TW202011346A

TW202011346A - 搬運車的派車系統

Info

Publication number: TW202011346A
Application number: TW107130925A
Authority: TW
Inventors: 吳振隆; 徐文彥
Original assignee: 群亮力科技股份有限公司
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2020-03-16

Abstract

本發明提供一種搬運車的派車系統，為一種分散式系統，可將任務細分在移動模組、取放模組、及對位模組上，透過第一控制單元與第二控制單元之間進行雙向通訊，使該移動模組移動至目標位置，以該取放模組對物品進行動作，同時，該對位模組能即時控目前任務的執行狀況，以便進行後續的任務指派，可達成全程自動化，以節省人力進行搬運，可有效克服耗費人力及時間的問題，藉此達成無人化的作業程序，更能達到生產效率高的目的。

Description

搬運車的派車系統

本發明與派車系統有關，特別係一種搬運車的派車系統。

近年來，機器人與自動化生產技術的發展，已逐漸應用於物流中心等作業中。尤其以自動化搬運系統中，使用一種可自動控制行走方向的無人搬運裝置(Automatic Guide Vehicle, AGV)，該無人搬運裝置可協助業者進行材料、零件等的搬運與運送的作業，並自動將物品運送至固定地方，以達到提升效率的目的。

然而，現在業者係以人工方式將無人搬運車上的物品一一搬移放置於工作站上，由於目前的搬運車無法於工作站上作自動化作業，以致仍需仰賴工作人員將物品放置固定於工作站上，以便進行後續的相關作業。另外，目前的搬運車僅具備運送的功能，除此之外就無其他功能，在使用功能上稍顯不足，尚有改善的空間，目前的搬運車於作業時，工作站的相關裝置均須進行停置動作，必須等待人工將物品設置完畢後，工作站的相關裝置便能再繼續動作，以致作業時間冗長，不僅人工搬移作業耗費成本，亦緩慢耗時而增加作業時間，若搬運的物品種類較繁雜時，工作人員將容易發生錯放的疏失，甚至無法提升生產效能的缺失。

是以，要如何解決上述習用的問題與缺失，即為本發明欲研究改善的方向所在。

本發明的目的係在於提供一種搬運車的派車系統，其主要實施目的係全程自動化以進行協調性等作業，並且過程中不需要仰賴人力，以達到縮減人工及作業時間，進而節省成本及提升產能的實用效益。

依據本發明提供一種搬運車的派車系統，適用於驅動一無人搬運車裝置對一物品進行搬運，該無人搬運車裝置具有一移動模組、及一連接該移動模組的取放模組，其中，該搬運車的派車系統包含：

一指令輸入單元，包含一操作介面，用以提供使用者輸入一路線指令、一動作指令，並予以輸出。

一第一控制單元，資訊連接該指令輸入單元且接收該路線指令與該動作指令，並依據該路線指令與該動作指令產生相應的一導航資訊、及一動作資訊；以及

一第二控制單元，設置於該無人搬運車裝置內且通訊連接該移動模組與該取放模組，該第二控制單元資訊連接該第一控制單元且接收該導航資訊以驅動該移動模組依循一路徑移動，並具有一轉碼模組，該轉碼模組接收該動作資訊進行轉碼以驅動該取放模組對該物品作動。

依上述之搬運車的派車系統，其中該無人搬運車裝置還包含一設置於該取放模組上的對位模組，使用者對該指令輸入單元輸入一對位指令，該第一控制單元接收該對位指令，並依據該對位指令產生相應的一對位資訊，該第二控制單元的轉碼模組接收該對位資訊並進行轉碼以監控該移動模組與該取放模組是否執行正確指令。

依上述之搬運車的派車系統，其中該第一控制單元與該第二控制單元之間為雙向通訊傳輸。

依上述之搬運車的派車系統，其中該取放模組為機械手臂，該動作指令為拿取、置放、或是提起，該取放模組對該物品執行抓取、置放、或是提起的任務。

依上述之搬運車的派車系統，其中該搬運車的派車系統是透過Wi-Fi、藍芽、RF、ZigBee、4G、5G、或LoRa無線達成訊號傳輸。

依據本發明再提供一種搬運車的派車系統，適用於驅動複數無人搬運車裝置，各該搬運車裝置具有一移動模組、一連接該移動模組的取放模組、及一定位模組，該定位模組用以產生一目前位置訊號，其中，該搬運車之派車系統，包含：

複數工作站；

複數識別裝置，分別設置於該複數工作站上，各該識別裝置產生一位於每一該工作站的目標位置訊號；

一指令輸入單元，包含一操作介面，用以提供使用者輸入一動作指令，並予以輸出；

一第一控制單元，資訊連接該指令輸入單元、該複數識別裝置與該複數無人搬運車，該第一控制單元接收該動作指令，以產生一相應的動作資訊，並具有一運算模組，該運算模組根據各該定位模組發送的目前位置訊號與各該識別裝置發送的該目標位置訊號計算出一該無人搬運車裝置移動至發射該目標位置訊號的最佳路徑資訊，該第一控制單元輸出該動作資訊與該最佳路徑資訊至最近各該工作站的各該無人搬運車裝置上；以及

一複數第二控制單元，分別設置於該複數無人搬運車裝置內且通訊連接該移動模組與該取放模組，各該第二控制單元資訊連接該第一控制單元且接收該最佳路徑資訊以驅動該移動模組移動，並具有一轉碼模組，該轉碼模組接收該動作資訊進行轉碼以驅動該取放模組作動。

依上述之搬運車的派車系統，其中各該搬運車裝置還包含一設置於該取放模組上的對位模組，使用者對該指令輸入單元輸入一對位指令，該第一控制單元接收該對位指令，並依據該對位指令產生相應的一對位資訊，各該第二控制單元的轉碼模組接收該對位資訊並進行轉碼以監控該移動模組與該取放模組是否執行正確指令。

依上述之搬運車的派車系統，其中該第一控制單元與該複數第二控制單元之間為雙向通訊傳輸。

依上述之搬運車的派車系統，其中該取放模組為機械手臂，該動作指令為拿取、置放、或是提起，該取放模組執行抓取、置放、或是提起的任務。

基於上述，本發明提供一種搬運車的派車系統，為一種分散式系統，可將任務細分在移動模組、取放模組、及對位模組上，透過第一控制單元與第二控制單元之間進行雙向通訊，使該移動模組移動至目標位置，以該取放模組對物品執行動作，同時，該對位模組能即時控目前任務的執行狀況，以便進行後續的任務指派，可達成全程自動化，以節省人力進行搬運，可有效克服耗費人力及時間的問題，藉此達成無人化的作業程序，更能達到生產效率高的目的。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例。並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關於本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

請參閱圖1至圖2所示，本發明第一實施例提供一種搬運車的派車系統，該搬運車的派車系統是透過Wi-Fi、藍芽、RF、ZigBee、4G、5G、長期演進技術(LTE)、或LoRa無線達成訊號傳輸，本發明並不加以限制，適用於驅動一無人搬運車裝置10對一物品A進行搬運，該無人搬運車裝置10具有一移動模組11、及一連接該移動模組11的取放模組12，該取放模組12舉機械手臂為例，但不以此為限制。該搬運車的派車系統主要由一指令輸入單元20、一第一控制單元30、一第二控制單元40所組成，其中：

該指令輸入單元20，包含一操作介面21，用以提供使用者輸入一路線指令、一動作指令，並予以輸出；具體而言，該指令輸入單元20舉桌上型電腦為例，但不以此為限制，亦或是手機、平板電腦等裝置，透過該指令輸入單元20進行指令輸入或資料讀取，使本發明能夠滿足多樣化指令輸入的需求，可靈活地操控該無人搬運車裝置10，例如：對該無人搬運車裝置10的移動模組11執行GOTO(路線指令)、Start(出發)、或Stop(停止)的指令，對該無人搬運車裝置10的取放模組12執行Pick(拿取)、Drop(置放)、或Lift(提起)的動作指令。

該第一控制單元30，資訊連接該指令輸入單元20且接收該路線指令與該動作指令，並依據該路線指令與該動作指令產生相應的一導航資訊、及一動作資訊；具體而言，該第一控制單元30為遠端伺服器，內建場景地圖資訊，以產生路徑規劃的指示，該導航資訊為該無人搬運車裝置10移動至目標位置的路徑，以使該無人搬運車裝置10可朝任意方向移動。

該第二控制單元40，設置於該無人搬運車裝置10內且通訊連接該移動模組11與該取放模組12，該第二控制單元40資訊連接該第一控制單元30且接收該導航資訊以驅動該移動模組11依循一路徑移動，並具有一轉碼模組41，該轉碼模組41接收該動作資訊進行轉碼以驅動該取放模組12對該物品A作動；具體而言，該第二控制單元40可為其它可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(PLD)等其他類似裝置或這些裝置的組合，可用以執行本發明該無人搬運車裝置10的控制或操作的相關指令，其中該第二控制單元40包含一種自動控制程式、軟體或演算法，用以執行本發明各該動作資訊的操作功能，此外，該移動模組11與該取放模組12執行的軟體不同，因此，該第二控制單元40必須透過該轉碼模組41進行轉換，以驅動該取放模組12對物品A進行動作。

該無人搬運車裝置10還包含一設置於該取放模組12上的對位模組13，使用者對該指令輸入單元20輸入一對位指令，該第一控制單元30接收該對位指令，並依據該對位指令產生相應的一對位資訊，該第二控制單元40的轉碼模組41接收該對位資訊並進行轉碼以監控該移動模組11與該取放模組12是否執行正確指令；藉此，以讓使用者即時監控目前任務的執行狀況，以便進行後續的任務指派，達到生產效率高的目的。

該第一控制單元30與該第二控制單元40之間為雙向通訊傳輸。本發明係一種分散式系統，包含MRMS(Mobile Robot Management System)與PHRS(Pod Handling Robot System)兩大控制系統，兩大控制系統之間透過自訂服務合約(Service Contract)進行雙向通訊傳輸，MRMS主要負責任務調度能夠控制該無人搬運車裝置10，PHRS主要負責該取放模組12與該對位模組13的控制，使用者端可以透過自訂服務合約與MRMS系統通訊，對該取放模組12執行Pick、Drop、或Lift的任務，對該移動模組11執行GOTO的任務。首先，先執行該移動模組11的移動任務，將該移動模組11移動至目標位置上，同時，MRMS系統會透過自訂服務合約將該取放模組12與該對位模組13的任務輸送至PHRS系統，其中MRMS系統輸送至PHRS系統會透過該轉碼模組41進行轉碼，再由PHRS系統依序控制該取放模組12與該對位模組13執行各自的任務，PHRS系統在任務開始、結束、中止都會透過自訂服務合約再傳送回MRMS系統，以MRMS系統通知使用者端，讓使用者即時監控目前任務的執行狀況。

請參閱圖3至圖4所示，本發明第二實施例提供一種搬運車的派車系統，該搬運車的派車系統是透過Wi-Fi、藍芽、RF、ZigBee、4G、5G、長期演進技術(LTE)、或LoRa無線達成訊號傳輸，本發明並不加以限制，本發明適用於驅動複數無人搬運車裝置10，各該搬運車裝置10具有一移動模組11、一連接該移動模組11的取放模組12、及一定位模組14，該定位模組14用以產生一目前位置訊號，該取放模組12舉機械手臂為例，但不以此為限制。該搬運車之派車系統，主要由複數工作站50、複數識別裝置60、一指令輸入單元20、一第一控制單元30、複數第二控制單元40所組成。

其中，各該定位模組14舉電子羅盤為例，但不以此為限制，亦或是全球定位系統(Global Positioning System, GPS)，以使各該搬運車裝置10能夠進行定位。

該複數識別裝置60，分別設置於該複數工作站50上，各該識別裝置60產生一位於每一該工作站50的目標位置訊號。

該指令輸入單元20，包含一操作介面21，用以提供使用者輸入一動作指令，並予以輸出；具體而言，該動作指令為拿取(Pick)、置放(Drop)、或是提起(Lift)，該取放模組12執行抓取、置放、或是提起的任務。

該第一控制單元30與該複數第二控制單元40之間為雙向通訊傳輸，該第一控制單元30資訊連接該指令輸入單元20、該複數識別裝置60與該複數無人搬運車10，該第一控制單元30接收該動作指令，以產生一相應的動作資訊，並具有一運算模組31，該運算模組31根據各該定位模組14發送的目前位置訊號與各該識別裝置60發送的該目標位置訊號計算出一該無人搬運車裝置10移動至發射該目標位置訊號的最佳路徑資訊，該第一控制單元30輸出該動作資訊與該最佳路徑資訊至最近各該工作站50的各該無人搬運車裝置10上。

該複數第二控制單元40，分別設置於該複數無人搬運車裝置10內且通訊連接該移動模組11與該取放模組12，各該第二控制單元40資訊連接該第一控制單元30且接收該最佳路徑資訊以驅動該移動模組11移動，並具有一轉碼模組41，該轉碼模組41接收該動作資訊進行轉碼以驅動該取放模組12作動。

各該無人搬運車裝置10還包含一設置於該取放模組12上的對位模組13，使用者對該指令輸入單元20的操作介面21輸入一對位指令，該第一控制單元30接收該對位指令，並依據該對位指令產生相應的一對位資訊，該第二控制單元40的轉碼模組41接收該對位資訊並進行轉碼以監控該移動模組11與該取放模組12是否執行正確指令；藉此，以讓使用者即時監控目前任務的執行狀況，以便進行後續的任務指派，達到生產效率高的目的。

進一步說明本實施例該搬運車的派車系統的派車流程：

請再參考圖3所示，舉到eRack02工作站執行Pick(拿取)任務為例，使用者對該指令輸入單元20輸入該動作指令(Pick)，該第一控制單元30會透過最短路徑演算法計算出距離eRack02工作站點最近的該無人搬運車裝置10，然後將該動作指令(Pick)輸送至最近的該無人搬運車裝置10，該無人搬運車裝置10收到該動作指令(Pick)的任務後會判斷該無人搬運車裝置10是否在eRack02工作站點上，若不是就會透過最短路徑演算法計算出該無人搬運車裝置10目前的位置移動至eRack02工作站點的最佳路徑資訊，與此同時該移動模組11執行最佳路徑資訊的任務，當該無人搬運車裝置10到達eRack02工作站後，將該動作指令(Pick)傳輸至該取放模組12，以驅動該取放模組12執行該動作指令(Pick)，如此便完成該動作指令(Pick)的任務。

值得說明的是，本發明該搬運車的派車系統的派車邏輯和派車優化的重要條件包含以下兩個重要條件：

其一，Layout與權重設定。節點(Node)設定，所謂節點係指該無人搬運車裝置10能夠停留的待命點或與該工作站50交握的站點，若是在工作站50交握的站點上，需分別設定執行該動作指令Pick(拿取)、Drop(置放)、或Lift(提起)時所需花費的時間。另外，路由(Route)與方向設定，所謂的路由(Route)係指節點到節點該無人搬運車裝置10的行走路徑與方向，需設定每個路由在該無人搬運車裝置10執行移動任務時所需花費的時間；其二，該無人搬運車裝置10即時回報位置。該無人搬運車裝置10的位置會區分為目前節點與目標節點，當兩個節點相同時表示該無人搬運車裝置10已完成移動的任務並且停留，若不是則表示該無人搬運車裝置10行走在路由(Route)上；藉此，經由上述提及的Layout與權重設定與該無人搬運車裝置10即時回報位置，本發明就可以透過最短路徑演算法計算出該無人搬運車裝置10到達目標節點的最佳路徑資訊。

值得一提的是，本發明還包含異常狀況處理流程。其中舉該動作指令(Drop)為例，會發生異常狀況主要的原因是該取放模組12預將該物品A放置到該工作站50時，偵測到該工作站50上已經有重複的該物品A，此時PHRS系統會透過自訂服務合約將訊息輸出並回報至MRMS系統上，再由MRMS系統透過自訂服務合約回報至使用者端，當使用者端收到該回報後就可以透過異常訊息來執行異常排除的流程。

以上述為本發明所提供一種搬運車的派車系統之各部構件之結構及其組態說明。

本發明可達到下述功效：

藉此，本發明提供一種搬運車的派車系統，為一種分散式系統，可將任務細分在該移動模組11、該取放模組12、及該對位模組13上，透過該第一控制單元30與該第二控制單元40之間進行雙向通訊，使該移動模組11移動至目標位置，以該取放模組12對該物品A執行動作，同時，該對位模組13能即時控目前任務的執行狀況，以便進行後續的任務指派，可達成全程自動化，以節省人力進行搬運，可有效克服耗費人力及時間的問題，藉此達成無人化的作業程序，更能達到生產效率高的目的。

綜上所述，上述實施例及圖式僅本發明之較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬本發明專利涵蓋之範圍內。

A:物品 10:無人搬運車裝置 11:移動模組 12:取放模組 13:對位模組 14:定位模組 20:指令輸入單元 21:操作介面 30:第一控制單元 31:運算模組 40:第二控制單元 50:工作站 60:識別裝置

圖1係本發明第一實施例的結構圖。圖2係本發明第一實施例的流程圖。圖3係本發明第二實施例的結構圖。圖4係本發明第二實施例的流程圖。

A:物品

10:無人搬運車裝置

11:移動模組

12:取放模組

13:對位模組

20:指令輸入單元

21:操作介面

30:第一控制單元

40:第二控制單元

Claims

一種搬運車的派車系統，適用於驅動一無人搬運車裝置對一物品進行搬運，該無人搬運車裝置具有一移動模組、及一連接該移動模組的取放模組，其中，該搬運車的派車系統包含：一指令輸入單元，包含一操作介面，用以提供使用者輸入一路線指令、一動作指令，並予以輸出一第一控制單元，資訊連接該指令輸入單元且接收該路線指令與該動作指令，並依據該路線指令與該動作指令產生相應的一導航資訊、及一動作資訊；以及一第二控制單元，設置於該無人搬運車裝置內且通訊連接該移動模組與該取放模組，該第二控制單元資訊連接該第一控制單元且接收該導航資訊以驅動該移動模組依循一路徑移動，並具有一轉碼模組，該轉碼模組接收該動作資訊進行轉碼並，以驅動該取放模組對該物品作動。
如請求項1所述之搬運車的派車系統，其中該無人搬運車裝置還包含一設置於該取放模組上的對位模組，使用者對該指令輸入單元輸入一對位指令，該第一控制單元接收該對位指令，並依據該對位指令產生相應的一對位資訊，該第二控制單元的轉碼模組接收該對位資訊並進行轉碼以監控該移動模組與該取放模組是否執行正確指令。
如請求項1所述之搬運車的派車系統，其中該第一控制單元與該第二控制單元之間為雙向通訊傳輸。
如請求項1所述之搬運車的派車系統，其中該取放模組為機械手臂，該動作指令為拿取、置放、或是提起，該取放模組對該物品執行抓取、置放、或是提起的任務。
如請求項1所述之搬運車的派車系統，其中該搬運車的派車系統是透過Wi-Fi、藍芽、RF、ZigBee、4G、5G、或LoRa無線達成訊號傳輸。
一種搬運車的派車系統，適用於驅動複數無人搬運車裝置，各該搬運車裝置具有一移動模組、一連接該移動模組的取放模組、及一定位模組，該定位模組用以產生一目前位置訊號，其中，該搬運車之派車系統，包含：複數工作站；複數識別裝置，分別設置於該複數工作站上，各該識別裝置產生一位於每一該工作站的目標位置訊號；一指令輸入單元，包含一操作介面，用以提供使用者輸入一動作指令，並予以輸出；一第一控制單元，資訊連接該指令輸入單元、該複數識別裝置與該複數無人搬運車，該第一控制單元接收該動作指令，以產生一相應的動作資訊，並具有一運算模組，該運算模組根據各該定位模組發送的目前位置訊號與各該識別裝置發送的該目標位置訊號計算出一該無人搬運車裝置移動至發射該目標位置訊號的最佳路徑資訊，該第一控制單元輸出該動作資訊與該最佳路徑資訊至最近各該工作站的各該無人搬運車裝置上；以及一複數第二控制單元，分別設置於該複數無人搬運車裝置內且通訊連接該移動模組與該取放模組，各該第二控制單元資訊連接該第一控制單元且接收該最佳路徑資訊以驅動該移動模組移動，並具有一轉碼模組，該轉碼模組接收該動作資訊進行轉碼以驅動該取放模組作動。
如請求項6所述之搬運車的派車系統，其中各該搬運車裝置還包含一設置於該取放模組上的對位模組，使用者對該指令輸入單元輸入一監控指令，該第一控制單元接收該監控指令，並依據該監控指令產生相應的一對位資訊，各該第二控制單元的轉碼模組接收該對位資訊並進行轉碼以監控該移動模組與該取放模組是否執行正確指令。
如請求項6所述之搬運車的派車系統，其中該第一控制單元與該複數第二控制單元之間為雙向通訊傳輸。
如請求項6所述之搬運車的派車系統，其中該取放模組為機械手臂，該動作指令為拿取、置放、或是提起，該取放模組執行抓取、置放、或是提起的任務。
如請求項6所述之搬運車的派車系統，其中該搬運車的派車系統是透過Wi-Fi、藍芽、RF、ZigBee、4G、5G、或LoRa無線達成訊號傳輸。