[发明专利]一种工厂智能化物料运输与仓储系统

权利要求书

1.一种工厂智能化物料运输与仓储系统，包括多个生产车间，所述的生产车间内设置有车间储料区，在多个生产车间的中间设置有仓库；各个车间储料区和仓库中均放置有多个货架，货架旁设置有用于转运物料的机械臂，以及用于监测货物状态的监测装置，监测装置信号连接有中控台并与中控台信息交互，让中控台实时的了解货架和物料的状态；其特征在于：

所述的生产车间与仓库之间设置有用于导向的磁导轨，以及在导轨上运行用于运输物料的循迹物料车；所述循迹物料车设置有微控制器，以及与微控制器连接的无线传输模块，循迹物料车通过无线传输模块与中控台信号连接后进行信息交互；

所述循迹物料车的微控制器连接有视觉传感模块、驱动模块和速度反馈模块；所述的速度反馈模块中设置有纠偏控制系统，所述纠偏控制系统的具体控制流程为：

步骤一：确定BP神经网络结构，设置为三层网络结构，包括输入层、隐含层和输出层；

输入层设置4个输入节点即令m=4，4个输入节点分别为物料车左轮速度v_l、右轮速度v_r、角速度ω、线速度v，设左右两驱动轮间的距离为L，

可求得物料车的转弯半径R= 、物料车的线速度v=（v_l+v_r）/2、角速度ω=v/R，输出层三个节点分别为K_p、K_i、K_d，此时K=1；

步骤二：给定初始位置偏差e_d=*tan[*t]和目标位置偏差Δe_d=0.55；

步骤三：求输出层三个节点K_p、K_i、K_d输出，具体过程如下：

BP神经网络的输入层的输入（m为输入层节点的个数m=4）：

O_j⁽¹⁾=x_k-j=e(k-j) (j=0,1,…,m-1)

O_m⁽¹⁾=1

隐含层的输入 (q为隐含层变量的个数q=5)：

net_i⁽²⁾(k)= _ij⁽²⁾O_j⁽¹⁾(k)

隐含层的输出：

O_j⁽²⁾(k)= ƒ[net_i⁽²⁾(k)](i=0,1,…,q-1)

O_q⁽²⁾(k)=1

式中w_ij⁽²⁾为隐含层加权系数；

输出层的输入：net_l⁽³⁾(k)=_li⁽³⁾O_j⁽²⁾(k)

输出层的输出：O_l⁽³⁾(k)= g[net_l⁽³⁾(k)](l=0,1,2)

则求得K_p= O₀⁽³⁾(k)、 K_i= O₁⁽³⁾(k)、K_d= O₂⁽³⁾(k)

其中W_li⁽³⁾为输出层加权系数，上标（1）、（2）、（3）分别代表输入层、隐含层、输出层；

步骤四：求预测输出Δe_df；

步骤五：求目标值Δe_d与预测输出Δe_df的偏差Δe_f=|Δe_d-Δe_df|；

步骤六：判断Δe_f是否大于设定值0.05，若大于0.05，则返回步骤三进行循环，若不大于0.05则进行步骤七；

步骤七：根据步骤三求得的PID控制参数K_p、K_i、K_d，对循迹物料车行进路线进行纠正，纠偏后的位置偏差e_dc；

步骤八：求目标输出Δe_d；

步骤九：计算输出Δe_d=|e_d-e_dc|是否大于0.55，若大于0.55，则返回步骤二进行循环，若不大于0.55，则说明控制精度达到要求，纠偏过程结束；

中控台与循迹物料车和机械臂信号连接后，对循迹物料车和机械臂下达控制指令：中控台控制循迹物料车到指定的位置处承载物料，并将物料运输到另一指定的位置处；中控台控制机械臂将循迹物料车上的物料放置在货架的指定位置处，或将货架指定位置处的物料转运至循迹物料车上；通过中控台控制各个循迹物料车和各个机械臂相互配合，完成物料的入库和出库。