[发明专利]基于可柔性分配存储空间的智能货柜终端系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于可柔性分配存储空间的智能货柜终端系统及方法，系统包括终端控制系统、显示模块、通信模块、电源模块和柔性存储空间，显示模块接受出入库指令，传感器模块对货物进行称重、测距和读取货物条形码，终端控制系统对多传感器数据信息融合处理并根据货位分配优化算法柔性分配存储空间以选取最优存储位置，最终发送指令控制三轴执行装置实现货物的出入库。本发明能够实现不同类型货物混合存放，可柔性调节分配的存储方式大大提高了货柜空间利用率，加快了货物存取效率，降低了人力成本，有利于拓展货柜垂直发展空间，减少货柜占地面积，具有较强的实用性和可靠性。

技术领域

本发明属于自动化仓储终端技术领域，具体涉及是一种基于可柔性分配存储空间的智能货柜终端系统及方法。

背景技术

随着互联网的迅速发展，物流仓储服务的智能化、柔性化、仓储优化是现代仓储技术今后发展的重要趋势。于是自动化立体仓库技术应运而生，其不仅改变了仓储行业劳动密集、效率低下的落后面貌，而且大大拓展了仓库功能，使仓储系统从单纯的保管型向综合的流通型方向发展。现有的自动化立体仓库的发展中可以看出，虽然其集成了计算机信息管理和电气设备控制，但基本是针对大型仓储任务而言的，通常需要大型的仓储基地，制造成本较高，导致通用性不高。

随着智能化、小型化、集成化的思想在工业控制领域的普及，小型密集仓储系统的市场需求量逐步增大。小型密集仓储系统汲取了大型自动化立体仓库控制与管理的优点又有一定的区别，它将研究对象集中在了小型智能货柜中，充分考虑到当下智能货柜良好的发展前景。特别像快递行业，传统意义上快递柜虽然在一定程度上可以解决“最后100米”收件人与快递员时间节点不对应等难题，但是仍存在单元柜格规格单一，无法柔性调节单元存储空间，而且存在投放数量少和投放位置限制等缺陷，并且存取货物时仍需要快递员手动操作，而且当货柜设计高度达到一定程度，人往往会因为不可抗因素不便于存取较高处的货物，这既不利于人性化的存取操作同时也导致了较高处的存储空间难以利用，大大降低了货柜空间利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于可柔性分配存储空间的智能货柜终端系统及方法，能够针对不同类型货物进行混合存放，可柔性调节的存储空间大大提高了货柜内部空间的利用率。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于可柔性分配存储空间的智能货柜终端系统，包括终端控制系统、显示模块、通信模块、电源模块和柔性存储空间；

所述终端控制系统包括控制管理模块、传感器模块、步进电机驱动器和三轴执行装置，所述传感器模块包括激光测距模块、薄膜压力传感器模块以及摄像头模块；所述三轴执行装置包括可控制的XYZ三轴方向移动机构以及Z轴方向上的末端执行器；所述显示模块为一个触摸显示屏；通信模块负责整个控制系统的数据传输；所述柔性存储空间为具有可调节性的单元柜格；

显示模块接收出入库指令，传感器模块对货物进行称重、测距和读取货物条形码，通过通信模块传输数据到控制管理模块，终端控制系统对多传感器数据信息融合处理并根据货位分配优化算法柔性分配存储区域，最终发送指令控制三轴执行装置实现货物的出入库操作。

一种基于智能货柜终端系统的货物入库方法，包括以下步骤：

步骤1：通过人机交互操作界面选择入库，终端控制系统提示是否有空余位置可供存放，若无位置则放弃此次操作，若有位置则执行下一步；

步骤2：将贴有条形码一面的货物朝上放置，正对着载物平台顶端安装的摄像头，通过摄像头拍摄条形码图像，激光测距模块和薄膜压力传感器并行工作，通过通信模块将获得的数据信息经RS232串口发送至控制管理模块；

步骤3：控制管理模块调用条形码解码库识别条形码信息以作为此货物的特征信息；将激光测距模块测得的数据进行处理得到货物的高度与宽度，根据测得高度计算其所占用的空间，将薄膜压力传感器测得的数据通过通信模块传输到控制器进行分析和处理得到货物的质量信息，将上述三种信息按照ABC分类方法进行货物分类；