CN103873539A - 一种自主式物品云管理*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自主式物品云管理***，包括物品自动识别模块、物品轮廓分析模块、若干智能搬运机器人、物品自主管理控制模块、云管理中心和智能手机平台，所述智能手机平台操纵所述云管理中心，所述云管理中心通过所述物品自主管理控制模块控制所述智能搬运机器人，所述智能搬运机器人通过所述物品自动识别模块和物品轮廓分析模块进行物品识别，并进行物品存取，所述物品自主管理控制模块将所述智能搬运机器人的状态实时反馈给所述云管理中心和所述智能手机平台。本发明的有益效果是：将wifi技术、云计算技术、机器人技术和物品管理相结合，利用现有计算机网络，实现对物品自主化管理，降低成本，同时方便联网管理。
Description
技术领域
本发明属于物联网领域，尤其是一种物品信息与位置管理***。
背景技术
现有的物品管理方法常常使用特定的手持设备对物品的相关信息进行管理，手持设备往往需要单独定制，成本较高，同时现有的物品管理大多没有联网或者少数使用有线方式联网，从而造成异地管理和查询不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种方便有效的自主式物品云管理***。
本发明的技术方案是：一种自主式物品云管理***，包括物品自动识别模块、物品轮廓分析模块、若干智能搬运机器人、物品自主管理控制模块、云管理中心和智能手机平台，所述智能手机平台操纵所述云管理中心，所述云管理中心通过所述物品自主管理控制模块控制所述智能搬运机器人，所述智能搬运机器人通过所述物品自动识别模块和物品轮廓分析模块进行物品识别，并进行物品存取，所述物品自主管理控制模块将所述智能搬运机器人的状态实时反馈给所述云管理中心和所述智能手机平台。
优选地，所述物品自动识别模块采用16位十进制数条形码；
所述物品轮廓分析模块，包括物品的轮廓信息、物品的中心位置处坐标和物品轮廓特征信息；
所述物品自主管理控制模块、所述智能搬运机器人安装的wifi通信终端、所述智能手机平台的wifi模块和所述云管理中心之间通过网络连接；
所述云管理中心由一台或一台以上计算机或服务器组成，用于存储并维护物品信息，在所述智能手机平台的请求下，控制和调度一个或多个所述智能搬运机器人的运动，并接收和识别所述智能搬运机器人反馈的各种信息；
所述智能手机平台，用于录入物品识别信息，发出存入物品、取出物品或改变物品位置的请求，并确定物品的存放位置。
优选地，提取物品的所述轮廓信息，要先对物品图片进行图像处理，得到一个二维数组，二维数组的每个元素对应着图片上相应位置的像素点，元素的大小表示图片上像素点颜色的深浅，然后根据预设的阈值对二维数组进行二值化处理，使整个数组由1和0组成，其中1代表黑色，0代表白色，物品的轮廓信息就通过判断数组中大小为1的元素的位置来确定。
优选地，所述物品轮廓分析模块确定出的物品轮廓特征信息，包括物品形状、物品大小和物品夹取方式。
优选地，所述智能搬运机器人通过wifi通信终端从所述云管理中心接收运动控制命令，命令包括机器人ID、所述智能搬运机器人的运动方向和运动速度，以及所述智能搬运机器人的机械手的运动方式、运动方向和运动速度。
优选地，当云管理中心发出命令请求信息，各智能搬运机器人接收命令请求信息，判断命令请求信息中的机器人ID是否与本机相匹配，若匹配则反馈信息请求信息，发送包括该智能搬运机器人位置信息和优先级信息。
优选地，所述智能搬运机器人通过wifi通信终端将自身状态信息和图像信息发送给所述云管理中心，自身状态信息包括目前所处位置、当前速度和本机ID，在所述智能搬运机器人行驶过程中，状态信息按预定周期发送；图像信息用于确定所述智能搬运机器人存取物品的目标位置。
优选地，存放物品时，所述智能搬运机器人根据所述云管理中心发出的命令行驶，将夹持的货物放到指定位置；抓取物品时，所述智能搬运机器人根据命令，行驶到此物品所在的位置，拍摄一幅物品图像，发送给所述云管理中心，所述云管理中心计算出相应抓取命令，在此命令控制下，所述智能搬运机器人尝试抓取物品，如果在抓取过程中，机械手上触觉传感器表现正常，则继续实施抓取；如果触觉传感器表现不正常，说明此时机械手位置错误，将进行第二次图像拍摄。重复上述流程，直到第三次拍摄图像，如果此时仍然无法实施抓取，则放弃抓取，发送报警信号。
优选地，所述智能搬运机器人通过扫描条形码实现物品自动识别，在物品入库时存储条形码在物品上的位置信息，所述云管理中心将该信息转化成移动命令发送给所述智能搬运机器人，所述智能搬运机器人按照命令移动到指定位置后，开启扫描器，如果信息正确，将扫描成功，进入下一环节；如果扫描失败，则拍摄一幅物品图像，利用所述物品轮廓分析模块找到条形码，如果轮廓识别方法无法找到条形码，则发送报警信号。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明将wifi技术、云计算技术、机器人技术和物品管理相结合，利用现有计算机网络，实现对物品自主化管理，降低成本，同时方便联网管理。
附图说明
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明包括物品自动识别模块、物品轮廓分析模块、若干智能搬运机器人、物品自主管理控制模块、云管理中心和智能手机平台，所述智能手机平台操纵所述云管理中心，所述云管理中心通过所述物品自主管理控制模块控制所述智能搬运机器人，所述智能搬运机器人通过所述物品自动识别模块和物品轮廓分析模块进行物品识别，并进行物品存取，所述物品自主管理控制模块将所述智能搬运机器人的状态实时反馈给所述云管理中心和所述智能手机平台。
所述物品自动识别模块采用16位十进制数条形码，1-10位用于标示物品ID，11-12位用于标示物品的外形信息，13-15位用于表示物品重量信息，第16位为自定义位；
所述物品轮廓分析模块，包括物品的轮廓信息、物品的中心位置处坐标和物品轮廓特征信息；
所述物品自主管理控制模块与所述智能搬运机器人安装的wifi通信终端、所述智能手机平台的wifi功能和所述云管理中心进行网络连接；
所述云管理中心由一台或一台以上计算机或服务器组成，用于存储并维护物品信息，在所述智能手机平台的请求下，控制和调度一个或多个所述智能搬运机器人的运动，并接收和识别所述智能搬运机器人反馈的各种信息；
所述智能手机平台，用于录入物品识别信息，发出存入物品、取出物品或改变物品位置的请求，并确定物品的存放位置。
提取物品的所述轮廓信息，要先对物品进行图像处理，得到一个二维数组，二维数组的每个元素对应着图片上相应位置的像素点，元素的大小表示图片上像素点颜色的深浅，然后根据预设的阈值对二维数组进行二值化处理，使整个数组由1和0组成，其中1代表黑色，0代表白色，物品的轮廓信息就通过判断数组中大小为1的元素的位置来确定。
所述物品轮廓分析模块确定出的物品轮廓特征信息，包括物品形状、物品大小和物品夹取方式。
优选地，所述智能搬运机器人通过wifi网络从所述云管理中心接收运动控制命令，命令包括机器人ID、智能搬运机器人的运动方向、运动速度以及机械手运动方式、运动方向和运动速度。
优选地，当云管理中心发出命令请求信息，各智能搬运机器人接收命令请求信息，判断命令请求信息中的机器人ID是否与本机相匹配，若匹配则发送信息帧，发送包括该智能搬运机器人位置信息和优先级信息。
优选地，所述智能搬运机器人通过wifi网络将自身状态信息和图像信息发送给所述云管理中心，自身状态信息包括目前所处位置、当前速度和本机ID，在所述智能搬运机器人行驶过程中，状态信息按预定周期发送；图像信息用于确定所述智能搬运机器人存取物品的目标位置。
使用时，将要存放物品的信息通过所述智能手机平台登记，并将该信息通过所述物品自主管理控制网络发送给所述云管理中心存储，然后所述云管理中心将物品可存放位置提供给所述智能手机平台，管理人员可通过所述智能手机平台设定物品摆放位置。
所述云管理中心通过查询各个智能搬运机器人的工作状态，调用处于空闲状态的智能搬运机器人，令其将要存放物品摆放到预设位置，并在摆放好后将存放成功信息反馈给所述云管理中心，所述云管理中心会刷新物品位置信息图。
进行物品的取出或改变其摆放位置，可通过所述智能手机平台来操作，所述智能手机平台会将物品信息及预设位置发送给所述云管理中心，然后所述云管理中心会计算出控制命令，并经由wifi网络转发给所述智能搬运机器人，智能搬运机器人会自动移动到物品摆放处，通过条形码扫描器识别并定位物品，然后由安装在智能搬运机器人上的摄像头对物品进行拍摄，并将该图像传输给云管理中心，由其对该图像进行分析处理得到该物品的轮廓信息，再返回给智能搬运机器人，由智能搬运机器人选取具体的物品夹取方式，保证不会在物品取出过程中对物品造成损坏，最后智能搬运机器人会将物品交给管理人员，或重新摆放。
智能搬运机器人的工作状态、位置及移动方向会反馈到云管理中心，由云管理中心实时调度智能搬运机器人，防止有智能搬运机器人长时间处于空闲状态，以及多个智能搬运机器人运动中相互碰撞。
以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.一种自主式物品云管理***，其特征在于：包括物品自动识别模块、物品轮廓分析模块、若干智能搬运机器人、物品自主管理控制模块、云管理中心和智能手机平台，所述智能手机平台操纵所述云管理中心，所述云管理中心通过所述物品自主管理控制模块控制所述智能搬运机器人，所述智能搬运机器人通过所述物品自动识别模块和物品轮廓分析模块进行物品识别，并进行物品存取，所述物品自主管理控制模块将所述智能搬运机器人的状态实时反馈给所述云管理中心和所述智能手机平台。
2.根据权利要求1所述的自主式物品云管理***，其特征在于：所述物品自动识别模块采用16位十进制数条形码；
所述物品轮廓分析模块，包括物品的轮廓信息、物品的中心位置处坐标和物品轮廓特征信息；
所述物品自主管理控制模块、所述智能搬运机器人安装的wifi通信终端、所述智能手机平台的wifi模块和所述云管理中心之间通过网络连接；
所述云管理中心由一台或一台以上计算机或服务器组成，用于存储并维护物品信息，在所述智能手机平台的请求下，控制和调度一个或多个所述智能搬运机器人的运动，并接收和识别所述智能搬运机器人反馈的各种信息；
所述智能手机平台，用于录入物品识别信息，发出存入物品、取出物品或改变物品位置的请求，并确定物品的存放位置。
3.根据权利要求2所述的自主式物品云管理***，其特征在于：提取物品的所述轮廓信息，要先对物品图片进行图像处理，得到一个二维数组，二维数组的每个元素对应着图片上相应位置的像素点，元素的大小表示图片上像素点颜色的深浅，然后根据预设的阈值对二维数组进行二值化处理，使整个数组由1和0组成，其中1代表黑色，0代表白色，物品的轮廓信息就通过判断数组中大小为1的元素的位置来确定。
4.根据权利要求2或3所述的自主式物品云管理***，其特征在于：所述物品轮廓分析模块确定出的物品轮廓特征信息，包括物品形状、物品大小和物品夹取方式。
5.根据权利要求2或3所述的自主式物品云管理***，其特征在于：所述智能搬运机器人通过wifi通信终端从所述云管理中心接收运动控制命令，命令包括机器人ID、所述智能搬运机器人的运动方向和运动速度，以及所述智能搬运机器人的机械手的运动方式、运动方向和运动速度。
6.根据权利要求2或3所述的自主式物品云管理***，其特征在于：当云管理中心发出命令请求信息，各智能搬运机器人接收命令请求信息，判断命令请求信息中的机器人ID是否与本机相匹配，若匹配则反馈信息请求信息，发送包括该智能搬运机器人位置信息和优先级信息。
7.根据权利要求2或3所述的自主式物品云管理***，其特征在于：所述智能搬运机器人通过wifi通信终端将自身状态信息和图像信息发送给所述云管理中心，自身状态信息包括目前所处位置、当前速度和本机ID，在所述智能搬运机器人行驶过程中，状态信息按预定周期发送；图像信息用于确定所述智能搬运机器人存取物品的目标位置。
8.根据权利要求7所述的自主式物品云管理***，其特征在于：存放物品时，所述智能搬运机器人根据所述云管理中心发出的命令行驶，将夹持的货物放到指定位置；抓取物品时，所述智能搬运机器人根据命令，行驶到此物品所在的位置，拍摄一幅物品图像，发送给所述云管理中心，所述云管理中心计算出相应抓取命令，在此命令控制下，所述智能搬运机器人尝试抓取物品，如果在抓取过程中，机械手上触觉传感器表现正常，则继续实施抓取；如果触觉传感器表现不正常，说明此时机械手位置错误，将进行第二次图像拍摄。重复上述流程，直到第三次拍摄图像，如果此时仍然无法实施抓取，则放弃抓取，发送报警信号。
9.根据权利要求2或3所述的自主式物品云管理***，其特征在于：所述智能搬运机器人通过扫描条形码实现物品自动识别，在物品入库时存储条形码在物品上的位置信息，所述云管理中心将该信息转化成移动命令发送给所述智能搬运机器人，所述智能搬运机器人按照命令移动到指定位置后，开启扫描器，如果信息正确，将扫描成功，进入下一环节；如果扫描失败，则拍摄一幅物品图像，利用所述物品轮廓分析模块找到条形码，如果轮廓识别方法无法找到条形码，则发送报警信号。
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