[发明专利]一种地下物流舱体定位装置及方法

说明书

本发明公开了一种地下物流舱体定位装置及方法，所述装置包括若干个沿着物流舱体运行轨道顺次安装的磁钉；以及接近开关、增量式编码器、偏航传感器和定位控制器，接近开关在随物流舱体车身运动的过程中与各磁钉进行应答；增量式编码器获取物流舱体车身的位置增量；偏航传感器获取物流舱体车身的偏航角度；定位控制器将接近开关从磁钉处获得的位置坐标作为物流舱体车身位置的初始值，并利用物流舱体运行过程中的位置增量和偏航角度计算出物流舱体车身在运行轨道沿横轴和纵轴的位置分量，对物流舱体车身的位置进行实时更新，完成地下物流舱体定位。本发明能够解决物流舱体位置监测不准确、存在累计误差、成本高等问题。

技术领域

本发明属于定位装置技术领域，具体涉及一种地下物流舱体定位装置及方法。

背景技术

随着网络购物以及快递物流掀起的产业热潮，物流产业从传统的配送模式向智能物流进行升级转变，尤其是利用城市地下空间建立地下物流配送系统，对于线上消费以及城市升级具有重要作用，但是对物流设备的自动化和智能化水平提出了更高的要求。先进的地下物流系统利用轨道、舱体以及执行机构来进行辅助物流运输，可以在不同的区域进行快递的投递、转运及调度等任务，从而有效促进物流系统的效率和品质。物流舱体作为地下物流系统的常规设备，能够进行物流的转运，物流舱体定位技术作为关键技术之一，可以实时报告物流舱体当前所处位置，从而便于管理人员进行实时查看、统计及调度，为地下物流系统提供精确的位置服务。

对物流舱体动态定位目前常用的方法有齿轮计数法、红外对射法、激光定位法、以及增量式编码器法等。齿轮计数法通过检测物流舱体牵引部轮齿转动个数后，换算出物流舱体的具体位置，该方法已相当成熟成本低，但存在长时间运行累计偏差；红外对射法安装在导轨每一固定位置上的红外发送装置发出红外波，当物流舱体运动到该固定位置前方时，红外波被物流舱体车身反射，当前时刻被标记，即通过分站通知中心站物流舱体移动到该位置处，该方法需要部署密集的红外装置才能获得精确的定位性能；激光定位法同样在定位区域安装激光发射器和在物流舱体安装激光接收器，当物流舱体运动到某一位置后接收到来自激光发射器的激光信号，将该激光发射器的位置标定为物流舱体的位置，激光定位法具有很高的定位精度，但是同样需要进行密集的部署；增量式编码器法主要在物流舱体车轮部安装编码器，将物流舱体行走位移转化为电信号继而转化为计数脉冲，用脉冲的个数来反算物流舱体移动的位置，但是当物流舱体运行轨道倾斜时容易造成测量误差，同时长航时运行物流舱体存在不可避免的累计误差。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种地下物流舱体定位装置及方法，能够解决物流舱体位置监测不准确、存在累计误差、成本高等问题。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种地下物流舱体定位装置，包括：

若干个磁钉，沿着物流舱体运行轨道顺次安装；

接近开关，在随物流舱体车身运动的过程中与各磁钉进行应答；

增量式编码器，获取物流舱体车身的位置增量；

偏航传感器，获取物流舱体车身的偏航角度；

定位控制器，分别与所述增量式编码器、偏航传感器和接近开关相连；

定位控制器将接近开关从磁钉处获得的位置坐标作为物流舱体车身位置的初始值，并利用物流舱体运行过程中的位置增量和偏航角度计算出物流舱体车身在运行轨道沿横轴和纵轴的位置分量，对物流舱体车身的位置进行实时更新，完成地下物流舱体定位。

可选地，所述若干个磁钉以阵列形式，每隔固定距离L安装在物流舱体运行轨道处，形成阵列磁钉表示为MNs＝[MN₁,MN₂,…,MN_l]，经人工精确测量标定获得每个磁钉的坐标为MN_i＝[mx_i,my_i]。