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　　1.本发明属于物流设备领域，具体而言，涉及一种料箱式四向穿梭车控制方法及系统。

　　2.四向穿梭车技术是物流仓储系统中的革命性技术，尤其是箱式四向穿梭车，其主要用途是为“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。

　　3.四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，如果没有出入库能力要求的线台小车即可以完成整个仓库的出入库作业。作为一个系统来说，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限。

　　4.(一)解决的技术问题本技术实施例提供了一种料箱式四向穿梭车控制方法及系统，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，对后续接入物联网、传感器模块有很大的帮助，成本也是 plc 的 1/5。

　　5.(二)技术方案第一方面，本技术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控制。

　　8.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动力来源，所述超级电容为主电源。

　　9.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，再通过光电检测来精确定位。

　　13.第二方面，本技术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、电源系统连接，通过所述控制器对所述料箱式四向穿梭车进行控制。

　　14.第三方面，本技术提供了一种料箱式四向穿梭车，包括上述任一项所述料箱式四向穿梭车控制系统。

　　15.(三)有益效果本技术料箱式四向穿梭车控制系统包括控制器，控制器为单片机；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、电源系统连接，用于对料箱式四向穿梭车进行控制。本技术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。

　　16.图1为本技术实施例料箱式四向穿梭车控制系统的结构示意图；图2为本技术实施例料箱式四向穿梭车控制方法流程示意图。

　　18.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，因此本技术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，那么本技术也应视为包括含有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中有明确的文字记载。

　　19.下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本技术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述的特征组合到其他示例中。

　　20.如图1所示，本技术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。控制器207通过网络系统208与仓库控制系统wcs 209连接。

　　21.本技术属于物流仓储领域，涉及库内料箱搬运设备。本技术提高了料箱式四向穿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，对后续接入物联网、传感器模块有很大的帮助，成本也是plc的1/5。

　　22.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仓库的安全水平。

　　23.在一些实施例中，本技术控制器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 mips）和 606 coremark （eembc coremark benchmark）的优异成绩。

　　24.stm32f429提供最大2mb闪存或1mb双区闪存，每种闪存内置256kb ram，让嵌入式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用下载更新。

　　25.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、缩小外观尺寸，提高实时性能。内部tft-lcd控制器内置意法半导体的chrom-art accelerator。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，如嵌入式复位功能和稳压功能，以及丰富的外设接口和片上集成的存储器。

　　26.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。

　　27.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。物流设备每次在等待接货或送货时，充电单元都为所述超级电容充电。

　　28.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测定位，检测到孔就停止。

　　29.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他们的应用中扩展网络连接。

　　30.w5500嵌入式以太网控制器支持硬件tcp/ip协议栈：tcp, udp, icmp, ipv4, 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、以太网物九游体育科技理层、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信号的下降沿被输出。

　　31.本技术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，对后续接入物联网、传感器模块有很大的帮助，成本也是plc的1/5。

　　32.如图2所示，本技术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、电源系统连接，s103，通过控制器对料箱式四向穿梭车进行控制。

　　33.本技术中，料箱式四向穿梭车控制方法实施例与料箱式四向穿梭车控制系统实施例基本相似，相关之处请参考料箱式四向穿梭车控制系统实施例的介绍本技术还提供了一种料箱式四向穿梭车，包括上述任一项料箱式四向穿梭车控制系统。

　　34.本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例的技术方案可借助软件和/或硬件来实现。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功能的软件和/或硬件，其中硬件例如可以是 fpga（field－programmable gate array，现场可编程门阵列）、ic（integrated circuit，集成电路）等。

　　35.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程九游体育科技序，该程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（包括分子存储器ic），或适合于存储指令和/或数据的任何类型的媒介或设备。

　　36.在本技术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或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

　　37.在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各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；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

　　38.以上介绍仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

　　1. 压力容器及管道强度分析与结构优化 2. 压力容器及管道循环塑性分析与可靠性研究 3. 过程装备检测技术与结构完整性评价 4. 过程及装备计算机辅助工程