1.一种料箱式四向穿梭车控制系统，其特征在于，包括控制器，所述控制器为单片机；
所述控制器与所述料箱式四向穿梭车的行走驱动系统、换向控制系统、伸缩货叉系统、取放
2.根据权利要求1所述料箱式四向穿梭车控制系统，其特征在于，所述控制器通过网络
3.根据权利要求2所述料箱式四向穿梭车控制系统，其特征在于，所述控制器包括
4.根据权利要求1‑3任一项所述料箱式四向穿梭车控制系统，其特征在于，所述电源系
统包括电源管理板、电池和超级电容，使用超级电容和电池作为动力来源，所述超级电容为
5.根据权利要求1‑3任一项所述料箱式四向穿梭车控制系统，其特征在于，所述定位系
统包括编码器，所述编码器的值表示行走了多远的距离，再通过光电检测来精确定位。
6.根据权利要求1‑3任一项所述料箱式四向穿梭车控制系统，其特征在于，载货判断通
7.根据权利要求1‑3任一项所述料箱式四向穿梭车控制系统，其特征在于，所述行走驱
8.根据权利要求1‑3任一项所述料箱式四向穿梭车控制系统，其特征在于，所述网络系
9.一种料箱式四向穿梭车控制方法，其特征在于，包括：控制器与所述料箱式四向穿梭
车的行走驱动系统、换向控制系统、伸缩货叉系统、取放货系统、定位系统、电源系统连接，
10.一种料箱式四向穿梭车，其特征在于，包括所述权利要求1‑8中任一项所述料箱式
要用途是为“货到（机器）人”拣选提供快速的存取服务，虽然其应用历史还不长，但已经引
起了行业的广泛重视，被认为是未来智能物流系统的重要组成部分。四向穿梭车一般具有
两套轮系，其一套负责X方向行走，另一套负责Y方向行走。小车在轨道上运行，遇到转弯处，
是通过更换轮系来完成的。小车如果要变化层时，通常是通过巷道外的提升机来完成的。
四向穿梭车的特点是每台车都可以抵达仓库每一个货位，因此，从理论上讲，如果
一个系统来说，四向穿梭车需要与货架（轨道）、提升机、输送系统、通讯系统、充电系统等组
成一个完整的系统才能工作，而且还包括管理、监控、调度和控制的软件系统。目前对穿梭
车的控制通常为PLC控制方式，PLC成本高，控制不够灵活，对外接物联网和其他模块有所局
础，自主设计控制器，来作为整个控制系统的核心，定制开发，控制灵活，对后续接入物联
第一方面，本申请实施例提供了一种料箱式四向穿梭车控制系统，包括控制器，所
述控制器为单片机；所述控制器与所述料箱式四向穿梭车的行走驱动系统、换向控制系统、
伸缩货叉系统、取放货系统、定位系统、电源系统连接，用于对所述料箱式四向穿梭车进行
其中，所述电源系统包括电源管理板、电池和超级电容，使用超级电容和电池作为
其中，所述定位系统包括编码器，所述编码器的值表示行走了多远的距离，再通过
第二方面，本申请提供了一种料箱式四向穿梭车控制方法，包括：控制器与所述料
箱式四向穿梭车的行走驱动系统、换向控制系统、伸缩货叉系统、取放货系统、定位系统、电
式四向穿梭车的行走驱动系统、换向控制系统、伸缩货叉系统、取放货系统、定位系统、电源
系统连接，用于对料箱式四向穿梭车进行控制。本申请以单片机芯片为基础，自主设计控制
器，来作为整个控制系统的核心，定制开发，控制灵活，成本也是 PLC 的 1/5。
在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗
示相对重要性。下述介绍提供了本发明的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并
组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如
果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本申请也应视为包括含有
A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容
限制。可以在不脱离本申请内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各
个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺
序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描
如图1所示，本申请料箱式四向穿梭车控制系统包括控制器207，控制器207为单片
机；控制器207与料箱式四向穿梭车的行走驱动系统201、换向控制系统202、伸缩货叉系统
203、取放货系统204、定位系统205、电源系统206连接，用于对料箱式四向穿梭车进行控制。
梭车的控制稳定性和精度，降低控制系统成本，缩小控制器体积。本发明以单片机芯片为基
础，自主设计控制器，来作为整个控制系统的核心，定制开发，控制灵活，对后续接入物联
仓库控制系统WCS 209主要应用于自动化立体仓库之中，是自动化立体仓库的重
要组成部分。它向上获取wms(仓储管理系统)的作业任务，向下对自动化设备下发详细操作
指令。wcs系统主要功能：一是与仓库内系统对接，实现仓库内信息交互。对于制造业而言，
wcs系统经常需要对接wms仓储系统、mes生成执行系统、erp系统等主要企业管理软件。wcs
系统在整个企业信息流中属于最底层的执行层系统，它需要向上获取上层系统的指令，指
导仓库作业。二是流程平稳对接现场自动化设备。wcs系统不是直接同硬件设备进行对接，
而是通过通讯协议和硬件设备的底层PLC进行对接，进而控制设备的前进、后退等动作。三
是仓库现场监控，反馈设备状态。wcs系统相当于仓库现场的监控器，它能直观准确地获取
立体仓库内所有硬件设备的状态、位置、预警状态、以及执行任务情况。一般而言wcs系统内
置三维监控系统，此系统能够更直观地将仓库现场情况，利用可视化的形态展示在仓管员
面前。四是wcs系统安全功能。对于无人仓库而九游体育科技言，最重要的关注点除了作业效率外，就是安
全保证。安全对于自动化仓库而言是重中之重，wcs系统必须在功能设计上的各个方面注意
保证设备安全、仓库内产品安全、设备防碰措施、路径规划等问题，全方面提高自动化立体
在一些实施例中，本申请控制器207包括STM32F429单片机芯片。STM32F429采用最
新的180MHz的ARM Cortex‑M4处理器内核，可取代当前的基于微控制器和中低端独立数字
信号处理器的双片解决方案，或者将两者整合成一个基于标准内核的数字信号控制器。微
控制器与数字信号处理器整合还可提高能效，让用户使用支持STM32的强大研发生态系统。
STM32F429内置意法半导体的自适应实时（ART）加速技术，进一步增强了ARM Cortex‑M4内
核的处理性能。ART加速器实现了闪存执行零等待，工业标准测试取得225DMIPS（Dhrystone
系统能够使用先进平台，如Java 或 uC Linux，而嵌入式系统设计人员过
去只能使用结构化编程语言，如C语言。这一概念使开发人员能够开发功能更丰富的应用软
件，以更快的速度和更高的效率提供更强的用户体验。内置双区闪存的微控制器可实现读
写同步操作，有助于保护存储器内容，如当一个应用程序正常运行时，可稍后安全地安装应
STM32F429还增加外部高速SDRAM模块接口，从而提供一个经济的外部SRAM存储器
选择，这个最新的外存接口还有一个84MHz的32位宽的数据总线。内部增强型显示控制器可
将应用连至标准的TFT‑LCD显示器，同时还有助于基于微控制器的应用系统降低成本、缩小
这是一个能够加快图形处理速度的硬件模块，相较于Cortex‑M4内核上运行软件，能够将像
素格式转换速度和传输速率提高一倍。开发人员还可运用微控制器典型的片上特性，如嵌
通过提供先进的I2S TDM（集成电路互连音频时分多路复用）数字音频接口，
STM32F429可支持多路音频设计，而早期的微控制器通常仅支持双通道I2S标准。
在一些实施例中，电源系统包括电源管理板、电池和超级电容，使用超级电容和电
池作为动力来源，超级电容为主电源。超级电容为主电源；物流设备在等待接货或送货时，
充电单元为所述超级电容充电；等待结束后，使用主电源超级电容为所述物流设备供电，运
行预设时间后，如果没有对所述超级电容充电，使用电池为物流设备供电。物流设备在等待
接货或送货时，充电单元为所述超级电容充电，超级电容充电完成后，再对电池充电。物流
在一些实施例中，定位系统包括编码器，编码器的值表示行走了多远的距离，再通
过光电检测来精确定位。轨道上会有4mm的孔，编码器走到指定的位移之前会转化成光电检
在一些实施例中，载货判断通过光电检测进行判断。行走驱动系统包括驱动器、电
机、绝对值编码器。网络系统包括W5500嵌入式以太网控制器。W5500是一款全硬件TCP/IP嵌
入式以太网控制器，为嵌入式系统提供了更加简易的互联网连接方案。W5500集成了TCP/IP
协议栈，10/100M以太网数据链路层（MAC）以及物理层（PHY），使得用户使用单芯片就能够在
ARP, IGMP, PPPoE，支持8个独立端口（socket）同时通讯，支持掉电模式，支持网络唤醒，支
持高速串行外设接口（SPI模式0，3），内部32k字节收发缓存，内嵌10BaseT/100BaseTX以太
网物理层，支持自动协商（10/100‑Base全双工/半双工），不支持IP分片，3.3V工作电压，I/O
信号口5V耐压，LED状态显示（全双工/半双工，网络连接，网络速度，活动状态）控制灵活，可
扩展性强。W5500的内部主要可以分为以九游体育科技下模块：SPI接口控制器、寄存器管理器、TCP/IP协
议栈核（从上到下包括传输层，网络层和数据链路层）、MII（介质无关接口）管理器、以太网
物理层、内存管理器、32k的发送和接收缓存。W5500提供了SPI接口用于实现与主控芯片的
数据交互。SPI协议根据时钟信号空闲电平定义（高电平or低电平）以及数据锁存边沿方向
（上升沿or下降沿）定义了SPI的4种工作模式（工作模式0，1，2，3）。在W5500中只支持工作模
式0和3，在这两种模式下数据总是在SCLK信号的上升沿被锁存，在SCLK信号的下降沿被输
本申请料箱式四向穿梭车控制系统成本低、体积小，支持5G通讯，控制灵活，对后
如图2所示，本申请料箱式四向穿梭车控制方法包括：S101，控制器与料箱式四向
穿梭车的行走驱动系统、换向控制系统、伸缩货叉系统、取放货系统、定位系统、电源系统连
硬件来实现。本说明书中的“单元”和“模块”是指能够独立完成或与其他部件配合完成特定
序被处理器执行时实现上述料箱式四向穿梭车控制方法步骤。其中，计算机可读存储介质
可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、DVD、CD‑ROM、微型驱动器以及磁光盘、
ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪速存储器设备、磁卡或光卡、纳米系统（包括分子存
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其
它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为
一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或
可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部
分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合
单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的
术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
