一种无人机结合RFID多功能库内自动作业系统

摘要

本发明提供了一种无人机结合RFID多功能库内自动作业系统，通过使用仓库管理系统添加仓库信息：仓库名称、仓库结构和仓库温度阈值及仓库湿度阈值；根据仓库信息及RFID读写器的采集范围规划无人机飞行路线；结合飞行路线和需要盘点的货物，规划仓库货物盘点任务；将飞行路线及货物盘点任务传输至无人机，该无人机根据飞行路线执行仓库货物盘点任务和信息采集，采集信息包括RFID电子射频标签上存储的货物信息或/和仓库内的温度信息及湿度信息；最后无人机将在飞行过程中采集的信息上传至仓库管理系统，进而对采集信息进行解析和处理，并输出处理结果，自动完成盘点任务或/和温度及湿度检测任务。本发明的有益效果是：提高仓库管理和货物盘点效率。

说明书

技术领域

本发明涉及仓库管理领域，尤其涉及一种无人机结合RFID多功能库内自动作业系统。

背景技术

现如今随着物流行业的高速发展，各行各业布局了许多为物流服务的仓库站点，而仓库的盘点又是库内作业中十分重要的一环。许多大型仓库为了应对月末年末的盘点任务，不得不投入许多人力，手持扫描设备在严寒酷暑的库内环境进行初盘、复盘等多轮辛苦作业。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种无人机结合RFID多功能库内自动作业系统，一种无人机结合RFID多功能库内自动作业系统，库内具有多种货物，每个货物上面均具有一个RFID电子射频标签，所述无人机结合RFID多功能库内自动作业系统具体的工作过程如下：

S1：通过使用仓库管理系统添加仓库信息，所述仓库信息包括：仓库名称、仓库结构和仓库温度阈值及仓库湿度阈值；

S2：根据所述仓库信息及无人机上的RFID读写器的采集范围规划无人机飞行路线；

S3：结合所述飞行路线和需要盘点的货物，规划仓库货物盘点任务；

S4：将所述飞行路线及所述货物盘点任务传输至无人机，该无人机根据所述飞行路线执行仓库货物盘点任务和信息采集任务，采集信息包括RFID电子射频标签上存储的货物信息或/和仓库内的温度信息及湿度信息；

S5：完成飞行路线后，无人机将在飞行过程中采集的信息上传至仓库管理系统；

S6：通过所述仓库管理系统，对采集信息进行解析和处理，并输出盘点结果或/和仓库内的温度及湿度的检测结果，自动完成盘点任务或/和温度及湿度检测任务，在此过程中，对不合预设规定的结果进行预警提醒，以便工作人员进行针对性的处理，提高仓库管理和货物盘点效率。

进一步地，所述仓库管理系统，用来对仓库进行多维度信息输入、管理及存储，包括仓库信息建模、货物信息录入、货架信息录入、无人机信息录入和盘点管理。

进一步地，所述无人机下端安装有压力传感器底座，该压力传感器底座根据无人机与地面的接触产生的压力来开启无人机将采集信息上传至仓库管理系统的操作。

进一步地，所述压力传感器底座还用来记录无人机的起停和对无人机进行无线充电。

进一步地，步骤S2中，采用BBO算法规划无人机飞行路线。

进一步地，所述采集设备接口包括上传无人机飞行路线接收接口、货物盘点任务接收接口、RFID读写接口和无人机参数设置接口。

进一步地，无人机在飞行前，需要进行无人机状态自检操作，判断是否存在故障；若是，则发送预警信息，进行故障消除，然后再进行无人机的飞行和执行货物盘点任务；若否，则直接进行无人机的飞行和执行货物盘点任务。

进一步地，无人机通过以太网接入RFID读写器，所述RFID读写器的读写距离大于5m，且单次读取标签数据的数量大于80个。

进一步地，所述温度传感器用来采集仓库内的温度信息，当该温度信息不在仓库温度阈值内时，进行预警提醒，工作人员需要对仓库进行温度处理，以免仓库内温度过高或过低。

进一步地，所述湿度传感器用来采集仓库内的湿度信息，当该湿度信息不在仓库湿度阈值内时，进行预警提醒，工作人员需要对仓库进行湿度处理，以免仓库内湿度过高或过低。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

1.由系统规划管理库内作业信息，可以提高仓库管理效率。

2.配套无人机加装RFID采集卡及传感器与服务器互联降低了库内作业沟通成本。

3.库内管理员只需坐在办公室下达盘点及其他巡视任务即可，后续工作由无人机自动接收任务并按照指定路线进行库内作业，并在完成工作后自动回传结果，由系统进行结果校验、存储或发出库内隐患警告。这极大改善了高温严寒天气下人工巡检、盘点的恶劣环境，同时无人机以飞行的模式可以更高效更准确的对库内信息进行采集整理。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中一种无人机结合RFID多功能库内自动作业系统的流程图；

图2是本发明实施例中无人机结合RFID多功能库内自动作业系统的结构图；

图3是本发明实施例中RFID读写器读取电子标签的结构图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明的实施例提供了一种无人机结合RFID多功能库内自动作业系统，库内具有多个货架，货架上放置有多种货物，每个货物上面均具有一个超高频RFID电子射频标签，该超高频RFID电子射频标签上存储有仓库货物信息；所述无人机上安装有RFID读写器、采集设备接口、温度传感器和湿度传感器。请参考图1-3，图1是本发明实施例中一种无人机结合RFID多功能库内自动作业系统的流程图，图2是本发明实施例中无人机结合RFID多功能库内自动作业系统的结构图，图3是本发明实施例中RFID读写器读取电子标签的结构图，所述无人机结合RFID多功能库内自动作业系统具体的工作过程如下：

通过仓库管理系统和数据库对仓库进行多维度信息管理及信息存储，包括仓库信息建模、货物信息录入、货架信息录入、无人机信息录入、盘点管理、库内其他作业管理及维护。

无人机上的采集设备接口用来进行仓库路线规划及盘点任务的接收、RFID读写和无人机参数设置等。

使用仓库管理系统添加仓库信息，例如：仓库名称、仓库(建造)结构、仓库环境阈值(如温度阈值和湿度阈值等)；根据仓库信息及RFID采集范围，使用Biogeography-BasedOptimization(简称：BBO)算法规划无人机飞行路线；具体方法为：以无人机待发区为坐标原点，建立三维坐标系；根据各货架所在的坐标位置、货架长宽高、RFID扫描半径，标记出各货架被完全覆盖扫描所需经过的区域，最后结合BBO算法算出航行路线。

进而结合实际需要，规划仓库货物盘点任务；通过采集设备接口，传输盘点任务及飞行路线给无人机；无人机结合盘点时间及自身参数信息进行准备工作，无人机在飞行前，需要进行无人机状态自检操作，判断是否存在故障；若是，则发送预警信息，进行故障消除，然后再进行无人机的飞行和执行货物盘点任务；若否，则直接进行无人机的飞行和执行货物盘点任务。如有故障发送预警信息(例如：无人机电量不足、无人机不在信号接收区等)；无人机按照接收的盘点任务或其他任务(例如库内环境采集任务)进行飞行路线规划；通过无人机上安装的RFID读写器，在飞行途中进行货物信息的采集或RFID信息的写入；同时飞行途中可同步根据温度传感器和湿度传感器分别进行温度信息和湿度信息的采集。如图3所示，RFID读写器即为阅读器，RFID电子射频标签即为图2中的RFID货物标签和图3中的电子标签，该RFID电子射频标签上存储有仓库货物信息，通过射频信号和载波信号，RFID读写器与RFID电子射频标签之间实现数据的读取和写入。

巡飞完成后，回到无人机待机区域，通过压力传感器监测到的无人机与地面的压力开启结果上传操作，即将采集的各种信息上传到仓库管理系统。仓库管理系统解析和处理采集信息，即将RFID电子标签中存储的货物信息与仓库管理系统中存储的仓库信息进行匹配，确认货物是否存在和货物信息是否正确等，最终输出本次盘点的货物清单明细，或/和将采集到的温度信息和湿度信息与仓库温度阈值及仓库湿度阈值进行比较，得到当前仓库温度及湿度状况，即输出盘点结果或/和仓库内的温度及湿度的检测结果，将盘点结果或/和检测结果传输至数据库进行保存，至此自动完成了盘点任务或/和温度及湿度检测任务，在此过程中可根据其他设置信息进行预警提醒，以便工作人员及时有效的进行针对性的处理，提高仓库管理效率。在作业过程中，所述压力传感器底座还可用来根据监测到的压力进行任务起停记录和提供无人机无线充电服务。

无人机通过以太网总线接入超高频RFID读写器和生产设备，该超高频RFID读写器具有读写距离远(>5米)、支持大范围多数据一次性读写(单次读取标签数据>80个)、抗干扰能力强和携带数据量大的优点。如图2所示，在该无人机结合RFID多功能库内自动作业系统内的交互数据同时通过以太网连接的服务器和数据库实现，根据配置的作业可同时采用多台无人机共同进行库内作业，巡航路线可按算法进行拆分划区。如果仓库较大或者盘点任务较重，则需要多个无人机同时作业，发布任务时可根据执行任务的无人机数量进行货架分区操作(比如编辑ABCD区及各区对应的货架编号)，一个区域对应一个无人机作业。针对每一个区域，均按照单个无人机作业的方法进行作业，即每个区域均建立三维坐标系，得出各个货架被完全覆盖扫描区域坐标点位，然后各分区内按照BBO算法计算飞行路线，最后将不同的路线传给不同区域对应的无人机执行即可。

本发明的有益效果是：

1.由系统规划管理库内作业信息，可以提高仓库管理效率。

2.配套无人机加装RFID读写器及传感器与服务器互联降低了库内作业沟通成本。

3.库内管理员只需坐在办公室下达盘点及其他巡视任务即可，后续工作由无人机自动接收任务并按照指定路线进行库内作业，并在完成工作后自动回传结果，由系统进行结果校验、存储或发出库内隐患警告。这极大改善了高温严寒天气下人工巡检、盘点的恶劣环境，同时无人机以飞行的模式可以更高效更准确的对库内信息进行采集整理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。