[发明专利]一种存储搬运机器人的自学定位结构及其自学定位方法

说明书

本发明提供定位效率高且安全性高的一种存储搬运机器人的自学定位结构及其自学定位方法，所述自学定位结构包括用于控制存储搬运机器人本体动作的控制模块、设于主轨道上且与每一次轨道的位置一一对应的定位片、设于存储搬运机器人本体的底部且用于探测定位片的第一感应器、设于每一次轨道两侧的定位挡板、用于探测定位挡板的第二感应器和第三感应器、用于计数的编码器，控制模块当第一感应器探测到定位片时控制编码器开始计数，控制模块当第二感应器和第三感应器均没有探测到定位挡板时将编码器当前的计数值记录为偏移值；所述自学定位方法包括正向匀速运动、开始正向计数、记录正向偏移值、计数清零、持续正向记录等步骤。

【技术领域】

本发明涉及物流储运领域，尤其是一种存储搬运机器人的自学定位结构及其自学定位方法。

【背景技术】

物流存储搬运机器人项目一般由货架、存储搬运机器人本体(四向车/小车)、仓储控制系统软件(WCS)、升降机、输送线、拆盘/叠盘机等组成。货架包括托盘储存架和存储搬运机器人本体行走所需的导轨(称为轨道)。轨道分X方向和Y方向，X方向称为主轨道，存储搬运机器人本体在主轨道高速运行；Y方向称为次轨道，或称货架道。次轨道上设有托盘支撑架，用于储存托盘。主轨道上，在每个次轨道的入口处安装有RFID芯片和定位片。存储搬运机器人本体是行走于货架中的运载工具，把托盘从一个位置搬运到另一个位置，从而完成托盘的搬动作业，包括：入库、出库、移位等。所有允许存储搬运机器人本体停留的点(次轨道与主轨道相交的位置处)，都有对应的坐标值(X,Y,Z)相对应。WCS是控制软件，根据作业任务要求，指挥存储搬运机器人的所有动作，包括行走、顶升、下降等。WCS通过发送坐标值(X,Y)给小车PLC(或单片机)，使小车运行到指定位置。小车的一系列动作组合成一个托盘的搬运任务。

入库时，存储搬运机器人本体从入口处(主轨道最始端)获取托盘后(托盘置于存储搬运机器人本体的顶部)，在主轨道X方向移到次轨道入口(指定的X坐标)后，存储搬运机器人本体换向，在次轨道Y方向上运行，把托盘运送到目标储存位(指定的Y坐标)。出库时，存储搬运机器人本体在主轨道X方向移到次轨道入口(指定的X坐标)后，存储搬运机器人本体换向，在Y方向上运行，到达出库托盘的储存位(指定Y坐标)后，顶起托盘，再将托盘运送到指定的出口位置。存储搬运机器人本体从主轨道(X方向)换向进入次轨道(Y方向)时，要求小车在X方向停下时，存储搬运机器人本体需要正好对着Y方向导轨，并且停止点的精度要求在±2mm的范围内。因此存储搬运机器人项目实施的重点和要点在于确保存储搬运机器人本体的停止点精度。

目前现有的定位方法是在货架上安装RFID芯片或张贴条形码，存储搬运机器人通过RFID读卡器或条码扫描器识别存储搬运机器人本体当前的坐标位置，以用于小车高速运行时的定位。当存储搬运机器人本体到达目标位前，存储搬运机器人本体开始减速，当到达目标坐标时，通过感应安装于主轨道上的定位片进行精确定位。

目前定位片的定位原理如下：将定位片安装于主轨道上，并使其位于对应次轨道入口的正中心位置。在存储搬运机器人本体上，安装两个光电感应器(称定位光电)，两个光电感应器位于小车中心线对称位置，向下照射。两个位光电间距96mm，刚好小于定位片长度4mm(定位片长度为100mm)，相当于中心对齐时，允许左右误差2mm。当存储搬运机器人本体的2个定位光电都感应到定位片时，视为小车位于次轨道中心位置；否则，则小车自行左右慢速移动，调整位置，直到对齐为止。目前现有定位方法是通过调整定位片位置来确保存储搬运机器人本体的停止位精度，但是由于货架制造精度，安装精度等方面的误差，需要精确调整每个定位片的位。具体步骤为：将小车慢速开次轨道入口处，通过电脑程序检查两个定位光电都是否感应到定位片，检查小车是否位于次轨道中心线，如果不在小心线则记录偏差值并移开存储搬运机器人本体(因为定位片在存储搬运机器人本体下方，必须移开存储搬运机器人本体才能调整定位片位置)，然后左右调整定位片位置，如此重复，直到存储搬运机器人本体停止后位于次轨道的中心线位置处。