块，27-底盘，28-机身，31-红外寻迹线，32-二维码点。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例：基于物联网RFID智能盘库机器人系统，结构如图1和图2所示，包括中心调度服务器1、多台无线机器人2、寻迹线路系统3、货架区4和人工取货中心5；所述中心调度服务器1经无线AP转换的WiFi无线网络连接多台无线机器人2，多台无线机器人2位于寻迹线路系统3上，中心调度服务器1形成有一张全局网络拓扑图，对所有无线机器人2进行实时管理，控制多台无线机器人2的行进方向；所述无线机器人2包括RFID标签采集器21、信息存储单元22、通信单元23以及连接中心调度服务器1的控制系统24，RFID标签采集器21采集货物上设置的RFID标签信息，并经信息存储单元22、通信单元23传送至中心调度服务器1进行数据分析。
所述寻迹线路系统3包括红外寻迹线31，红外寻迹线31上设有多个二维码点32，红外寻迹线31、多个二维码点32构成与中心调度服务器1相同的全局网络拓扑图；每台无线机器人2设有独立的IP地址，每台无线机器人2上均设有二维码扫描模块25和红外寻迹模块26，二维码扫描模块25和红外寻迹模块26连接通信单元23，二维码扫描模块25扫描寻迹线路系统3上的二维码点32，红外寻迹模块26识别寻迹线路系统3上的红外寻迹线31，将扫描和识别的位置信息并传给中心调度服务器1，由中心调度服务器1下发指令(拐弯、取货、暂停、继续前进等)给无线机器人2，控制无线机器人2的下一步行进路径。
所述中心调度服务器1运行迪杰斯特拉算法，维护全局网络拓扑，中心调度服务器1连接无线机器人2的控制系统24，并控制多台无线机器人2的动作，多台无线机器人2按照规划好的路径，自动完成库房内仓储物资的盘点，大大缩短了仓库管理员的盘点时间，当物资被放到错误位置时，会自动发出报警信号，并形成盘库报表减少仓储人员盘点次数和盘点困难，减轻人员负担，多台无线机器人2协同配合实现对大范围盘货场景下的盘货需求。
所述中心调度服务器1上设有多个应用接口。
所述RFID标签采集器21包括RFID读写器和多个天线，多个天线在无线机器人2的高度方向上等间距布置；所述无线机器人2包括转动连接的底盘27和机身28，底盘27下方设有滑轮。
所述红外寻迹模块26的电路图如图3所示，DS1为电源指示灯、DS2为信号输出指示灯，1,2标着的是红外发射管，U3是红外接收管，74HC04是反相器，P1是接线端子，当红外发射反射回来被接收管接收到的时候3,4导通，即4点位置为低电平，经过反向之后输出的为高电平，指示灯亮，如果没有接收到信号，则4处为高电平，反向后为低电平，指示灯不亮。

Claims (7)

1.基于物联网RFID智能盘库机器人系统，其特征在于：包括中心调度服务器(1)、多台无线机器人(2)、寻迹线路系统(3)、货架区(4)和人工取货中心(5)；所述中心调度服务器(1)经无线AP转换的WiFi无线网络连接多台无线机器人(2)，多台无线机器人(2)位于寻迹线路系统(3)上；所述无线机器人(2)包括RFID标签采集器(21)、信息存储单元(22)、通信单元(23)以及连接中心调度服务器(1)的控制系统(24)；所述中心调度服务器(1)形成有一张全局网络拓扑图；所述货架区(4)放置货物，货物上设置RFID标签。
2.根据权利要求1所述的基于物联网RFID智能盘库机器人系统，其特征在于：所述寻迹线路系统(3)包括红外寻迹线(31)，红外寻迹线(31)上设有多个二维码点(32)，红外寻迹线(31)、多个二维码点(32)构成与中心调度服务器(1)相同的全局网络拓扑图。
3.根据权利要求1所述的基于物联网RFID智能盘库机器人系统，其特征在于：所述中心调度服务器(1)运行迪杰斯特拉算法，维护全局网络拓扑，并控制多台无线机器人(2)的行进方向。
4.根据权利要求1、2或3所述的基于物联网RFID智能盘库机器人系统，其特征在于：每台无线机器人(2)设有独立的IP地址，每台无线机器人(2)上均设有二维码扫描模块(25)和红外寻迹模块(26)，二维码扫描模块(25)和红外寻迹模块(26)连接通信单元(23)。
5.根据权利要求1所述的基于物联网RFID智能盘库机器人系统，其特征在于：所述中心调度服务器(1)上设有多个应用接口。
6.根据权利要求1所述的基于物联网RFID智能盘库机器人系统，其特征在于：所述RFID标签采集器(21)包括RFID读写器和多个天线，多个天线在无线机器人(2)的高度方向上等间距布置。
7.根据权利要求1所述的基于物联网RFID智能盘库机器人系统，其特征在于：所述无线机器人(2)包括转动连接的底盘(27)和机身(28)，底盘(27)下方设有滑轮。
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