专利名称：工业用自动化载具系统及其操作方法
技术领域：
本发明涉及一种机器人，且特别涉及一种自动化搬运货物的工业用自动化栽 具系统及其操作方法。
背景技术：
对于货物的搬运方式，传统的方式，大都需要配合堆高机的载运方式，将卡 车、货车卸下的货物，搬移至仓库，或是工作现场，以获得堆迭储藏的作用。
惟，配合堆高机来搬运货物，相较于纯人力搬运，固然可减轻体力负担与人 力成本，但是，现有的堆高机，还是须倚赖技术人员来操控，才可完成搬运工作， 所以，同样存在有人力成本的问题。而且，人工操控堆高机来搬运货物，如有疏失 容易造成搬错货物，或是放错位置，或者是因操控不良，导致撞伤其它工作人员等 遗憾。
虽然，另有厂家藉以轨道输送的方式来完成搬货，以减低人为操控堆高机所 衍生的许多缺失，但是，此一作法，不但必须先安装造价高昂的轨道系统，而且， 单一轨道系统只能搬运一种货物，针对货品种类繁多的企业而言，并不适用。
发明内容
因此本发明的目的就是在提供一种工业用自动化载具系统及其操作方法，藉 以全自动化来搬运货物，以节省人力成本，而且，可依室内、室外环境的不同，预 先设定环境的座标位置。
根据本发明所提出的一种工业用自动化载具系统的操作方法，包含以下步骤 A、在启动状态，自动化载具依定位系统与数字电子罗盘判断目前位置与方向。B、 依据仓储区地图朝向货车卸货区前进。C、到达卸货区之后，扫瞄货物位置，以升 起货物。D、再依据仓储区地图朝向存货区前进。E、到达存货区之后，依据货物的 编码来决定放置位置，以放下货物。
依照本发明上述的一种工业用自动化载具系统的操作方法，在步骤A中，定位系统包含设定环境、设定参考定位点座标、设定墙面位置、设定卸货区位置与设 定存货区位置。
依照本发明上述的一种工业用自动化载具系统的操作方法，在步骤B之后， 行进中如遇到障碍物，须避开障碍物再继续前进，如无障碍物，判断是否已达卸货 区，如未到达则继续前进。
依照本发明上述的一种工业用自动化载具系统的操作方法，在步骤D之后， 行进中如遇到障碍物，须避开障碍物再继续前进，如无障碍物，判断是否已达存货 区，如未到达则继续前进。
依照本发明上述的一种工业用自动化载具系统的操作方法，在步骤A中，可 更新数据，以搬运下一个货物。而且，在步骤D之后，再返回步骤A，如此周周而 复始，直到搬完货物。
根据本发明所提出的一种工业用自动化载具系统，包含一载具、 一控制电路、 一感测器单元、 一数字电子罗盘与一马达控制电路。该载具包含一载具主体、多个 前轮、多个后轮与一起重叉。该控制电路安装在该栽具主体内部，以程序化执行该 载具主体所需的运作流程。该感测器单元分别安装在该载具主体的外周围，用以侦 测障碍物与寻找货物。该数字电子罗盘是提供全方位量测角度，并通过传输接口以 读取内建于该控制电路中的角度数据。该马达控制电路是根据该数字电子罗盘所读 取的角度数据，控制后轮转动方向，以驱动载具前进。
依照本发明上述的一种工业用自动化载具系统，其中，该感测器单元包含多 个感测器组与一无线读写器。该些感测器组包含一发射器与一接收器。该无线读写 器是一无线射频识别系统(RFID)。该传输接口是一 串列接口 ，此串列接口为一通讯 协定RS232的无线转换器。该马达控制电路包含一第一马达控制器、 一第二马达控 制器与一伺服马达，该第一马达控制器用以驱动该载具的前轮。该第二马达控制器 用以驱动起重叉。该伺服马达用以驱动后轮转向。
依照本发明上述的一种工业用自动化载具系统，进一步更包含一摄影装置， 该摄影装置藉以视觉技术判断是否为货物。
综合上述，本发明藉以控制电路以程序化操作载具的所有运作程序，不需人 力即可达到全自动搬运货物的效果，而且可避开所有障碍物，正确判断找寻货物， 以获得全自动化搬运的使用目的。
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的
详细i兑明々口下
图1为本发明的工业用自动化栽具系统的操作方法的步骤流程图。 图2为一平面图，显示本发明的工业用自动化载具系统的操作方法进行搬运 货物的路线图。
图3为本发明的工业用自动化载具系统的电路方块图。 图4为本发明的工业用自动化载具系统的外观立体图。 图5为图4的俯视图。
主要元件符号说明
101:流程102:流程
103:流程104:流程
105:流程106:流程
107:流程108:流程
109:流程110:流程
111:流程112:流程
113:流程114:流程
115:流程120:仓储区
121:墙面122:卸货区
123:存货区124:障碍物
125:货物100:载具
130:载具主体140:前轮
150:后轮160:起重叉
200:控制电路300:传输接口
楊:感测器单元410:感测器组
411:发射器412:接收器
420:无线读写器500:数字电子罗盘
600:马达控制电路700:摄影装置
800:4妄触感测开关
具体实施例方式
参照图1与图2，本发明的工业用自动化载具系统的操作方法，包含以下步骤
A、 如流程101、流程102,在启动状态，自动化载具开启定位系统与感应器， 且自动化载具依定位系统与数字电子罗盘判断目前位置与方向。在此，定位系统包 含设定环境(仓储区120)、设定参考定位点座标、设定墙面121位置、设定卸货区 122位置与设定存货区123位置。
B、 如流程103,依据仓储区120地图朝向货车卸货区122前进。如流程104、 流程105,行进中如遇到障碍物124，须避开障碍物124再继续前进。如无障碍物 124，判断是否已达卸货区122，如未到达则继续前进。
C、 如流程107，到达卸货区122之后，利用无线读写器(Radio Frequency Identification , RFID)扫瞄货物位置，如流程108，并升起货物。
D、 如流程109,再依据仓储区120地图朝向存货区123前进。如流程110、 流程lll，行进中如遇到障碍物124,须避开障碍物124再继续前进。如无障碍物 124，判断是否已达存货区123，如未到达则继续前进。
E、 如流程112，到达存货区122之后，如流程113,依据货物的编码来决定 放置位置，如流程113，以放下货物125。接着再返回步骤A，以重复执行上述步 骤，进行连续搬运同一批货物，如此周周而复始，直到搬完货物125。
此外，在步骤A中，如流程115，可进行更新数据定位系统与数字电子罗盘判 断的位置与方向，以利搬运下一个(批)货物。
参照图3、图4与图5,本发明的工业用自动化载具系统，包含一载具100、 一控制电路200、 一传输接口 300、 一感测器单元400、 一数字电子罗盘500、 一马 达控制电路600、 一摄影装置700与一接触感测开关800。
该载具IOO,包含一栽具主体130、多个前轮140、多个后轮150与一起重叉
160。
该控制电路200,安装在该载具主体130内部，该控制电路200是一单芯片 (single chip),以程序化执行该载具主体130所需的运作流程。
续参照图2,该感测器单元400，包含多个感测器组410 (sensor)与一无线读 写器420。该些感测器组410分别安装在该载具主体130的前侧、后侧、左侧、右 侧与四个角落，且分别包含有一发射器411与一接收器412。各该感测器组410具 备有20m(公尺)的感测距离，用以侦测障碍物124与寻找货物125。该无线读写器420 (RFID，无线射频识别系统)，供读取货物上的编号，以管控货物125的搬运情形。
该数字电子罗盘500，提供全方位量测角度，并通过传输接口 300以读取内建 于该控制电路200中的角度数据。此传输接口 300是一 串列接口 (serial interface)，此串列接口是一种通讯协定RS232的无线转换器。
该马达控制电路600包含一第一马达控制器610、 一第二马达控制器620与一 伺服马达630。该第一马达控制器610用以驱动该载具100的前轮150前进。该第 二马达控制器620用以驱动起重叉160。根据该数字电子罗盘500所读取的角度数 据，再藉该祠服马达630驱动控制该后轮150的转动方向，使载具避开障碍物，进 而完成搬运动作。
该摄影装置700,藉以视觉技术判断是前方物件是障碍物或是货物125，如判 断是货物125，再藉由起重叉160，以利进行搬运动作。
此外，如图3所示，该接触感测开关800 (Touch Sensor)是安装在起重叉160 上，用以感测起重叉160到否已达到设定位置(起重叉160降下或起重叉160升起)， 用以侦测是否到达特定位置，如已到达特定位置，接触感测开关800会被触动，以 告知控制电路200,供执行下一动作。
经由上述可知，本发明的自动化载具100根据定位系统与数字电子罗盘500 判断环境中货物的位置与方向，前往卸货区122取货，无人式地自动化搬运货物 125至存货区123,且该载具100在移动中，遇到障碍物、墙面等，将通过伺服马 达630控制后轮150转向，并藉第二马达控制器620驱动起重叉160升起/降下货 物125,再藉第一马达控制器610驱动前轮140前进。此外，藉由感测器组410四 面八方的感测作用，可完全避开墙面或障碍物，以正确找到货物，而藉摄影装置 700以视觉辨识技术可辨识所寻得的货物125是否确实是欲搬运的货物125,接着 再由该无线读写器400 (RFID)读取货物125的编号(例如条码)，以全自动化正确 无误地搬运预设环境中的货品，以达到节省人力成本，且可减低人为搬运的疏失所 造成的工作问题。
虽然本发明已以一实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此 技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明 的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
权利要求
1. 一种工业用自动化载具系统的操作方法，包含以下步骤A、在启动状态，自动化载具依定位系统与数字电子罗盘判断目前位置与方向；B、依据仓储区地图朝向货车卸货区前进；C、到达卸货区之后，扫瞄货物位置，升起货物；D、再依据仓储区地图朝向存货区前进；以及E、到达存货区之后，依据货物的编码来决定放置位置，以放下货物。
2. 如权利要求1所述的工业用自动化载具系统的操作方法，其特征在于，在 步骤A中，定位系统包含设定环境、设定参考定位点座标、设定墙面位置、设定卸 货区位置与设定存货区位置。
3. 如权利要求1所述的工业用自动化载具系统的操作方法，其特征在于，在 步骤B之后，行进中如遇到障碍物，则避开障碍物再继续前进，如无障碍物，判断 是否已达卸货区，如未到达则继续前进。
4. 如权利要求1所述的工业用自动化载具系统的操作方法，其特征在于，在 步骤D之后，行进中如遇到障碍物，则避开障碍物再继续前进，如无障碍物，判断 是否已达存货区，如未到达则继续前进。
5. 如权利要求1所述的工业用自动化载具系统的操作方法，其特征在于，在 步骤A中，可更新自动化载具依定位系统中的数据，以搬运下一个货物。
6. 如权利要求1所述的工业用自动化载具系统的操作方法，其特征在于，在 步骤D之后，再返回步骤A,如此周而复始，直到搬完货物。
7. —种工业用自动化载具系统，包含一载具，包含一载具主体、多个前轮、多个后轮与一起重叉；一控制电路，安装在该载具主体内部，以程序化执行该载具主体所需的运作流程；一感测器单元，分别安装在该栽具主体的外周围，用以侦测障碍物与寻找货物；一控制电路，安装在该载具主体内部，包含有一单芯片与多个感测元件，该 单芯片以程序化执行该载具主体所需的运作流程，该些感测元件分别安装在该载具 主体的四周围，用以侦测障碍物；一数字电子罗盘，提供全方位量测角度，并通过一传输接口以读取内建于该 控制电路中的角度数据；以及一马达控制电路，根据该数字电子罗盘所读取的角度数据，控制后轮转动方 向，以驱动载具前进。
8. 如权利要求7所述的工业用自动化载具系统，其特征在于，该感测器单元 包含多个感测器组与一无线读写器。
9. 如权利要求8所述的工业用自动化载具系统，其特征在于，该些感测器组 包含一发射器与一接收器。
10. 如权利要求8所述的工业用自动化载具系统，其特征在于，该无线读写器 是一无线射频识别系统(RFID)。
11. 如权利要求7所述的工业用自动化载具系统，其特征在于，该马达控制电 路包含一第一马达控制器、 一第二马达控制器与一伺服马达，该第一马达控制器用 以驱动该载具的前轮；该第二马达控制器用以驱动起重叉；该伺服马达用以驱动后 轮转向。
12. 如权利要求7所述的工业用自动化载具系统，其特征在于，更包含一摄影 装置，该摄影装置藉以视觉技术判断是否为货物。
13. 如权利要求7所述的工业用自动化载具系统，其特征在于，该传输接口为 一串列接口，该串列接口为一通讯协定RS232的无线转换器。全文摘要
一种工业用自动化载具系统的操作方法，包含以下步骤，在启动状态，自动化载具依定位系统与数字电子罗盘判断目前位置与方向。依据仓储区地图朝向货车卸货区前进。到达卸货区之后，扫瞄货物位置，以升起货物。再依据仓储区地图朝向存货区前进。到达存货区之后，依据货物的编码来决定放置位置，以放下货物。
文档编号G05B19/04GK101497420SQ20081000581
公开日2009年8月5日 申请日期2008年2月3日 优先权日2008年2月3日
发明者柯千禾 申请人:大叶大学