[发明专利]基于UWB技术的四向穿梭车相对位置定位方法和系统

说明书

本发明涉及基于UWB技术的四向穿梭车相对位置定位方法和系统，手动控制四向穿梭车遍历整个仓库，在每一个仓库关键点位，通过上位机系统记录四向穿梭车到各基站的直线距离，作为该关键点位到各基站的直线距离，基于关键点位编号和前述距离建立标识库；四向穿梭车行驶时，基于车载的UWB接收器实时测量四向穿梭车到各基站的距离；基于当前距离和关键点位数据标志计算四向穿梭车与其运行路径上下一个关键点位的距离，判断四向穿梭车是否到达关键点位；重复以对四向穿梭车进行相对位置的持续跟踪定位。本发明的方法和系统实施方式简单，易于操作且成本低，对后续的运维没有特殊要求。

技术领域

本发明属于自动化仓储设备及其控制技术领域，具体涉及基于UWB技术的四向穿梭车相对位置定位方法和系统。

背景技术

四向穿梭车为应用于立库存储货物搬运用途，可以在货架轨道上四向换向行驶的搬运车辆，包括传感、行驶、换向、顶升、控制、通讯5大功能模块，四向穿梭车和四向穿梭车提升机、穿梭车货架共同构成四向穿梭车立库的硬件设施；

四向穿梭车的运行由部署在局域网内服务器上的调度控制系统进行车辆运行调度和控制，为了执行准确的调度和控制判断，需要四向穿梭车实时向调度控制系统反馈自身的绝对位置信息。

现有的四向穿梭车绝对位置确定有两大类方式：

1.根据相对运行距离推算绝对位置

通过电机上的编码器计算四向穿梭车的相对运行距离，通过根据起点位置叠加相对运行距离确定目前四向穿梭车的绝对位置。

这种方式的根本问题是其并非是真正的绝对位置反馈，容错率较低，编码器的误差、轨道的形变、四向穿梭车换向行驶导致的误差等持续积累均后可能导致计算的绝对位置不准确。所以这种方式虽成本较低，但一般只能用于库内同层只有一台四向穿梭车工作的场景下，否则容易因绝对位置偏差较大导致调度系统在控制时依据错误信息进行判断导致的车辆碰撞等风险，或因车辆路径交叉虽未碰撞但触发避障传感器导致车辆急停。

而即使在一台四向穿梭车工作的情况下，如果编码器发生异常也可能导致车辆在库中“迷失”，需要人工协助其重新初始化，在穿梭车位于高层且搬运较重货物时极为困难。

2.在各个货位和通道处均部署RFID标签、贴二维码或条形码(可选的)，同时在车体上部署对应的传感器，通过车辆行驶到对应位置后传感器的读数来进行绝对定位。这种方式虽可以在功能上满足绝对定位的需求，但实际操作上还是会有诸多困难。

采用RFID的方式：每个货位均需要额外设置专用的位置部署RFID标签，增加实施的复杂度和成本，同时工业RFID读码器本身成本也较高；相邻位置的RFID标签容易误读。

贴二维码或条码方式：每个货位均需要额外设置专用的位置贴条码，且对贴码的位置精度要求较高，增加实施的复杂度和成本；随仓库长时间运行，贴码易产生积灰或污损影响相机识读，导致错误或失效，而立库高层清理或换码困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供基于UWB技术的四向穿梭车相对位置定位方法和系统。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于UWB技术的四向穿梭车相对位置定位方法，包括：

S1手动控制四向穿梭车遍历整个仓库，在每一个仓库关键点位，通过上位机系统记录四向穿梭车到各基站的直线距离，作为该关键点位到各基站的直线距离；

S2以每个关键点位的编号及该关键点位到各基站的直线距离为该关键点位的数据标识，建立整个四向穿梭车立体库包含的关键点位数据标识组成的标识库；

S3四向穿梭车行驶时，基于车载的UWB接收器实时测量四向穿梭车到各基站的距离；