基于标识别的AGV上架机器人举升机构的制作方法

基于标识别的agv上架机器人举升机构
技术领域
1.本技术涉及agv上架机器人技术领域，具体为一种基于标识别的agv上架机器人举升机构。

背景技术：

2.在现有agv上架机器人应用场景中，机器人需要将货物存储到一定高度的货架上或者从一定高度的货架上将货物取出。货物在货架上的存取过程中，agv上架机器人都需要控制存取机构在高度方向上升高和下降一定量的位移。因此，如何控制机器人的存取机构在高度方向上快速且准确地移动和停止成为业内研发的重点之一。当前，在叉车式agv机器人上，主要采用拉绳式或拉线式编码器：拉线编码器的拉伸端与升降部连接，以随着升降部的高度方向移动而伸长或缩短，从而根据编码器的旋转角度判定货叉的举升高度，如专利申请号为cn201921184306.1的专利。然而，现有技术仍存在如下几个问题。
3.一是拉线编码器对使用环境要求较高，在恶劣环境中使用容易损坏，拉绳容易断裂，存在安全隐患。
4.二是拉线编码器一般安装在机器人左右两侧，拉线是开放式的，存在与周围复杂环境干涉的风险，导致安全事故。
5.三是拉线编码器采集的数据需进行解析后再发送控制指令给叉指驱动电机，存在控制超调的问题，为避免控制反复，叉车式agv叉指的升降速度一般较小，导致叉车的工作效率较低。
6.四是拉线编码器价格高，增加了机器人的制造成本。
7.标标签和标光电开关或标传感器是制造领域相对成熟的自动控制方案，能够实现辨、定位、定长、纠偏、计数等控制功能。标标签和标开关具有成本低、精度高、处理速度快等优点，常用在包装、印刷、纺织、造纸等行业领域。
8.本技术提出在agv上架机器人的举升机构内设置带、标和标开关等，以控制举升机构在高度方向上的快速、准确地位置控制，有效解决或缓解现有技术的部分不足。

技术实现要素：

9.本技术实施例提供一种基于标识别的agv上架机器人举升机构，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。
10.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标识别的agv上架机器人举升机构，包括以下步骤。
11.在agv上架机器人的举升机构上搭建沿高度方向布置的带和标标签，构造标标签的地址编码信息表，形成高度方向控制线路的线性分布结点，所述控制线路设置有举升机构的起始位置点，所述地址编码信息表包含有与举升机构起始位置点相对应的高度起始地址编码，作为举升机构运行的默认初始位置。
12.在agv上架机器人的举升机构的相对的固定框架上设置有与带及标标签相对
的标传感器或标光电开关，标传感器监测带和标标签的光电信号，并将信号反馈给举升机构的运行控制系统，控制举升机构移动和停止。
13.agv上架机器人举升机构的运行，举升机构从默认初始位置出发，通过带的光电信号进行高度位移监测，当标传感器检测到标标签时，对举升机构当前所处位置的地址编码进行加1或减1的计数运算，根据任务要求，举升机构沿着高度方向移动，当到达预设终点高度位置时，举升机构停止并根据货物存取任务执行存取作业或返回默认初始位置。
14.优选地，所述标标签的地址编码信息表包含有货架编码及其货架层级的高度位置编号等信息，所述标标签的地址编码信息表根据制定的编码规则进行编码，参与agv上架机器人对货物存取的控制规划。
15.优选地，所述线性分布结点为标标签根据举升机构相对货架高度位置以及举升机构相对固定框架相对高度位置等关系确定的间隔分布。
16.进一步改进的，所述agv上架机器人举升机构的运行包括以下步骤。
17.s1，agv车载运行控制系统加载读取并运行举升机构高度移动控制程序，获得举升机构在高度方向控制线路的运行方案。
18.s2，解析获得举升机构运行方案途经的线性分布结点的位置编码。
19.s3，agv车载运行控制系统初始化举升机构当前的位置编码为默认初始位置编码，并控制举升机构沿高度方向控制线路移动。
20.s4，agv车载运行控制系统控制标传感器航实时监测带的光电信号。
21.s5，当标传感器监测到途经的线性分布结点时，解析当前结点的地址编码信息并更新举升机构当前的位置编码。
22.s6，判断举升机构当前的位置编码是否属于运行方案途径的线性分布结点的位置编码，若是，则转到步骤s8；若否，则转到步骤s7。
23.s7，举升机构不停止并继续沿着当前方向移动，转到步骤s4。
24.s8，判断举升机构是否到达预设任务结点位置，若是，则转到步骤s9；若否，则转到步骤s7。
25.s9，举升机构停止移动，存取装置完成相应货物存取任务，当前任务结束。
26.本技术实施例与现有技术相比所带来的有益效果是：本技术实施例采用基于标识别的agv上架机器人举升机构，由于无需拉线编码器或其他rfid标签或二维码等传感检测技术，可大大降低agv的制造成本；完全基于标标签的地址编码，agv上架机器人举升机构的位置信息解析简便，没有编码器或二维码解码的要求，信息处理高效，可大大提高agv的运行效率；标标签和标传感器是一种广泛应用在包装、印刷、纺织、造纸等行业的自动控制系统的成熟检测技术，避免了其他技术带来的不可靠风险。
附图说明
27.图1所示为agv上架机器人举升机构升降控制装置示意图。
28.图2所示为agv上架机器人举升机构运行的流程图。
29.图3所示为本技术一实施例中举升机构运行的控制示意图。
30.图4所示为图1所示的局部放大图。
31.图5所示为图1所示的局部放大图。
32.图6所示为标标签间距与货架层高间的关系示意图。
33.附图标记说明
34.1000、叉车式agv上架机器人；1、举升机构；2、固定框架；3、叉指；10、带；20、标标签；30、标传感器；40、存储器；50、默认初始位置；51、52、线性分布结点；53、预设任务结点。
具体实施方式
35.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。
36.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“两侧”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。
37.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。
38.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。
39.本技术提供了一种基于标识别的agv上架机器人举升机构的一个实施例，具体请参阅图1至图5。
40.如图1所示的叉车式agv上架机器人1000，在执行货物存取任务时，叉指3装载货物需要通过举升机构1相对固定框架2沿高度方向升降；举升机构1在固定框架2的内轨道移动；在举升机构1的外侧面设置带10，带10上布置有线性分布的标标签20；在固定框架2与举升机构1外侧面相对的位置设置有标传感器30；所述标传感器设置在固定框架2的上端面，带10的最上端标标签20为默认初始位置。
41.可选地，所述带10设置在固定框架2的内侧面，标传感器30设置在与固定框架2的内侧面相对的举升机构1的下端面位置，带10的最下端标标签20为默认初始位置。
42.带10上的标标签20按货架层间高度线性相关的关系间隔分布，如图3所示。图3所示标标签的地址编码从下往上增加，带10最下端的标标签50为默认初始位置；根据制定的编码规则编制信息编码为j000c000；所述信息编码中j000为货架编码，j000代表所有货架，j001代表第一条货架，j002代表第二条货架，
……
以此类推；所述信息编码中c000为货架层级编码，c000为层高的起始位置，c001为货架的第一层，c002为货架的第二层，c003为货架的第三层，c004为货架的第四层，c005为货架的第五层，
……
以此类推；货架编码与层级编码组成每个标标签的地址编码，即每个标标签的地址编码都对应相应的货架及其层级；j000c003为该标标签所指高度对应所有货架的第三层位置，j002c004为该标标签仅对应第二条货架的第四层位置。
43.再次参照图3，默认初始状态下，标传感器30与标标签50的位置相对应，agv运行控制系统给予举升机构1当前地址编码为n001，对应信息编码为j000c000；举升机构1开始移动时，标传感器30监测带10的光电信号，此时信号没有突变，举升机构1继续移动；
当标传感器30检测到标标签时，其光电信号发生变化，agv运行控制系统读取该光电信号变化并更新举升机构1的当前地址编码，即将举升机构1的当前地址编码加1，为n002，agv运行控制系统接着解析当前地址编码n002对应的信息编码j000c001，即当前叉指3的高度对应所有货架的第一层级。
44.请再次参照图3，在一实施例中，举升机构1需要将货物举升到第二条货架的第二层位置，其运行方案途径的标标签为：50
→
51
→
52
→
53。举升机构运行的具体步骤如下。
45.s1，agv上架机器人车载运行控制系统加载读取并运行举升机构移动控制程序，获得举升机构的高度运行方案，具体为50
→
51
→
52
→
53。
46.s2，解析获得举升机构途径标标签的地址编码为n001
→
n002
→
n003
→
n004；n004为预设任务的结点，在此结点位置上，举升机构停止不动，完成目标任务；其他结点为途径结点，举升机构无须停留或减速。
47.s3，agv上架机器人车载运行控制系统初始化举升机构当前的位置编码为默认初始位置编码n001，并控制举升机构沿规划运行方案向上移动。
48.s4，agv车载运行控制系统控制标传感器实时监测带上的光电信号。
49.s5，当标传感器监测到途经的标标签结点时，更新举升机构当前的位置编码并提取结点信息。
50.s6，判断举升机构当前的位置编码是否属于运行方案的结点的地址编码，若是，则转到步骤s8；若否，则转到步骤s7。
51.s7，举升机构不停止并继续沿着当前方向的带移动，转到步骤s4。
52.s8，判断举升机构是否到达预设任务结点位置，若是，则转到步骤s9；若否，则转到步骤s7。
53.s9，agv停止，完成相应任务，任务结束。
54.本实施例中，当举升机构1从初始位置50出发并持续监测带的光电信号，当监测到结点51时，举升机构的当前位置编码更新为n002，控制系统解析获得该结点属于运行方案途径的结点，则转到步骤s8，系统继续判断发现当前位置不是预设任务结点位置n004，故转到步骤s7继而转到步骤s4，即举升机构继续沿着高度方向向上移动；当监测到结点52时，举升机构的当前位置编码更新为n003，控制系统解析获得该结点属于运行方案途径的结点，则转到步骤s8，系统继续判断发现当前位置不是预设任务结点位置n004，故转到步骤s7继而转到步骤s4，即举升机构继续沿着高度方向向上移动；当监测到交叉结点53时，举升机构的当前位置编码更新为n004，控制系统解析获得该结点属于运行方案途径的结点，则转到步骤s8，系统继续判断发现当前位置是预设任务结点位置n004，故转到步骤s9后，任务结束。
55.如图6所示，标标签间距li与货架层高hi之间是对应的，取决与agv上架机器人的叉指3通过举升机构1与货架层级的相对位置；具体地说，当叉指移动到货架第一层合适高度时，举升机构1与固定框架2存在相对位移，此时，可在相应位置贴上标标签，逐级变化可贴出一系列标标签，形成线性分布节点。
56.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。

技术特征：

1.一种基于标识别的agv上架机器人举升机构，其特征在于，包括以下步骤：在agv上架机器人的举升机构上搭建沿高度方向布置的带和标标签，构造标标签的地址编码信息表，形成高度方向控制线路的线性分布结点，所述控制线路设置有举升机构的起始位置点，所述地址编码信息表包含有与举升机构起始位置点相对应的高度起始地址编码，作为举升机构运行的默认初始位置；在agv上架机器人的举升机构的相对的固定框架上设置有与带及标标签相对的标传感器或标光电开关，标传感器监测带和标标签的光电信号，并将信号反馈给举升机构的运行控制系统，控制举升机构移动和停止；agv上架机器人举升机构的运行，举升机构从默认初始位置出发，通过带的光电信号进行高度位移监测，当标传感器检测到标标签时，对举升机构当前所处位置的地址编码进行加1或减1的计数运算，根据任务要求，举升机构沿着高度方向移动，当到达预设终点高度位置时，举升机构停止并根据货物存取任务执行存取作业或返回默认初始位置。2.根据权利要求1所述的一种基于标识别的agv上架机器人举升机构，其特征在于，所述标标签的地址编码信息表包含有货架编码及其货架层级的高度位置编号等信息，所述标标签的地址编码信息表根据制定的编码规则进行编码，参与agv上架机器人对货物存取的控制规划。3.根据权利要求1所述的一种基于标识别的agv上架机器人举升机构，其特征在于，所述线性分布结点为标标签根据举升机构相对货架层级的高度位置以及举升机构相对固定框架的高度位置等关系确定的间隔分布。4.根据权利要求1所述的一种基于标识别的agv上架机器人举升机构，其特征在于，所述举升机构起始位置点为上端点和下端点中的一个。5.根据权利要求1所述的一种基于标识别的agv上架机器人举升机构，其特征在于，所述标传感器还可以设置在举升机构上，带及标标签设置在固定框架上。

技术总结

本申请实施例公开一种基于标识别的AGV上架机器人举升机构升降控制方法和装置，包括以下步骤：在AGV上架机器人的举升机构和固定框架上搭建沿高度方向布置的带、标标签和标传感器或标开关；根据货架信息和货架层级信息构造标标签的地址编码信息表，形成高度方向控制线路的线性分布结点；AGV上架机器人举升机构运行时，举升机构从默认初始位置出发，标传感器监测带及标标签的光电信号，根据途径的标标签更新举升机构的地址编码，控制引导举升机构移动到任务位置。本申请实施例通过构造标标签的地址编码，充分利用标标签和标开关成本低、精度高、处理速度快等优点，可大大降低AGV的制造成本、提高AGV的运行效率、增强AGV举升控制的可靠性。的运行效率、增强AGV举升控制的可靠性。的运行效率、增强AGV举升控制的可靠性。