(19)国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号6.2(22)申请日2021.03.21(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN113184424A(43)申请公布日2021.07.30(73)专利权人杭州祥龙物流设备科技股份有限公司地址311504浙江省杭州市桐庐县富春江镇工人路8号(72)发明人范烨戚鉴宇王线/00(2006.01)审查员詹沛(54)发明名称一种四向穿梭车定位系统(57)摘要本发明提供了一种四向穿梭车定位系统，包括穿梭车调度模块，用于接收穿梭车的基本信息，监控穿梭车的运行状态，并发送穿梭车的控制命令；主控制器，安装于穿梭车上，用于获取穿梭车的基本信息，将穿梭车的基本信息发送给穿梭车调度模块，并接收穿梭车调度模块发送的穿梭车的控制命令，控制穿梭车运行；辅助控制器，安装于穿梭车上，与主控制器通信连接，用于获取激光测距传感器采集的数据，并将数据发送给主控制器；所述激光测距传感器用于侦测穿梭车的距离数据。本发明设计合理，可以提高定位精度。权利要求书1页说明书5页附图3页CN113184424B2022.11.25CN113184424B1.一种四向穿梭车定位系统，其特征在于：包括：穿梭车调度模块，用于接收穿梭车的基本信息，监控穿梭车的运行状态，并发送穿梭车的控制命令；主控制器，安装于穿梭车上，用于获取穿梭车的基本信息，将穿梭车的基本信息发送给穿梭车调度模块，并接收穿梭车调度模块发送的穿梭车的控制命令，控制穿梭车运行；辅助控制器，安装于穿梭车上，与主控制器通信连接，用于获取激光测距传感器采集的数据，并将数据发送给主控制器；所述激光测距传感器用于侦测穿梭车的距离数据；所述主控制器采用中断方式实时接收辅助控制器上传的穿梭车位置信息，根据激光测距数据，控制动力电机的速度大小；通过穿梭车减速控制算法，获取最优的减速曲线；在穿梭车速度系统中，当要求穿梭车到达某一目的地址时，根据激光测距传感器反馈回来的穿梭车的距离信号及预先设定的控制策略调整驱动器的模拟电压值，使穿梭车先以较高的速度运行到接近目的地址的位置，然后平稳地减速到较低的速度运行，在到达目的地址的时候制动停准。2.根据权利要求1所述的四向穿梭车定位系统，其特征在于：所述主控制器包括主控芯片，以及设置于主控芯片的输入输出接口，所述输入输出接口包括485总线接口、CAN总线总线接口用于连接数据线进行通信，CAN总线接口用于连接驱动器和辅助控制器，TCP接口用于连接通信模块，主控制器通过通信模块与穿梭车调度模块连接。3.根据权利要求2所述的四向穿梭车定位系统，其特征在于：所述主控芯片采用嵌入式芯片STM32F767。4.根据权利要求1所述的四向穿梭车定位系统，其特征在于：所述辅助控制器包括辅助控制芯片，以及与辅助控制芯片连接的AD采集模块、CAN总线通信电路、电源电路，辅助控制芯片通过AD采集模块与激光测距传感器连接，辅助控制芯片通过CAN总线通信电路与主控制器连接。5.根据权利要求4所述的四向穿梭车定位系统，其特征在于：所述辅助控制芯片采用STM32F103芯片，所述AD采集模块采用MAX1033芯片。6.根据权利要求1所述的四向穿梭车定位系统，其特征在于：还包括传感器角度调节模块，安装于穿梭车上，用于调整激光测距传感器的安装角度。7.根据权利要求6所述的四向穿梭车定位系统，其特征在于：所述传感器角度调节模块包括固定支架、活动支架、安装角度调节槽，固定支架安装在穿梭车底板上，激光测距传感器安装在活动支架上。8.根据权利要求1所述的四向穿梭车定位系统，其特征在于：还包括RFID读码器安装模块，安装于穿梭车上，用于调节RFID读码器的角度。9.根据权利要求8所述的四向穿梭车定位系统，其特征在于：所述RFID读码器安装模块包括活动支架、支架连接片、支架固定板、角度调节槽，支架固定板安装在穿梭车底板上，RFID传感器安装在RFID活动支架上。权利要求书1/1页2CN113184424B2一种四向穿梭车定位系统技术领域[0001]本发明涉及物流伸缩机的技术领域，尤其涉及一种四向穿梭车定位系统。背景技术[0002]在物流仓储行业内，智能化立体仓库被广泛地应用；穿梭车是智能化立体仓库中的主要设备，用来实现货物的无人化搬运，包括纸箱、周转箱等。[0003]穿梭车是一种在立体货架的轨道上行驶的自动化物流搬运小车。主要用于高密度货架式仓储系统，实现无人化搬运，在大量平行布置的储货流道间不需保留专门空间，但增加了连接所有流道口的行车通道，行车通道安装交错布局的方式分为横向的巷道和纵向的流道，流道和巷道中均铺有轨道，由于巷道连接所有流道，四向穿梭车可以将货架中的任意一个储位上的货物直接搬运到另一个储位上，不需要借助类似叉车这样的中间转运设备，这样就可以提高仓储系统的搬运效率，特别是在执行移库作业时，效率提高更加明显。[0004]为了实现仓库的无人化管理，必须实时地掌握穿梭车的位置信息，要不然会出现货叉动作出错、货物丢失、货物损坏、货物取放冲突等问题。传统穿梭车应用案例，多采用两向穿梭车方案，四向穿梭车还不够成熟，而且往往采用国外PLC作为控制器，核心底层技术控制在外国供应商，严重影响了成本降低、产品功能升级灵活性提升等工作。高精度的四向穿梭车定位方法依然是目前智能物流领域待解决的问题。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种四向穿梭车定位系统，可以提高定位精度。[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种四向穿梭车定位系统，包括：穿梭车调度模块，用于接收穿梭车的基本信息，监控穿梭车的运行状态，并发送穿梭车的控制命令；主控制器，安装于穿梭车上，用于获取穿梭车的基本信息，将穿梭车的基本信息发送给穿梭车调度模块，并接收穿梭车调度模块发送的穿梭车的控制命令，控制穿梭车运行；辅助控制器，安装于穿梭车上，与主控制器通信连接，用于获取激光测距传感器采集的数据，并将数据发送给主控制器；所述激光测距传感器用于侦测穿梭车的距离数据。[0007]常规四向穿梭车，通过主控制器直接采集激光测距传感器，多任务实时性较差，这样会影响四向穿梭车的性能。本发明中，主控制器上传穿梭车的位置、角度、路径、速度、电池、充电、货物状态等基本信息，接收穿梭车调度模块发送的速度、路径、充电等控制命令， 实现取货、放货、自动充电等动作。其中，辅助控制器获取激光测距传感器采集的数据，并将 数据上传给主控制器。辅助控制器作为协处理器，配合主控制器，可以降低主控制器的运行 负担，提升主控制器实时性。 [0008] 本发明所述主控制器包括主控芯片，以及设置于主控芯片的输入输出接口，所述 输入输出接口包括485总线接口、CAN总线总线 接口用于连接数据线进行通信，CAN总线接口用于连接驱动器和辅助控制器，TCP接口用于 说明书 1/5 页 3 CN 113184424 B 3 连接通信模块，主控制器通过通信模块与穿梭车调度模块连接。 [0009] 本发明所述主控芯片采用嵌入式芯片STM32F767。 [0010] 本发明所述辅助控制器包括辅助控制芯片，以及与辅助控制芯片连接的AD采集模 块、CAN总线通信电路、电源电路，辅助控制芯片通过AD采集模块与激光测距传感器连接，辅 助控制芯片通过CAN总线通信电路与主控制器连接。 [0011] 本发明所述辅助控制芯片采用STM32F103芯片，所述AD采集模块采用MAX1033芯 片。 [0012] 本发明还包括传感器角度调节模块，安装于穿梭车上，用于调整激光测距传感器 的安装角度。 [0013] 本发明所述传感器角度调节模块包括固定支架、活动支架、安装角度调节槽，固定 支架安装在穿梭车底板上，激光测距传感器安装在活动支架上。 [0014] 本发明还包括RFID读码器安装模块，安装于穿梭车上，用于调节RFID读码器的角 度。 [0015] 本发明所述RFID读码器安装模块包括活动支架、支架连接片、支架固定板、角度调 节槽，支架固定板安装在穿梭车底板上，RFID传感器安装在RFID活动支架上。 [0016] 本发明与现有技术相比，具有以下明显效果： [0017] （1）辅助控制器实现两路激光测距传感器数据采集，辅助控制器作为协处理器，降 低穿梭车主控板的负担。 [0018] （2）辅助控制器通过CAN总线上传两路激光测距传感器数据，方便系统组网。 [0019] （3）主控制器采用中断方式实时接收辅助控制器上传的穿梭车位置信息，根据激 光测距数据，控制动力电机的速度大小。通过穿梭车减速控制算法，获取最优的减速曲线。 从而提升四向穿梭车的定位效率，保证四向穿梭车存取货的效率。 [0020] （4）可调激光测距传感器安装结构，解决激光传感器安装灵活性不够的问题，可以 根据轨道情况、小车底盘高度，调整激光测距传感器的安装位置和角度，实现小车定位行程 控制。 [0021] （5）角度、位置可调RFID读码器安装结构，解决RFID读码器读取轨道标签不稳定、 容易受轨道干扰问题。 附图说明 [0022] 图1为本发明的系统框架图。 [0023] 图2为本发明中辅助控制器的框图。 [0024] 图3为本发明中传感器角度调节模块的结构示意图。 [0025] 图4为本发明中RFID读码器安装模块的结构示意图。 具体实施方式 [0026] 以下结合附图对本发明作进一步详细说明。 [0027] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，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 说明书 2/5 页 4 CN 113184424 B 4 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。 [0028] 实施例： [0029] 参见图1～图2，本实施例提供了一种四向穿梭车定位系统，包括：穿梭车调度模 块，用于接收穿梭车的基本信息，监控穿梭车的运行状态，并发送穿梭车的控制命令；主控 制器，安装于穿梭车上，用于获取穿梭车的基本信息，将穿梭车的基本信息发送给穿梭车调 度模块，并接收穿梭车调度模块发送的穿梭车的控制命令，控制穿梭车运行；辅助控制器， 安装于穿梭车上，与主控制器通信连接，用于获取激光测距传感器采集的数据，并将数据发 送给主控制器；所述激光测距传感器用于侦测穿梭车的距离数据。 [0030] 常规四向穿梭车，通过主控制器直接采集激光测距传感器，多任务实时性较差，这 样会影响四向穿梭车的性能。本发明中，主控制器上传穿梭车的位置、角度、路径、速度、电 池、充电、货物状态等基本信息，接收穿梭车调度模块发送的速度、路径、充电等控制命令， 实现取货、放货、自动充电等动作。其中，辅助控制器获取激光测距传感器采集的数据，并将 数据上传给主控制器。辅助控制器作为协处理器，配合主控制器，可以降低主控制器的运行 负担，提升主控制器实时性。 [0031] 本实施例还九游体育包括电源模块，安装于穿梭车上，电源模块采用DC‑DC电源，可以为主 控制器、辅助控制器、激光测距传感器供电。 [0032] 本实施例中，主控制器包括主控芯片，以及设置于主控芯片的输入输出接口，所述 输入输出接口包括485总线接口、CAN总线总线 接口用于连接数据线进行通信，CAN总线接口用于连接驱动器和辅助控制器，TCP接口用于 连接通信模块，主控制器通过通信模块与穿梭车调度模块连接。本实施例中，通信模块采用 无线] 本实施例中，穿梭车上的动力驱动器和顶升切换驱动器均通过CAN总线接口与主 控芯片连接。主控芯片采用嵌入式芯片STM32F767。 [0034] 如图2，本实施例中，辅助控制器包括辅助控制芯片，以及与辅助控制芯片连接的 AD采集模块、CAN总线通信电路、电源电路，辅助控制芯片通过AD采集模块与激光测距传感