本發(fā)明涉及一種智能小車物流系統(tǒng)的控制方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)的發(fā)展和需求的不斷提高，醫(yī)院都開始使用物流系統(tǒng)。最為常見的是氣動物流和軌道箱式物流，但各自存在缺陷：(1)氣動物流是通過類似于膠囊狀的周轉(zhuǎn)艙，受氣體動力大小和氣動管道的尺寸大小的限制，周轉(zhuǎn)艙都比較小，只能傳送小的物品，比如一些血液樣本之類；(2)軌道箱式物流的周轉(zhuǎn)箱比較大，能夠傳送較大物品，但是需要在天花板里鋪設(shè)傳輸輥筒組成的軌道，鋪設(shè)成本很高，而且軌道檢修不便，傳輸噪音大。因此迫切需要一種新的物流系統(tǒng)和控制方法，能傳輸較大較重的物品，而且鋪設(shè)成本低，運行穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種智能小車物流系統(tǒng)的控制方法。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是智能小車物流系統(tǒng)的控制方法，包括：

構(gòu)建智能小車物流系統(tǒng)：各收發(fā)站點之間設(shè)置由多個各不相同的編碼構(gòu)成的路徑運行帶，采用裝備有掃碼儀、陀螺儀、里程計、mcu和無線通信模塊的agv載物小車，以及一個包含無線通信模塊的上位機控制系統(tǒng)；所述agv載物小車包括左右車輪，分別由左右車輪驅(qū)動電機控制；

由上位機控制系統(tǒng)進行收發(fā)貨任務(wù)分配，控制載物小車運行到指定位置收發(fā)貨物；

載物小車運行中，由上位機控制系統(tǒng)實時控制小車的導(dǎo)航，由陀螺儀和里程計根據(jù)載物小車運行時間計算出載物小車的位移，由掃描到的編碼定位為準(zhǔn)糾偏，得到小車真實位移；

出現(xiàn)同車道兩輛以上載物小車會車時，根據(jù)上位機控制系統(tǒng)為該次運送任務(wù)的載物小車設(shè)定的優(yōu)先級別，級別高的小車不避讓。

小車采用慣性導(dǎo)航和編碼糾偏導(dǎo)航結(jié)合，在發(fā)送站確定運送任務(wù)后，上位機控制系統(tǒng)下發(fā)運送任務(wù)及運行線路數(shù)據(jù)給最近的待機載物小車；所述慣性導(dǎo)航為載物小車運行利用里程計測算運行速度以及用陀螺儀判定運行方向，載物小車的mcu進行運算，實時控制車輪驅(qū)動電機進行差速控制糾正左右電機不同速度實現(xiàn)運行方向控制，然后根據(jù)運行時間計算出載物小車的位移；載物小車檢測到新二維碼時實時與上位機控制系統(tǒng)無線通信，進行運行位置定位檢查并與系統(tǒng)通過慣性導(dǎo)航得到的仿真監(jiān)控運行數(shù)據(jù)相互比較，生成實際運行監(jiān)控畫面，并對載物小車進行糾偏。

在主要的收發(fā)站點之間設(shè)置雙平行線路，在偏遠(yuǎn)或者收發(fā)量小的站點設(shè)置單行線路；雙平行線路上等間距設(shè)置編碼，一條路線的各編碼代表連續(xù)的奇數(shù)，另一條路線的各編碼代表連續(xù)的偶數(shù)；單行線路之間設(shè)置至少一個避讓島，單行路線上等間距設(shè)置編碼，各編碼代表連續(xù)的奇數(shù)或者連續(xù)的偶數(shù)或者按照自然數(shù)排列；載物小車的寬度小于一條路線上相鄰兩個編碼之間的距離

所述每次運送任務(wù)的優(yōu)先級別的設(shè)置方式為：采用多重級別累計判定，每次運送任務(wù)的優(yōu)先級別＝發(fā)送站點的優(yōu)先級別+接收站點的優(yōu)先級別+發(fā)送物品的重力，其中，發(fā)送站點和接收站點的優(yōu)先級別事先由上位機控制系統(tǒng)設(shè)定。

所述載物小車采用可充電鋰電池；對載物小車設(shè)置電量警戒值，空載的載物小車的電量低于電量警戒值時，自動向上位機控制系統(tǒng)申請充電站點，上位機控制系統(tǒng)控制其前往分配的充電站點充電，待充電值達到開啟電量時自動激活繼續(xù)進入收發(fā)系統(tǒng)接收任務(wù)。

所述載物小車的電量警戒值設(shè)定為：不低于載物小車在整個小車物流系統(tǒng)中來回運行兩次的電量；優(yōu)選為30％載物小車電量。

當(dāng)有緊急情況，可以手動激活正在充電的載物小車進入收發(fā)系統(tǒng)接收任務(wù)；所述載物小車的運行速度與載重貨物重量成反比線性變化。

在每個站點配備至少一個充電待機位，該充電待機位僅用于激活狀態(tài)小車待機充電，不用于警戒電量充電。

所述上位機控制系統(tǒng)根據(jù)運送任務(wù)任務(wù)，就近分配載物小車執(zhí)行任務(wù)，根據(jù)載物小車行走時間最短原則，計算載物小車的最短行走路徑，并實時控制載物小車的導(dǎo)航，并及時下達裝卸貨和充電命令。

在所述載物小車與上位機控制系統(tǒng)之間設(shè)置多個地面無線收發(fā)站，地面無線收發(fā)站采用輪詢方式與各載物小車通信。

采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下積極的效果：本發(fā)明的物流小車控制方法科學(xué)合理，考慮充分，能夠確保小車物流系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定正確高效地運行。

具體實施方式

(實施例1)

智能小車物流系統(tǒng)的控制方法包括：

構(gòu)建智能小車物流系統(tǒng)：各收發(fā)站點之間設(shè)置由多個各不相同的編碼構(gòu)成的路徑運行帶，采用裝備有掃碼儀、陀螺儀、里程計、mcu和無線通信模塊的agv載物小車，以及一個包含無線通信模塊的上位機控制系統(tǒng)；所述agv載物小車包括左右車輪，分別由左右車輪驅(qū)動電機控制；在主要的收發(fā)站點之間設(shè)置雙平行線路，在偏遠(yuǎn)或者收發(fā)量小的站點設(shè)置單行線路；雙平行線路上等間距設(shè)置編碼，一條路線的各編碼代表連續(xù)的奇數(shù)，另一條路線的各編碼代表連續(xù)的偶數(shù)；單行線路之間設(shè)置至少一個避讓島，單行路線上等間距設(shè)置編碼，各編碼代表連續(xù)的奇數(shù)或者連續(xù)的偶數(shù)或者按照自然數(shù)排列。編碼可以采用二維碼，可以在二維碼中設(shè)置除了數(shù)字以外的其他涵義。在這樣的路徑設(shè)置下，載物小車的運行路徑就可以表示成一串?dāng)?shù)字，由于載物小車的寬度小于一條路線上相鄰兩個編碼之間的距離，就可以確定地知道載物小車在哪個位置。

由上位機控制系統(tǒng)進行收發(fā)貨任務(wù)分配，控制載物小車運行到指定位置收發(fā)貨物；

載物小車運行中，由上位機控制系統(tǒng)實時控制小車的導(dǎo)航，由陀螺儀和里程計根據(jù)載物小車運行時間計算出載物小車的位移，由掃描到的編碼定位為準(zhǔn)糾偏，得到小車真實位移；

出現(xiàn)同車道兩輛以上載物小車會車時，根據(jù)上位機控制系統(tǒng)為該次運送任務(wù)的載物小車設(shè)定的優(yōu)先級別，級別高的小車不避讓。

小車采用慣性導(dǎo)航和編碼糾偏導(dǎo)航結(jié)合，在發(fā)送站確定運送任務(wù)后，上位機控制系統(tǒng)下發(fā)運送任務(wù)及運行線路數(shù)據(jù)給最近的待機載物小車；慣性導(dǎo)航為載物小車運行利用里程計測算運行速度以及用陀螺儀判定運行方向，載物小車的mcu進行運算，實時控制車輪驅(qū)動電機進行差速控制糾正左右電機不同速度實現(xiàn)運行方向控制(左右驅(qū)動電機在長時間運行后轉(zhuǎn)的行程會有偏差，載物小車體現(xiàn)為運行朝一邊歪，這時陀螺儀檢測到方向，載物小車的mcu會調(diào)整左右電機的不同運行速度，糾正小車的方向。同時在要轉(zhuǎn)彎時也采用差速控制，讓一邊電機轉(zhuǎn)的快，一邊慢)，然后根據(jù)運行時間計算出載物小車的位移；載物小車檢測到新二維碼時實時與上位機控制系統(tǒng)無線通信，進行運行位置定位檢查并與系統(tǒng)通過慣性導(dǎo)航得到的仿真監(jiān)控運行數(shù)據(jù)相互比較，生成實際運行監(jiān)控畫面，并對載物小車進行糾偏。慣性導(dǎo)航長距離長時間運行容易產(chǎn)生偏差，因此輔以路徑編碼定位進行實時檢測糾偏。比如，奇偶變換，就可以知道小車跑偏到另一條道上了。同時由于載物小車的寬度小于一條路線上相鄰兩個編碼之間的距離，因此慣性導(dǎo)航只需要在兩個編碼之間進行，掃到下一個編碼后就會進行及時糾偏，以編碼確定的位置覆蓋慣性導(dǎo)航，從而可以減少累積誤差。上位機控制系統(tǒng)對每一條運行線路定制設(shè)計監(jiān)控圖，用于慣性導(dǎo)航的仿真，再利用編碼實際反饋回來的每個載物小車的位置信號進行修正，確保監(jiān)控圖是一個連貫的運行圖。

所述每次運送任務(wù)的優(yōu)先級別的設(shè)置方式為：采用多重級別累計判定，每次運送任務(wù)的優(yōu)先級別＝發(fā)送站點的優(yōu)先級別+接收站點的優(yōu)先級別+發(fā)送物品的重力，其中，發(fā)送站點和接收站點的優(yōu)先級別事先由上位機控制系統(tǒng)設(shè)定。比如用于醫(yī)院中時，手術(shù)室、檢驗科、藥房的優(yōu)先級別會高于護士站。

所述載物小車采用可充電鋰電池；對載物小車設(shè)置電量警戒值，空載的載物小車的電量低于電量警戒值時，自動向上位機控制系統(tǒng)申請充電站點，上位機控制系統(tǒng)控制其前往分配的充電站點充電，待充電值達到開啟電量時自動激活繼續(xù)進入收發(fā)系統(tǒng)接收任務(wù)。所述載物小車的電量警戒值設(shè)定為：不低于載物小車在整個小車物流系統(tǒng)中來回運行兩次的電量；優(yōu)選為30％載物小車電量。當(dāng)有緊急情況，可以手動激活正在充電的載物小車進入收發(fā)系統(tǒng)接收任務(wù)；所述載物小車的運行速度與載重貨物重量成反比線性變化。在每個站點配備至少一個充電待機位，該充電待機位僅用于激活狀態(tài)小車待機充電，不用于警戒電量充電，可以減少小車長距離運行充電，節(jié)省能耗和時間，延長小車工作時間。

所述上位機控制系統(tǒng)根據(jù)運送任務(wù)任務(wù)，就近分配載物小車執(zhí)行任務(wù)，根據(jù)載物小車行走時間最短原則，計算載物小車的最短行走路徑，并實時控制載物小車的導(dǎo)航，并及時下達裝卸貨和充電命令。

在所述載物小車與上位機控制系統(tǒng)之間設(shè)置多個地面無線收發(fā)站，地面無線收發(fā)站采用輪詢方式與各載物小車通信。比如地面無線收發(fā)站采用wifi通信，載物小車3采用zigbee通信，也就是采用wifi+zigbee組網(wǎng)通信，wifi覆蓋面積大，但容易傳輸阻斷，zigbee覆蓋面積雖小，但響應(yīng)快。

以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。