一种基于华容道算法的智能储物装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于华容道算法的智能储物装置及其控制方法，属于智能控制装置技术领域，柜体包括多种不同规格的储物格。最外侧柜体的四个柜壁内部顶侧与左侧均装有两排导轮，右侧与底侧装有两排轨道。每个储物格的顶部柜体和左侧柜体装有导轨，底部柜体和右侧柜体各外接四个导轮，轨道和导轮相配合，保障每个储物格横向、纵向的自由移动。储物格底部导轮装有丝杠电机，实现储物格横向移动，储物格背面装有由丝杠电机、丝杠、电磁锁组成的驱动装置，实现储物格纵向移动。既能充分利用储物空间，又简化了存取过程，解决了现有储藏技术中存在的许多问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于华容道算法的智能储物装置及其控制方法
本专利技术涉及一种基于华容道算法的智能储物装置及其控制方法，属于智能控制装置

技术介绍
随着电商行业的发展，货物的流通性大大增加，足不出户就可以购买到全国各地的商品，物流快递行业也随之高速发展，商品货物的配送效率与临时存放、中转效率成为影响整个快递运输效率的关键因素。现有的传动装置如传送带、机械臂等，占地面积大、操作过程复杂，智能化程度不足，无法充分利用储物柜的空间。另外在一些大型图书馆、档案馆，由于图书与资料的数量巨大，且逐年递增，海量的资料给查阅造成了很大的困难。一般只借助梯子等外物来存取高处物品，不仅费时费力，且对人身安全和货物安全都造成一定风险。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于华容道算法的智能储物装置及其控制方法，解决了现有技术中出现的问题。本专利技术所述的一种基于华容道算法的智能储物装置，包括柜体框架以及框架内部的多个储物格。柜体顶部框架的内侧和柜体左侧框架的内侧分别各自装有两排柜体导轮，柜体底部框架的内侧和柜体右侧框架的内侧分别各自装有两排柜体导轨。框架内部的每个储物格顶部格体的外侧和左侧格体的外侧分别安装两排储物格导轨，底部格体的外侧和右侧格体的外侧分别安装两排储物格导轮。利用柜体导轮、柜体导轨、储物格导轨、储物格导轮之间相互配合，实现储物格横向、纵向的自由移动。每个储物格底部的储物格导轮上装有驱动装置导轮电机，每列储物格的背面装有驱动装置丝杠电机，以保障每个储物格可以按照要求进行横向和纵向的自主移动。将柜体框架内空出一个储物格的位置，从而使每个储物格有移动的空间。储物柜设有控制主板，控制主板用于控制每个储物格的移动路径以及识别货物大小，控制主板通过无线通讯模块连接有上位机。进一步的，驱动装置包括丝杠和丝杠电机，丝杠的外部设有丝杠滑块，每个储物格背面安装有铁板，丝杠滑块的外部安装有电磁锁，控制主板可以通过改变电磁锁的通电状态控制电磁锁吸附指定储物格背面的铁板。进一步的，储物单元分为多种型号大小的储物格，每种型号储物格有若干个，横向电机驱动，每一列有丝杠传动结构。进一步的，控制主板还包括OpenMV机器视觉模块，储物柜通过OpenMV机器视觉模块识别货物的大小。进一步的，控制主板为STM32主控系统。进一步的，底部的储物格导轮连接有导轮电机，控制主板控制导轮电机，导轮电机驱动储物格导轮在导轨上横向移动。本专利技术所述的一种基于华容道算法的智能储物装置的控制方法，包括以下步骤：步骤1：用户向Android系统输入物品需求，Android系统将相关信息传送至STM32主控系统中；步骤2：STM32主控系统根据信息选定待移动目标单元格，并判断是否可直接移动；步骤3：STM32主控系统控制电机单元，驱动导轮电机可直接移动储物格的导轮，使之在横向导轨移动，丝杠电机通过移动滑块将电磁锁移至指定储物格的位置，通电吸附该储物格上的贴片，从而带动储物格在纵向导轨移动；步骤4：通过华容道算法，将待移动目标单元格移动至上位机指定位置；步骤5：放置物品后，再由主控系统根据上位机所传送信息要求的位置，控制电机进行驱动格子移动到要求位置；步骤6：操作完成后，传送至STM32主控系统，STM32主控系统控制电机使单元格锁定，以起到保护物品的作用。进一步的，步骤4中根据华容道算法，将待移动目标单元格移动至上位机指定位置的具体包括以下：将储物单元当作含有待移动目标单元格、目标位置和可移动空间组成的最小m×n单位方块的矩阵，将若目标位置不可移动，先将靠近目标位置的可移动方块移动，使可移动空间与目标位置逐渐逼近，当目标位置与可移动空间相邻时，将所在目标位置方块移动，可移动空间即为目标位置，沿着包含目标方块与目标位置的m×n的单位方块最小矩阵旋转，即可将目标方块移动至目标位置，通过移动各个单元格，将存放所需货物的单元格从初始位置移到下方中部方便取用的位置。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术所述的一种基于华容道算法的智能储物装置及其控制方法，可使储物装置在有限空间内实现空间利用最大化，不同单元格可做成不同大小，即根据货物不同从而分配大小。可让任意位置的储物单元格实现自由移动，从而可以将高处的物品通过柜中的空余空间移动至低处。本专利技术结构简单，操作容易，减少了大量人工过程。解决了现有技术中存在的问题。附图说明图1为本专利技术的整体结构图。图2为本专利技术每个储物单元格的结构图；图3为本专利技术中丝杠的结构图；图4为本专利技术的系统结构框图。图5为本专利技术的移动过程实例示意图。图中：1、柜体导轮；2、柜体导轨；4、储物格导轨；5、铁板；6、储物格导轮；7、导轮电机；8、丝杠电机；9、电磁锁；10、丝杠。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明：实施例1：如图1-4所示，本专利技术所述的一种基于华容道算法的智能储物装置，包括柜体框架以及框架内部的多个储物格。柜体顶部框架的内侧和柜体左侧框架的内侧分别各自装有两排柜体导轮1，柜体底部框架的内侧和柜体右侧框架的内侧分别各自装有两排柜体导轨2。框架内部的每个储物格顶部格体的外侧和左侧格体的外侧分别安装两排储物格导轨4，底部格体的外侧和右侧格体的外侧分别安装两排储物格导轮6。利用柜体导轮1、柜体导轨2、储物格导轨4、储物格导轮6之间相互配合，实现储物格横向、纵向的自由移动。每个储物格底部的储物格导轮6上都装有驱动装置导轮电机7，每列储物格的背面装有驱动装置丝杠电机8，以保障每个储物格可以按照要求进行横向纵向的自主移动。将柜体框架内空出一个储物格的位置，从而使每个储物格有移动的空间。储物柜设有控制主板，控制主板用于控制每个储物格的移动路径以及识别货物大小，控制主板通过无线通讯模块与上位机通信。驱动装置包括丝杠10和丝杠电机8，丝杠10的外部设有丝杠滑块，每个储物格背面安装有铁板5，丝杠滑块的外部安装有电磁锁9，控制主板可以根据需要来发出指令，通过改变电磁锁9的通电状态来控制电磁锁9是否吸附指定储物格背面的铁板5。储物柜内的每个储物格的大小可以是同种规格的也可以是不同规格的，从而满足不同体积货物的储存需求。无论什么规格的储物格，横向移动通过导轮电机7驱动，纵向移动都通过丝杠电机8和丝杠传动结构驱动。控制主板还包括OpenMV机器视觉模块，储物柜通过OpenMV机器视觉模块识别货物的大小，反馈到STM32主控系统，从而判断所需储物格的大小进而锁定需要移动的目标储物格。控制主板使用STM32主控系统。储物格底部的储物格导轮6连接有导轮电机7，控制主板连接导轮电机7。导轮电机7通过电机座安装在每个储物格底部，并通过联轴器链接导轮6，通过导轮电机7来驱动储物格导轮6使储物格在各段导轨上横向移动。控制主板连接有丝杠电机8，驱动丝杠电机8通过旋转丝杠10来移动与滑块相连的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于华容道算法的智能储物装置，包括柜体，其特征在于：所述的柜体包括柜体框架以及框架内部的多个储物格，柜体顶部框架的内侧和柜体左侧框架的内侧分别装有两排柜体导轮(1)，柜体底部框架的内侧和柜体右侧框架的内侧分别装有两排柜体导轨(2)，框架内部的每个储物格顶部格体的外侧和左侧格体的外侧分别安装两排储物格导轨(4)，底部格体的外侧和右侧格体的外侧分别安装两排储物格导轮(6)，利用柜体导轮(1)、柜体导轨(2)、储物格导轨(4)、储物格导轮(6)之间相互配合，实现储物格横向、纵向的自由移动，每个储物格底部的储物格导轮(6)上装有驱动装置导轮电机(7)，每列储物格的背面装有驱动装置，以保障每个储物格可以按照要求进行横向纵向的自主移动，将柜体框架内空出一个储物格的位置，从而使每个储物格有移动的空间，储物柜设有控制主板，控制主板用于控制每个储物格的移动路径以及识别货物大小，控制主板通过无线通讯模块连接有上位机。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于华容道算法的智能储物装置，包括柜体，其特征在于：所述的柜体包括柜体框架以及框架内部的多个储物格，柜体顶部框架的内侧和柜体左侧框架的内侧分别装有两排柜体导轮(1)，柜体底部框架的内侧和柜体右侧框架的内侧分别装有两排柜体导轨(2)，框架内部的每个储物格顶部格体的外侧和左侧格体的外侧分别安装两排储物格导轨(4)，底部格体的外侧和右侧格体的外侧分别安装两排储物格导轮(6)，利用柜体导轮(1)、柜体导轨(2)、储物格导轨(4)、储物格导轮(6)之间相互配合，实现储物格横向、纵向的自由移动，每个储物格底部的储物格导轮(6)上装有驱动装置导轮电机(7)，每列储物格的背面装有驱动装置，以保障每个储物格可以按照要求进行横向纵向的自主移动，将柜体框架内空出一个储物格的位置，从而使每个储物格有移动的空间，储物柜设有控制主板，控制主板用于控制每个储物格的移动路径以及识别货物大小，控制主板通过无线通讯模块连接有上位机。


2.根据权利要求1所述的一种基于华容道算法的智能储物装置，其特征在于：所述的驱装置包括丝杠(10)和丝杠电机(8)，丝杠(10)的外部设有丝杠滑块，每个储物格背面安装有铁板(5)，丝杠滑块的外部安装有电磁锁(9)，控制主板可以通过改变电磁锁(9)的通电状态控制电磁锁(9)吸附指定储物格背面的铁板(5)。


3.根据权利要求1所述的一种基于华容道算法的智能储物装置，其特征在于：所述的储物单元分为多种型号大小的储物格，每种型号储物格有若干个，横向电机驱动，每一列有丝杠传动结构。


4.根据权利要求1所述的一种基于华容道算法的智能储物装置，其特征在于：所述的控制主板还包括OpenMV机器视觉模块，储物柜通过OpenMV机器视觉模块识别货物的大小。


5.根据权利要求1所述的一种基于华容道算法的智能储物装置，其特征在于：所述的控制主板为STM32主控...

【专利技术属性】
技术研发人员：田涛，唐守乾，韩曜光，杨敏，张保虎，张荃硕，孔锦聪，
申请(专利权)人：济宁学院，
类型：发明
国别省市：山东;37