CN103984346A - 一种智能仓储盘点***及其盘点方法 - Google Patents

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杨敬辉
杨晶东
杜万和
师艳伟
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Abstract

本发明公开了一种智能仓储盘点***及其盘点方法，整个方案由自动盘点机器人和远程管理服务器配合完成，其中自动盘点机器人通过扫描，建立对应于仓库的平面地图，该自动盘点机器人接受远程管理服务器的指令，并基于建立的平面地图移动至对应的货架前，读取其上的货物标签中的信息；而远程管理服务器远程控制自动盘点机器人，并实时获取自动盘点机器人发送的数据，进行仓储自动管理。本发明提供的方案能够实现对仓库中货物的自动盘点，大大提高货物盘点的效率和精度，实现仓储管理的智能化。

Description

一种智能仓储盘点***及其盘点方法
技术领域
本发明涉及一种仓储管理技术，具体涉及仓储管理中的货物盘点方案。
背景技术
仓储管理就是对仓库及仓库内的物资所进行的管理，是仓储机构为了充分利用所具有的仓储资源提供高效的仓储服务所进行的计划、组织、控制和协调过程。具体来说，仓储管理包括仓储资源的获得、仓储商务管理、仓储流程管理、仓储作业管理、保管管理、安全管理多种管理工作及相关的操作。
智能仓储管理***集成了信息技术、无线射频技术、条码技术、电子标签技术和计算机应用技术等，将仓库管理、无线扫描、电子显示和计算机应用有机的组合成了一个完整的信息管理***。现行的先进智能仓储管理***依靠了一项重要的技术手段，那就是RFID的使用。
中国作为能源大国，相对应的石油、石化、煤化化工等产业迅速发展，与此同时，危险品的品种和数量也日益剧增，与这些石油化工品产业相关的企业更是多不胜数。于是化工品物流高速发展，化工仓库也成为热门。在全中国1万多家危险品仓储企业中，专业的化工第三方物流仓库占据近3成。虽然中国化工物流方面的仓库发展迅速，可是使用的相关仓库管理技术却没有得到很好的升级和发展，大多数使用仍是老旧的传统仓库管理模式。危险品仓储市场的管理标准也没有很好的规范，现代化水平也偏低。这种技术水平的底下，严重掣肘到了中国危险品仓储业的发展。
再者，目前常用在仓储管理***中的盘点手段主要分为手工盘点、盘点机盘点。
其中，手工盘点：主要靠人员手工记录盘点内容，商品数据，然后跟电脑核对。盘点机盘点：利用数据采集器设备，把需要盘点的商品信息导入到采集器中，然后利用盘点机扫描商品条码，然后显示相应的信息，盘点人员根据实现数量录入采集，最后导入***管理软件比对。
这种两种盘点手段都需要盘点工人进入到仓储现场所存货物进行一一盘点，这不仅费时费力，还存盘点不精确的问题；最为关键的时，这种盘点手段无法用于危险品仓储的盘点，由于危险品仓储的特点，使得工人员无法进入到仓储现场进行盘点，这样将给危险品仓储的盘点带来极大的不便。
发明内容
针对现有仓储管理方案中依靠人工进行货物盘点所存在的问题，本发明的主要目的在于提供一种智能仓储盘点***，实现货物的自动精确盘点。
同时，在该***的基础上，本发明还提供一种智能仓储的盘点方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种智能仓储盘点***，所述盘点***包括货物标签，其还包括：
自动盘点机器人，所述自动盘点机器人通过扫描，建立对应于仓库的平面地图，所述自动盘点机器人接受远程管理服务器的指令，并基于建立的平面地图移动至对应的货架前，读取其上的货物标签中的信息；
远程管理服务器，所述远程管理服务器远程控制自动盘点机器人，并实时获取自动盘点机器人发送的数据，进行仓储自动管理。
在该盘点***中，所述自动盘点机器人包括一可移动本体，该可移动本体上设置有用于扫描的激光器、用于移动时探测障碍物的声呐环、云台摄像头、标签读写器、控制器和电源，所述控制器控制连接激光器、声呐环、标签读写器以及云台摄像头，所述电源为自动盘点机器人提供工作电压。
进一步的，所述远程管理服务器主要包括：
数据存储单元，所述数据存储单元存储盘点***运行中所有的数据；
数据通讯单元，所述数据通讯单元与自动盘点机器人数据相接，相互传输数据；
数据处理单元，所述数据处理单元对数据通讯单元接收的数据进行处理，并将处理好的数据存入数据存储单元中；所述数据处理单元产生控制指令并传至数据通讯单元；
显示单元，所述显示单元受控于数据处理单元，显示数据处理单元处理好的数据。
进一步的，所述盘点***还包括移动控制端，所述移动控制端运行于移动终端，并通过移动网络与自动盘点机器人数据相接。
基于上述的盘点***，本发明提供的一种智能仓储的盘点方法，其包括如下步骤：
(1)由自动盘点机器人对仓库内的环境进行扫描，并根据扫描结果建立仓库内部环境的平面地图；
(2)自动盘点机器人接受控制指令，对该控制指令进行解析，根据解析的结果基于建立的平面地图形成对应的移动控制指令；
(3)自动盘点机器人在该移动控制指令下自动移动至目的地址；
(4)自动盘点机器人通过其上标签读写器对目的地址上的货物标签内的信息进行读取，将读取的结果传至远程管理服务器；
(5)远程管理服务器对接收到的数据进行处理，完成货物的盘点。
在该盘点方法的优选方案中，所述步骤(1)中自动盘点机器人根据预设的路径对仓库内的环境进行扫描，获取仓库内所有货架的位置信息和舱内移动道路的信息，并据此建立仓库内部环境的平面地图。
进一步的，所述步骤(2)中具体包括如下步骤：
(a1)自动盘点机器人解析控制指令，从指令中获取到目的地址信息；
(a2)根据目的地址信息集合建立的平面地图，形成对应的移动路径；
(a3)将该移动路径与平面地图结合，计算得到对应的移动控制指令。
进一步的，所述步骤(2)中具体包括如下步骤：
(b1)自动盘点机器人解析控制指令，从指令中获取到预设的移动路径信息；
(b2)将移动路径信息与平面地图结合，计算得到对应的移动控制指令。
进一步的，所述自动盘点机器人将建立的平面地图信息传至远程管理服务器中，并在移动过程中将自己的实时位置信息传至远程管理服务器，远程管理服务器在平面地图上实时显示自动盘点机器人的移动轨迹。
进一步的，所述步骤(4)中自动盘点机器人在读取到货物标签内信息后，将与远程管理服务器中存储的货物信息进行对比，并将对比结果传至远程管理服务器。
进一步的，所述自动盘点机器人在完成一次盘点任务后，将返回原始位置。
本发明提供的方案能够实现对仓库中货物的自动盘点，大大提高货物盘点的效率和精度，实现仓储管理的智能化。
同时，本方案能够实现远程精确控制，通过自动盘点机器人自动完成货物的盘点，无需人工进入到仓储环境，特别适用应用于危化品仓储环境。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明提供的盘点***的***框图；
图2为本发明中的自动盘点机器人的结构示意图；
图3为本发明中自动盘点机器人的俯视图；
图4为本发明中自动盘点机器人上读卡器机构的结构示意图；
图5为本发明中移自动盘点机器人的装配示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1，其所示为本发明提供的智能仓储盘点***的***框图。由图可知，该盘点***主要由自动盘点机器人100、远程管理服务器200以及货物标签300组成。
货物标签300设置在相应的货物或者货架上，用于存储所对应货物的相关信息。该货物标签300一般采用RFID标签，其内部存储有货架位置信息、货物名称、货物的存储状态、存储时间、操作人员信息等。
自动盘点机器人100为整个***中的核心部件，其工作仓储环境中，能够对仓储环境进行扫描，并建立对应于仓库的平面地图；同时该自动盘点机器人还接受远程管理服务器的指令，并基于建立的平面地图移动至对应的货架前，读取其上的货物标签中的信息。
参见图2至图，该自动盘点机器人100包括一可移动本体100底部对称设置有四个驱动轮101，同时在移动本体100的甲板上设置有激光器102、声呐环103和RGB云台摄像头104。
激光器102设置在可移动本体100的前甲板上，既用于壁障，又用于机器人自身在仓库中的定位。
声呐环103用于检测机器人行进过程中的障碍物，器由12个声呐传感器组成，分为两组，每组六个声呐传感器分别设置在可移动本体100的前、后端。
同时RGB云台摄像头104用于寻找目标，其设置移动本体100的甲板上，并位于激光器102的上方。
在该可移动本体100中还设置有控制器和电源(图中未示出)，其中控制器控制连接移动本体100上设置的激光器102、声呐环103和RGB云台摄像头104；同时该控制器还通过驱动机构(如电机和传动机构)驱动连接移动本体上的驱动轮101。
该控制器主要包括数据处理单元、地图构建单元、壁障单元、路径规划单元。
数据处理单元为自动盘点机器人100中数据计算中心。
地图构建单元根据激光器102扫描得到的数据(如障碍物信息、货架位置信息、移动道路信息、它们之间相对位置等)构建仓储环境的电子平面地图。该地图中至少包括所有货架的位置信息、相对于位置信息、移动道路信息等。
壁障单元和路径规划单元配合形成自动盘点机器人100中导航***，用于控制自动盘点机器人100自动运行至目的地。壁障单元获取激光器102中数据对自动盘点机器人100移动过程的位置进精确定位，同时获取声呐环103中数据对移动路径上的障碍物进行精确的检测；路径规划单元用于根据指令结合建构的电子平面地图，规划出相应的路径信息，并根据该路径信息形成对应的移动控制指令。
电源为整个机器人的工作提供稳定可靠的工作电压，其分别与激光器102、声呐环103、RGB云台摄像头104以及控制器等组成部件电连接。
为了进一步提高操作的便携性，本发明还在可移动本体100上设置相应的控制面板105。该控制面板105设置在可移动本体100甲板的中间部位，其上具有机器人运行过程中的状态指示灯，复位按钮，串行接口和网线接口等。
为了能够实现盘点货物，本发明在可移动本体100上设置有货物标签读写器106，该货物标签读写器通过相应的支撑架107安置在可移动本体100上。
该支撑架107由一用于安装货物标签读写器106的支撑面107a和对称设置在支撑面下部的两长度不同的支撑脚107b、107c组成。
读卡器机构106在具体安装时，首先将支撑架107的长支撑脚107b通过螺丝钉固定在可移动本体100的甲板上，同时将短支撑脚107c固定在激光器上。
固定在好支撑架107后将货物标签读写器106规定在支撑架107上的支撑面107a即可。
本***中的远程管理服务器200为整个后台的数据管理中心，其能够远程控制自动盘点机器人100，并实时获取自动盘点机器人发送的数据，进行仓储自动管理。
在具体实现时，该远程管理服务器主要由数据存储单元201、数据通讯单元202、数据处理单元203以及显示单元204组成。
数据存储单元201用于存储盘点***运行中所有的数据；
数据通讯单元202用于与自动盘点机器人数据相接，实现服务器与机器人之间的传输数据。
数据处理单元203用于根据仓储管理的要求对数据通讯单元接收的数据进行处理，并将处理好的数据存入数据存储单元中；同时该数据处理单元还根据用户的操作产生相应的控制指令，并该控制指令通过数据通讯单元202传至自动盘点机器人100，实现对其远程控制。
显示单元204提供一人机交互界面，提供并显示出该管理服务器的所有功能。
为了进一步提高本***的操作的便携性，本发明在上述方案的基础上，还提供一种移动控制端400，该移动控制端400以APP的形式安装在相应的移动终端中。移动控制端400通过移动终端所支持的移动网络或WIFI网络控制连接自动盘点机器人100，能够实现对自动盘点机器人100的移动控制。
由此形成的智能仓储盘点***，其进行仓储货物自动盘点的工作过程如下：
首先进行***的搭建，在***中各部分(主要是自动盘点机器人100、远程管理服务器200)通电完成以后，机器人本体通过本身的无线网卡连接到路由器，同时运行远程管理服务器200的客户PC通过有线或无限连接到路由，使得远程管理服务器200和自动盘点机器人100均在同一个局域网下，此时需要PC端请求连接服务端方可在机器人和用户之间建立起通信连接，通信建立完成后可以在PC端选择控制机器人的方式，包括计算机指令控制、语音控制和移动手机端控制。
若该***中还具有移动控制端400，则需要相应的移动终端中运行对应的APP，并通过移动网络与自动盘点机器人100建立通信连接。
在完成***的搭建后，即可进行工作。
在工作前，对待仓储的货物进行信息的登记，登记时为每个货物或者货架分配对应的RFID标签，再通过远程管理服务器200或者现场的读写器，将该货物或者货架的信息写入到RFID中，基于的信息包括货物名称、性质、存储的位置、存储的时间、操作人员姓名等等，并该信息存储到远程管理服务器200的数据存储单元中。
在完成所有的货物登记和仓储后，即可控制自动盘点机器人100进行货物的自动盘点。
在首次盘点前，由远程管理服务器200或者移动控制端400向自动盘点机器人100发送建图指令以及相应的移动路径。
自动盘点机器人100中的控制器在接收到该建图指令以及相应的移动路径，将控制自动盘点机器人100按照移动路径进行移动，该移动过程中，将启动地图构建单元和壁障单元，地图构建单元将通过自动盘点机器人100上的激光器获取整个仓储环境的大小，同时移动过程中自动盘点机器人100的精确位置、仓储环境中各个货架的位置信息、相依移动通道的信息等等，并根据这些信息构建出仓储环境的电子平面地图，该地图中至少包括所有货架的位置信息、相对于位置信息、移动道路信息等。
在移动过程中，壁障单元通过自动盘点机器人100上的激光器和声呐环103精确检测出自动盘点机器人100移动过程中遇到的障碍物，并控制自动盘点机器人100绕过该障碍物继续前进。
根据需要，自动盘点机器人100可将构建的地图发送至远程管理服务器200，以便实现远程管理服务器200实时显示自动盘点机器人100的运动轨迹。
在完成地图构建后，即可进行货物的盘点。在盘点货物时，由运行远程管理服务器200的客户PC端或运行移动控制端400的移动终端产生对货架进行盘点的盘点指令，具体为对应的计算机指令或者为移动手机指令。
或者直接由扬声器直接产生语音控制指令，该语音控制指令可以直接向自动盘点机器人100发送，也可以向客户PC端和移动终端发送，由其接受处理后，在发送给自动盘点机器人100。
对于指令形成的时间，可以由操作人员即时产生，可以根据设定的时间段自动产生。
自动盘点机器人100在接受到相应的指令后，将由内部的控制器对该指令进行解析，再解析获得控制命令后，启动路径规划单元，该路径规划单元将该指令结合建构的电子平面地图，通过计算规划出相应的路径信息，并根据该路径信息结合电子平面地图计算形成对应的移动控制指令。
控制器根据移动控制指令控制自动盘点机器人100向目标移动，在移动过程中，通过激光器获取自动盘点机器人100的即时位置信息，此时可根据需要将该位置信息发送至运行远程管理服务器200，由运行远程管理服务器200通过该位置信息在之前接受的电子平面地图上实时显示自动盘点机器人100的运行轨迹。该功能同样也可在移动终端上实现。
同时，在移动过程中，自动盘点机器人100中的控制器将启动壁障单元，该单元将通过自动盘点机器人100上的激光器和声呐环103精确检测出自动盘点机器人100移动过程中遇到的障碍物，并控制自动盘点机器人100绕过该障碍物继续前进。
在达到目标位置后，将进入到数度读取阶段。该阶段中，自动盘点机器人100中的控制器首先控制读卡器开启，读卡器将针对目标仓位上的RFID电子标签进行读取，在读取完毕后，将该数据传至远程管理服务器200或者移动控制端400。
根据需要，读卡器在读取完毕后，将根据读取到的数据信息，从远程管理服务器200的数据存储单元中获取对应的存储数据，并将读取到的数据与提取到的数据进行对比，来检查库位上货物是否摆放正确，将读取到的数据和对比结果发送发送至远程管理服务器200或者移动控制端400。
在完成数据的读取后，自动盘点机器人100中的控制器将依据之前过来的路径规划返回起点，由此完成货物的盘点。
上述的盘点过程是基于具体的目标指令进行，根据需要直接形成一个规划路径指令，实现对多个目标仓位的盘点。
据此，由远程管理服务器200或者移动控制端400在仓储环境的平面地图上选取需要进行盘点的仓位，并预设相应的路径(确定盘点的先后顺序和移动方向)，由此形成包含预设路径和待盘点仓位信息的控制指令，并发送至自动盘点机器人100。
自动盘点机器人100的控制器在接受到指令后，将由内部的控制器对该指令进行解析，再解析获得控制命令后，启动路径规划单元，该路径规划单元根据指令中的预设路径结合电子平面地图计算形成对应的移动控制指令。
控制器根据移动控制指令控制自动盘点机器人100向目标移动，实现多仓位的同时盘点。具体过程如上所述，此处不加以赘述。
通过上述内容可知，本发明提供的***可以实现：
1)以通过远程语音控制机器人进行仓储货物盘点及信息采集传输。
2)通过手机终端完成机器人远程控制进行仓储盘点及信息采集传输。
3)实现设置机器人在指定的时间段进行自主仓储盘点。
4)实现机器人到指定仓储位置进行盘点。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种智能仓储盘点***，所述盘点***包括货物标签，其特征在于，所述***还包括：
自动盘点机器人，所述自动盘点机器人通过扫描，建立对应于仓库的平面地图，所述自动盘点机器人接受远程管理服务器的指令，并基于建立的平面地图移动至对应的货架前，读取其上的货物标签中的信息；
远程管理服务器，所述远程管理服务器远程控制自动盘点机器人，并实时获取自动盘点机器人发送的数据，进行仓储自动管理。
2.根据权利要求1所述的一种智能仓储盘点***，其特征在于，所述自动盘点机器人包括一可移动本体，该可移动本体上设置有用于扫描的激光器、用于移动时探测障碍物的声呐环、云台摄像头、标签读写器、控制器和电源，所述控制器控制连接激光器、声呐环、标签读写器以及云台摄像头，所述电源为自动盘点机器人提供工作电压。
3.根据权利要求1所述的一种智能仓储盘点***，其特征在于，所述远程管理服务器主要包括：
数据存储单元，所述数据存储单元存储盘点***运行中所有的数据；
数据通讯单元，所述数据通讯单元与自动盘点机器人数据相接，相互传输数据；
数据处理单元，所述数据处理单元对数据通讯单元接收的数据进行处理，并将处理好的数据存入数据存储单元中；所述数据处理单元产生控制指令并传至数据通讯单元；
显示单元，所述显示单元受控于数据处理单元，显示数据处理单元处理好的数据。
4.根据权利要求1所述的一种智能仓储盘点***，其特征在于，所述盘点***还包括移动控制端，所述移动控制端运行于移动终端，并通过移动网络与自动盘点机器人数据相接。
5.一种智能仓储的盘点方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)由自动盘点机器人对仓库内的环境进行扫描，并根据扫描结果建立仓库内部环境的平面地图；
(2)自动盘点机器人接受控制指令，对该控制指令进行解析，根据解析的结果基于建立的平面地图形成对应的移动控制指令；
(3)自动盘点机器人在该移动控制指令下自动移动至目的地址；
(4)自动盘点机器人通过其上标签读写器对目的地址上的货物标签内的信息进行读取，将读取的结果传至远程管理服务器；
(5)远程管理服务器对接收到的数据进行处理，完成货物的盘点。
6.根据要求5所述的一种智能仓储的盘点方法，其特征在于，所述步骤(1)中自动盘点机器人根据预设的路径对仓库内的环境进行扫描，获取仓库内所有货架的位置信息和舱内移动道路的信息，并据此建立仓库内部环境的平面地图。
7.根据要求5所述的一种智能仓储的盘点方法，其特征在于，所述步骤(2)中具体包括如下步骤：
(a1)自动盘点机器人解析控制指令，从指令中获取到目的地址信息；
(a2)根据目的地址信息集合建立的平面地图，形成对应的移动路径；
(a3)将该移动路径与平面地图结合，计算得到对应的移动控制指令。
8.根据要求5所述的一种智能仓储的盘点方法，其特征在于，所述步骤(2)中具体包括如下步骤：
(b1)自动盘点机器人解析控制指令，从指令中获取到预设的移动路径信息；
(b2)将移动路径信息与平面地图结合，计算得到对应的移动控制指令。
9.根据要求5所述的一种智能仓储的盘点方法，其特征在于，所述自动盘点机器人将建立的平面地图信息传至远程管理服务器中，并在移动过程中将自己的实时位置信息传至远程管理服务器，远程管理服务器在平面地图上实时显示自动盘点机器人的移动轨迹。
10.根据要求5所述的一种智能仓储的盘点方法，其特征在于，所述步骤(4)中自动盘点机器人在读取到货物标签内信息后，将与远程管理服务器中存储的货物信息进行对比，并将对比结果传至远程管理服务器。
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