[发明专利]基于路权令牌的四向穿梭车控制系统

权利要求书

1.一种基于路权令牌的四向穿梭车控制系统，其特征在于，包括：WCS以及设置于四向穿梭车上的通信模块、穿梭车定位模块和车载控制模块，其中：通信模块通过无线方式与WCS相连，接收穿梭车任务报文并输出至车载控制模块，车载控制模块根据任务报文控制穿梭车完成一系列动作，穿梭车定位模块通过读取设置于仓储货架上的地址标签或托盘位光电标记确定穿梭车所在位置的坐标，并将坐标信息输出至车载控制模块，车载控制模块将当前四向穿梭车的坐标信息、穿梭车状态信息以及任务进度信息通过通信模块反馈至WCS；

所述的穿梭车任务报文包括：动作指令序列和路径令牌，其中：动作指令序列包含穿梭车为完成WCS的某个任务而实施的一系列动作，路径令牌信息为二进制数，其中每一位对应动作指令序列中的一个托盘位轨道的路权令牌；

所述的任务进度信息是指：四向穿梭车已行走的步数，即经过仓储货架托盘位的个数。

2.根据权利要求1所述的基于路权令牌的四向穿梭车控制系统，其特征是，所述的WCS包括：通信单元、穿梭车状态监控模块、任务录入模块、最短路径计算模块、路径优化模块、路权令牌管理模块和任务优化模块，其中：任务录入模块接收操作人员制定的任务，任务录入模块将接收到的任务起点和终点坐标以及作业类型传输给最短路径计算模块，通信单元以无线方式与四向穿梭车的控制模块相连并获取坐标信息、车载设备状态信息和任务进程信息后输出至穿梭车状态监控模块，并将坐标信息和车载设备状态信息输出至最短路径计算模块，最短路径计算模块根据任务起点和终点坐标以及车载设备状态信息计算出最短路径，并输出给路径优化模块，路权令牌管理模块与穿梭车状态监控模块相连并获取穿梭车任务进度信息以更新当前令牌状态，路径优化模块与路权令牌模块相连并根据当前令牌状态生成最佳路径并输出至任务优化模块，任务优化模块根据任务类型及任务路径信息对任务分配进行优化，将优化后的任务序列以穿梭车任务报文形式通过无线通信网络发送给穿梭车。

3.根据权利要求2所述的基于路权令牌的四向穿梭车控制系统，其特征是，所述的最佳路径通过路径优化模块比对所有可选路径中转弯数最少、可用令牌占比最高的路径作为最佳路径。

4.根据权利要求1所述的基于路权令牌的四向穿梭车控制系统，其特征是，所述的穿梭车定位模块包括：地址标签读写单元和托盘位光电传感器，其中：地址标签读写单元与车载控制模块相连并传输读取到的地址标签内坐标信息，托盘位光电传感器与车载控制模块相连并传输托盘位的检测结果供控制模块进行托盘位计数以及车体对准托盘位的精确停车；

所述的地址标签设置于行车巷道上的每一个托盘位、行车巷道两侧的储货流道上的托盘位，以及货物进出货架出入口的货梯位。

5.根据权利要求1所述的基于路权令牌的四向穿梭车控制系统，其特征是，所述的车载控制模块包括：任务进度监控单元、车速控制单元、精准停车控制单元、转向机构控制单元和抬升机构控制单元，其中：任务进度监控单元分别与车速控制单元、精准停车控制单元、转向机构控制单元和抬升机构控制单元相连，将任务进度信息输出给车速控制单元、精准停车控制单元、转向机构控制单元和抬升机构控制单元；当前任务进展到某一动作时，任务进度监控单元向执行该动作的精准停车控制单元、车速控制单元、转向机构控制单元、抬升机构控制单元发出对应的指令，其中：精确停车控制单元在收到停车指令并当穿梭车定位模块检测到托盘位标记时对准该标记实施精准停车，车速控制单元收到加减速指令时控制行走电机加速或减速，转向机构控制单元接收到转向指令时控制转向电机实现车轮原地90°转向，抬升机构控制单元接收到抬升或降低指令时控制抬升电机正向或反向转动带动车体顶部载货平板升降，实现存货或取货。

6.根据权利要求2所述的基于路权令牌的四向穿梭车控制系统，其特征是，所述的路权令牌管理模块包括：路权令牌状态记录单元、路权令牌回收单元和路权令牌分配单元，其中：路权令牌状态记录单元与路径优化模块相连并传输当前的令牌状态，路权令牌回收单元与穿梭车状态监控模块相连，通过分析穿梭车任务进度信息回收已行驶过的路段的令牌并更新路权令牌状态记录，路权令牌分配单元与路径优化模块相连并传输当前最新的令牌状态。