一种智能化搬运系统及其方法

摘要

本发明公开一种智能化搬运系统，包括：搬运装置，用于对货物进行搬运运输；还包括：信息输入单元，用于输入搬运任务信息；数据采集单元，用于采集搬运装置的实时状态及货物的实时状态；中央处理单元，分别与信息输入单元、数据采集单元电连接，用于对信息输入单元内的搬运任务信息以及数据采集单元采集的数据的进行分析处理，得到分析处理结果，分析处理结果为货物的装卸次序、搬运路线以及搬运货物的数量；控制输出单元，与中央处理单元进行电连接，用于根据分析处理结果控制搬运装置做出装卸及搬运动作。本发明一种智能化搬运系统结构简单，成本低，可以有效对搬运过程进行实时的监控，能够提高现有货物的集装效率和提升管理效能。

权利要求

1.一种智能化搬运系统，包括：

搬运装置，用于对货物进行搬运运输；

其特征在于，还包括：

信息输入单元，用于输入搬运任务信息；

数据采集单元，用于采集所述搬运装置的实时状态及货物的实时状态；

中央处理单元，分别与所述信息输入单元、数据采集单元电连接，用于对所述信息输入单元内的搬运任务信息以及所述数据采集单元采集的数据进行分析处理，得到分析处理结果，所述分析处理结果为货物的装卸次序、搬运路线以及搬运货物的数量；

控制输出单元，与所述中央处理单元进行电连接，用于根据所述分析处理结果控制所述搬运装置做出装卸及搬运动作；

所述搬运装置具体包括：

负载平台，所述负载平台的承载面用于对货物进行承载；

移动组件，设置于所述负载平台上，用于带动所述负载平台实现移动；

坡度调节组件，设置于所述负载平台上，用于调节所述负载平台的坡度；

活动斜台，与所述负载平台的一端转动连接，所述活动斜台的承载面为倾斜面，用于将货物通过所述活动斜台送至或送出所述负载平台的承载面；

机械臂，设置于所述负载平台和活动斜台的相对两侧，用于调节所述活动斜台的承载面与所述负载平台承载面之间的角度以及用于将货物从装货区搬至所述活动斜台的承载面上或从所述活动斜台的承载面上搬至卸货区；

设置于所述负载平台和活动斜台相对两侧的两个机械臂通过机械臂距离调节伸缩杆调节两者之间的距离，所述机械臂距离调节伸缩杆设置于所述负载平台的承载面上，所述机械臂距离调节伸缩杆调节两条机械臂之间的距离，以夹紧或松开货物。

2.根据权利要求1所述的智能化搬运系统，其特征在于，所述信息输入单元为以下一种或多种：手机、平板电脑、计算机。

3.根据权利要求1所述的智能化搬运系统，其特征在于，所述搬运任务信息包括以下一种或多种信息：货物的装卸地点、货物的资料、行动指令、历史搬运资料。

4.根据权利要求1所述的智能化搬运系统，其特征在于，所述数据采集单元包括：光学雷达传感器，用于感应所述搬运装置周边环境以及所述搬运装置上货物的实时情况；

负重传感器，用于测量待搬运货物的重量；

测距传感器，用于测量待搬运货物的尺寸；

惯性传感器，用于感应所述搬运装置的实时方向。

5.根据权利要求4所述的智能化搬运系统，其特征在于，所述测距传感器为飞行时间测距传感器。

6.根据权利要求4所述的智能化搬运系统，其特征在于，所述光学雷达传感器的感应角度为360°；

当所述光学雷达传感器背向所述搬运装置时，所述光学雷达传感器用于感应所述搬运装置周边环境的实时情况；

当所述光学雷达传感器没有背向所述搬运装置时，所述光学雷达传感器用于感应所述搬运装置上货物的实时情况。

7.根据权利要求4所述的智能化搬运系统，其特征在于，所述数据采集单元还包括：影像传感器，用于采集所述搬运装置周边环境以及货物的图像或视频。

8.根据权利要求1-7任一项所述的智能化搬运系统，其特征在于，所述智能化搬运系统还包括：自动学习单元，其与所述中央处理单元电连接，所述自动学习单元用于对所述搬运装置的每次搬运情况进行记录，形成历史记录，所述中央处理单元收到新的搬运任务时，所述自动学习单元将此次的搬运任务与历史记录进行对比，若一致，则自动发送所述分析处理结果给所述控制输出单元。

9.根据权利要求1-7任一项所述的智能化搬运系统，其特征在于，所述智能化搬运系统还包括：动态投射灯，设置于所述搬运装置上，在所述动态投射灯用于动态显示搬运任务中的各个阶段和完成进度。

10.智能化搬运方法，其特征在于，利用如权利要求1-9任一项所述的智能化搬运系统进行搬运，具体包括以下步骤：

1) 利用信息输入单元输入搬运任务信息；

2）利用数据采集单元采集搬运装置的实时状态及货物的实时状态；

3）中央处理单元对信息输入单元内的搬运任务信息以及数据采集单元采集的数据的进行分析处理，得到分析处理结果，分析处理结果为货物的装卸次序、搬运路线以及搬运货物的数量；

4）中央处理单元将分析处理结果发送给控制输出单元，与控制输出单元控制搬运装置做出装卸及搬运动作。

说明书

一种智能化搬运系统及其方法

技术领域

[0001] 本发明属于运输领域，具体涉及一种智能化搬运系统及其方法。

背景技术

[0002] 随着社会发展和进步，人们对物质的需求量日益增加。小至日常采购，大至全球货物流通都离不开搬运的过程；而且，近年网购风气盛行，每天的全球货物流通量庞大，令物流效率和管理的要求也一并增加。其中，装卸时间成为最耗时癈力的工序之一和较缺乏智能化。现有装卸方法主要依靠人力，这种方法比较难以监控更加不能无间断的工作，搬运重物亦对人的健康有潜在风险，如腰骨劳损。有见及此，工作的效率、管理和安全有待提升。

发明内容

[0003] 为了解决上述技术问题，本发明提出了一种智能化搬运系统及其方法。

[0004] 为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

[0005] 一种智能化搬运系统，包括：

[0006] 搬运装置，用于对货物进行搬运运输；

[0007] 还包括：

[0008] 信息输入单元，用于输入搬运任务信息；

[0009] 数据采集单元，用于采集搬运装置的实时状态及货物的实时状态；

[0010] 中央处理单元，分别与信息输入单元、数据采集单元电连接，用于对信息输入单元内的搬运任务信息以及数据采集单元采集的数据的进行分析处理，得到分析处理结果，分析处理结果为货物的装卸次序、搬运路线以及搬运货物的数量；

[0011] 控制输出单元，与中央处理单元进行电连接，用于根据分析处理结果控制搬运装置做出装卸及搬运动作。

[0012] 本发明一种智能化搬运系统结构简单，成本低，可以有效对搬运过程进行实时的监控，能够提高现有货物的集装效率和提升管理效能。

[0013] 在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

[0014] 作为优选的方案，信息输入单元可以为以下一种或多种：手机、平板电脑、计算机。

[0015] 采用上述优选的方案，根据具体的情形选择合适的信息输入单元。

[0016] 作为优选的方案，搬运任务信息包括以下一种或多种信息：货物的装卸地点、货物的资料、行动指令、历史搬运资料。

[0017] 采用上述优选的方案，保证搬运任务可以顺利完成。

[0018] 作为优选的方案，数据采集单元包括：

[0019] 光学雷达传感器，用于感应搬运装置周边环境以及搬运装置上货物的实时情况；

[0020] 负重传感器，用于测量待搬运货物的重量；

[0021] 测距传感器，用于测量待搬运货物的尺寸；

[0022] 惯性传感器，用于感应搬运装置的实时方向。

[0023] 采用上述优选的方案，中央处理单元控制数据采集单元可以有效进行实时的监控。

[0024] 作为优选的方案，测距传感器为飞行时间测距传感器。

[0025] 采用上述优选的方案，测距更准确。

[0026] 作为优选的方案，光学雷达传感器的感应角度为360°；

[0027] 当光学雷达传感器背向搬运装置时，光学雷达传感器用于感应搬运装置周边环境的实时情况；

[0028] 当光学雷达传感器没有背向搬运装置时，光学雷达传感器用于感应搬运装置上货物的实时情况。

[0029] 采用上述优选的方案，感应更准确。搬运装置到达目的地后会以光学雷达传感器扫瞄目的地情况，中央处理单元在接收光学雷达传感器传出的数据后会计算其工作进度。另外，光学雷达传感器在装卸时会扫瞄货物装卸情况，以确保货物已经装上或卸下。

[0030] 作为优选的方案，数据采集单元还包括：

[0031] 影像传感器，用于采集搬运装置周边环境以及货物的图像或视频。

[0032] 采用上述优选的方案，影像传感器用于记录周边环境货物的图像或视频并发送至中央处理单元作记录，为智能系统提供学习材料和对比资料。

[0033] 作为优选的方案，智能化搬运系统还包括：

[0034] 自动学习单元，其与中央处理单元电连接，自动学习单元用于对搬运装置的每次搬运情况进行记录，形成历史记录，中央处理单元收到新的搬运任务时，自动学习单元将此次的搬运任务与历史记录进行对比，若一致，则自动发送分析处理结果给控制输出单元。

[0035] 采用上述优选的方案，使得系统更智能化，更便捷。

[0036] 作为优选的方案，智能化搬运系统还包括：

[0037] 动态投射灯，设置于搬运装置上，在动态投射灯用于动态显示搬运任务中的各个阶段和完成进度。

[0038] 采用上述优选的方案，更便于用户实时观察搬运装置的搬运过程。

[0039] 智能化搬运方法，利用智能化搬运系统进行搬运，具体包括以下步骤：

[0040] 1)利用信息输入单元输入搬运任务信息；

[0041] 2)利用数据采集单元采集搬运装置的实时状态及货物的实时状态；

[0042] 3)中央处理单元对信息输入单元内的搬运任务信息以及数据采集单元采集的数据的进行分析处理，得到分析处理结果，分析处理结果为货物的装卸次序、搬运路线以及搬运货物的数量；

[0043] 4)中央处理单元将分析处理结果发送给控制输出单元，与控制输出单元控制搬运装置做出装卸及搬运动作。

[0044] 本发明一种智能化搬运方法操作便捷，可以自动无间断的进行货物搬运和装卸工作，以此提升装卸及搬运的效率和管理。

附图说明

[0045] 图1为本发明实施例提供的搬运装置的结构示意图之一。

[0046] 图2为本发明实施例提供的搬运装置的结构示意图之二。

[0047] 图3为本发明实施例提供的搬运装置的结构示意图之三。

[0048] 图4为本发明实施例提供的滚轮的主视图。

[0049] 图5为本发明实施例提供的滚轮的侧视图。

[0050] 图6为本发明实施例提供的装卸货物指示图。

[0051] 图7a-图7g为本发明实施例提供的搬运装置搬运货物的流程图。

[0052] 图8为本发明实施例提供的智能化搬运系统的结构框图。

[0053] 图9为本发明实施例提供的智能化搬运系统的系统框图。

[0054] 图10为本发明实施例提供的智能化搬运系统的流程图。

[0055] 其中：1负载平台、11负载平台承载面、12挡货板、2活动斜台21活动斜台承载面、3机械臂、31机械臂后臂、32机械臂前臂、321防滑层、33机械臂伸缩传动杆、34机械臂支臂、4滚轮、41轮毂、42轮胎、43坡度调节部、5坡度调节平台、6滚轴、7机械臂距离调节伸缩杆、81信息输入单元、82数据采集单元、83中央处理单元、84控制输出单元、85动态投射灯、a货物。

具体实施方式

[0056] 下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

[0057] 为了达到本发明的目的，一种智能化搬运系统的其中一些实施例中，[0058] 如图8-10所示，一种智能化搬运系统，包括：

[0059] 搬运装置，用于对货物进行搬运运输；

[0060] 还包括：

[0061] 信息输入单元81，用于输入搬运任务信息；

[0062] 数据采集单元82，用于采集搬运装置的实时状态及货物的实时状态；

[0063] 中央处理单元83，分别与信息输入单元81、数据采集单元82电连接，用于对信息输入单元81内的搬运任务信息以及数据采集单元82采集的数据的进行分析处理，得到分析处理结果，分析处理结果为货物的装卸次序、搬运路线以及搬运货物的数量；

[0064] 控制输出单元84，与中央处理单元83进行电连接，用于根据分析处理结果控制搬运装置做出装卸及搬运动作。

[0065] 本发明一种智能化搬运系统结构简单，成本低，可以有效对搬运过程进行实时的监控，能够提高现有货物的集装效率和提升管理效能。

[0066] 为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，信息输入单元81可以为以下一种或多种：手机、平板电脑、计算机。

[0067] 采用上述优选的方案，根据具体的情形选择合适的信息输入单元81。

[0068] 为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，搬运任务信息包括以下一种或多种信息：货物的装卸地点、货物的资料、行动指令、历史搬运资料。

[0069] 采用上述优选的方案，保证搬运任务可以顺利完成。

[0070] 为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，数据采集单元82包括：

[0071] 光学雷达传感器，用于感应搬运装置周边环境以及搬运装置上货物的实时情况；

[0072] 负重传感器，用于测量待搬运货物的重量，协助计算重量分布；

[0073] 测距传感器，用于测量待搬运货物的尺寸；

[0074] 惯性传感器，用于感应搬运装置的实时方向。

[0075] 采用上述优选的方案，中央处理单元83控制数据采集单元82可以有效进行实时的监控。当重量或尺寸超过搬运装置的负载额度时，搬运装置可以拒绝进行搬运。

[0076] 进一步，测距传感器为飞行时间测距传感器。

[0077] 采用上述优选的方案，测距更准确。

[0078] 进一步，光学雷达传感器的感应角度为360°；

[0079] 当光学雷达传感器背向搬运装置时，光学雷达传感器用于感应搬运装置周边环境的实时情况；

[0080] 当光学雷达传感器没有背向搬运装置时，光学雷达传感器用于感应搬运装置上货物的实时情况。

[0081] 采用上述优选的方案，感应更准确。搬运装置到达目的地后会以光学雷达传感器扫瞄目的地情况，中央处理单元83在接收光学雷达传感器传出的数据后会计算其工作进度。另外，光学雷达传感器在装卸时会扫瞄货物装卸情况，以确保货物已经装上或卸下。

[0082] 进一步，数据采集单元82还包括：

[0083] 影像传感器，用于采集搬运装置周边环境以及货物的图像或视频。

[0084] 采用上述优选的方案，影像传感器用于记录周边环境货物的图像或视频并发送至中央处理单元83作记录，为智能系统提供学习材料和对比资料。

[0085] 进一步，智能化搬运系统还包括：

[0086] 自动学习单元，其与中央处理单元83电连接，自动学习单元用于对搬运装置的每次搬运情况进行记录，形成历史记录，中央处理单元83收到新的搬运任务时，自动学习单元将此次的搬运任务与历史记录进行对比，若一致，则自动发送分析处理结果给控制输出单元84。

[0087] 采用上述优选的方案，使得系统更智能化，更便捷。智能化搬运系统能自动学习用户使用习惯，在学习用户的使用习惯后，自动重复相关动作。

[0088] 进一步，智能化搬运系统还包括：

[0089] 动态投射灯85，设置于搬运装置上，在动态投射灯85用于动态显示搬运任务中的各个阶段和完成进度。

[0090] 采用上述优选的方案，更便于用户实时观察搬运装置的搬运过程。

[0091] 动态投射灯85会以不同的文字来表示搬运装置所做的动作。在等待指示时，动态投射灯85会投射“等待指示中”；在搬运过程中，动态投射灯85会投射“搬运中”；在装货过程中，动态投射灯85会投射“装货中”；而在卸货过程中，动态投射灯85会投射“卸货中”；而在电量低于20个百分比时会投射“等待指示中”。

[0092] 不仅如此，动态投射灯也可以以不同的颜色来表示搬运装置所做的动作。

[0093] 再者，动态投射灯85亦会以文字来表示机械人的工作进度，例如在完成50个百分比时会投射“已完成50％”。动作标识和工作进度会轮流显示。

[0094] 智能化搬运方法，利用智能化搬运系统进行搬运，具体包括以下步骤：

[0095] 1)利用信息输入单元81输入搬运任务信息；

[0096] 2)利用数据采集单元82采集搬运装置的实时状态及货物的实时状态；

[0097] 3)中央处理单元83对信息输入单元81内的搬运任务信息以及数据采集单元82采集的数据的进行分析处理，得到分析处理结果，分析处理结果为货物的装卸次序、搬运路线以及搬运货物的数量；

[0098] 4)中央处理单元83将分析处理结果发送给控制输出单元84，与控制输出单元84控制搬运装置做出装卸及搬运动作。

[0099] 本发明一种智能化搬运方法操作便捷，可以自动无间断的进行货物搬运和装卸工作，以此提升装卸及搬运的效率和管理。

[0100] 本发明一种智能化搬运系统涉及的搬运装置可以为常规的搬运小车，也可以为以下公开的更智能化的搬运装置，如图1-3所示，其具体包括：

[0101] 负载平台1，负载平台1的承载面11用于对货物进行承载；

[0102] 移动组件，设置于负载平台1上，用于带动负载平台1实现移动；

[0103] 坡度调节组件，设置于负载平台1上，用于调节负载平台1的坡度；

[0104] 活动斜台2，与负载平台1的一端转动连接，活动斜台2的承载面21为倾斜面，用于将货物通过活动斜台2送至或送出负载平台1的承载面11；

[0105] 机械臂3，设置于负载平台1和活动斜台2的相对两侧，用于调节活动斜台2的承载面21与负载平台1承载面11之间的角度以及用于将货物从装货区搬至活动斜台2的承载面上或从活动斜台2的承载面上搬至卸货区。

[0106] 本发明一种搬运装置结构简单，操作便捷，负载平台1和活动斜台2配合不同的坡度能控制货物滑动的方向，可以有效提升现有重物装卸及搬运的效率和管理，减少搬运动作为人类带来的受伤风险。

[0107] 为了进一步地优化本发明的实施效果，在搬运装置另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在负载平台1的至少一侧设有挡货板12。

[0108] 采用上述优选的方案，挡货板12可以有效防止货物掉落。

[0109] 为了进一步地优化本发明的实施效果，在搬运装置另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，移动组件包括：设置于负载平台1底面的两组滚轮组以及移动驱动装置(图中未示出)，每组滚轮组包括两个滚轮4，移动驱动装置与滚轮4传动连接，移动驱动装置带动滚轮4转动。

[0110] 采用上述优选的方案，结构简单，成本低。

[0111] 进一步，坡度调节组件包括：坡度驱动装置(图中未示出)以及与坡度驱动装置传动连接的坡度调节平台5，坡度调节平台5的一端与负载平台1底面转动连接，移动组件设置于坡度调节平台5上，坡度驱动装置通过调节坡度调节平台5倾斜角度来调节负载平台1的倾斜坡度。

[0112] 采用上述优选的方案，结构简单，成本低。坡度调节组件可以为推杆，利用推杆将坡度调节平台5推斜一定角度，从而可以有效调节负载平台1的倾斜坡度。

[0113] 同时，在其他实施例中，坡度调节组件还可以为气泵(图中未示出)，如图4-5所示，而滚轮4包括轮毂41以及设置于轮毂41上呈“凹”字形的轮胎42，在轮胎42的凹陷处设有坡度调节部43，该坡度调节部43与轮胎42的凹陷处可拆卸式连接，坡度调节部43的外层为弹性体，其内设有充气腔，而该充气腔的进气口与气泵连接，其出气口设有电磁阀。通过气泵和电磁阀来控制充气腔内的气压，从而调节坡度调节部43的伸缩高度，从而调节负载平台1的倾斜坡度。

[0114] 为了进一步地优化本发明的实施效果，在搬运装置另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在负载平台1的承载面11和活动斜台2的承载面21上设置有多根平行分布的滚轴6，滚轴6与负载平台1和活动斜台2转动连接。

[0115] 采用上述优选的方案，令货物能在车上来回滑动，更便利。在其他实施例中，可以在活动斜台2上设置一推杆，给货物一外力即可使其沿着活动斜台2的承载面，在滚轴6上进行滑动，更节能。

[0116] 进一步，设置于负载平台1和活动斜台2相对两侧的两个机械臂3通过机械臂距离调节伸缩杆7调节两者之间的距离，机械臂距离调节伸缩杆7设置于负载平台1的承载面上，且与滚轴6平行设置。

[0117] 采用上述优选的方案，机械臂距离调节伸缩杆7用于调节两条机械臂3之间的距离，以夹紧或松开货物。

[0118] 进一步，设置于负载平台1和活动斜台2相对两侧的两个机械臂3分别包括：

[0119] 机械臂后臂31，机械臂后臂31的一端与机械臂距离调节伸缩杆7的一端转动连接，其相对另一端与机械臂前臂转动连接；

[0120] 机械臂前臂32，机械臂前臂32的一端分别与机械臂后臂31和机械臂伸缩传动杆的传动端转动连接，其相对另一端用于夹紧搬运货物；

[0121] 机械臂伸缩传动杆33，机械臂伸缩传动杆33的一端与活动斜台2转动连接，其相对另一端为传动端与机械臂前臂32传动连接，机械臂伸缩传动杆33用于带动机械臂前臂32的收合及张开，同时机械臂伸缩传动杆33还用于调整活动斜台2与负载平台1之间的角度。

[0122] 采用上述优选的方案，结构简单，采用可伸缩式的机械臂可以有

[0123] 进一步，机械臂3还包括：

[0124] 机械臂支臂34，机械臂支臂34的一端与机械臂后臂31的臂杆转动连接，而其相对另一端与活动斜台2转动连接。

[0125] 采用上述优选的方案，提高机械臂3的稳定性。

[0126] 进一步，在机械臂前臂32的夹货侧表面附有一层用于增加摩擦力的防滑层321。

[0127] 采用上述优选的方案，防滑层321可以为软胶或橡胶垫，提高机械臂和货物之间的摩擦力，用于夹紧货物。

[0128] 进一步，活动斜台2与负载平台1收合时，机械臂3作为拦栅设置于活动斜台2和负载平台1的两侧。

[0129] 采用上述优选的方案，在负载平台1移动时防止货物滑出负载平台1。

[0130] 如图6-7所示，本发明公开的其中一种搬运装置的工作流程如下：

[0131] 在装填货物时，移动组件带动负载平台1移动到合适位置，机械臂距离调节伸缩杆7调节机械臂前臂32的角度，令机械臂前臂32移至货物a的一角，两节伸缩机械臂夹紧货物a一角然后提起(如图7a所示)；搬运装置向货物a驶进后松开货物a，令货物a掉在活动斜台2上(如图7b所示)；搬运装置继续向货物a驶进，直至货物a底部完全贴合活动斜台2，然后夹紧货物a和调节负载平台1与活动斜台2的角度以提起货物a(如图7c和图7d所示)；其后，把负载平台1调节至与地面平衡，再调节活动斜台2的角度把货物a滑到负载平台1(如图7e所示)；最后，调节活动斜台2的角度及机械臂距离调节伸缩杆7以收起两节伸缩机械臂的前臂和活动斜台2(如图7f和图7g所示)。

[0132] 在卸货时，移动组件带动负载平台1移动到合适地点，搬运装置会展开活动斜台2和调节负载平台1的坡度(如图2所示)，使得负载平台1上的货物a能够滑下至目标地点令货物a的一边着地，搬运装置往后退便能将货物a平放到地面，其后搬运装置可以把货物a推至目标地点。

[0133] 本发明公开的这一种搬运装置可以与智能化搬运系统配合使用，也可以单独使用。

[0134] 对于本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。