一种基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统

本发明涉及仓库管理领域，尤其涉及一种基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统。

背景技术：

1、当前许多企业缺乏科学规范的管理方法，信息化程度仍然较低，信息化进程缓慢，影响仓库管理的效率和准确性。仓库管理专业人才的缺乏也是一个普遍问题，由于过去对仓库管理的重视程度不够，一些年龄偏大且不精通仓库管理的人员被安排在仓库管理岗位，这可能会影响仓库管理的效率和效果。当前规模较大的企业，根据新建厂房的优势都提前规划了自动化立体仓系统，自动化的立体仓系统能够极大提升企业物料出入库效率。然而绝大部分企业目前还是使用传统的人工管理出入库，大量的库存物料、庞杂的库位信息以及偏低的信息化等原因导致现场仓管人员出入库的效率极低。

技术实现思路

1、本发明为了克服现有技术的不足，提供了一种基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统，能够通过系统查询到所需物料的所在库位信息，并通过定位算法和路径规划算法快速导出最优路径，通过库位指示系统控制目标库位快速发出指示信号，帮助仓管人员快速找到相关的物料，大大节省了出入库的时间，提升企业整体的生产效率。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统，包括：

3、主控服务器，包括定位模块和路径规划模块，定位模块通过aoa定位算法定位移动终端或人员的实时位置，将获得的实时位置传输至路径规划模块；路径规划模块根据获取位置，采用a-star算法计算起始节点和目标节点的代价值，根据起始节点和目标节点的代价值规划路径，在规划的路径中获取最优路径；

4、库位指示系统，用于解析主控服务器下发的控制指令，根据接收指令控制对应的目标库位输出指示信号。

5、优选的，定位模块通过aoa定位算法测量蓝牙基站信号到人员或移动终端的角度和人员或移动终端信号到达蓝牙基站的角度。

6、优选的，定位模块获取人员或移动终端的实时位置后，采用高斯滤波进行数据滤除。

7、优选的，最优路径的获取步骤包括：

8、定义用于搜索的环境地图信息；

9、确定起始节点和目标节点；

10、创建查询列表，查询列表包括：待查询列表和已查询列表；

11、将起始节点放入待查询列表中，计算起始节点周围领域内节点的代价值，将计算结果与节点放入待查询列表内；

12、将起始节点从待查询列表中移除，加入已查询列表中；从待查询列表中选取代价值最小的第一节点，若当前的第一节点与目标节点是为同一节点，则查找成功，输出路径。

13、优选的，最优路径的获取步骤还包括：

14、当前的第一节点与目标节点不一致时，将第一节点从待查询列表中移动至已查询列表内；

15、搜索与第一节点相邻的第二节点，判断第二节点是否为目标节点。

16、优选的，第二节点是否是目标节点的判断步骤包括：

17、判断第二节点是否在已查询列表中，若在，则直接略过；

18、判断第二节点是否在待查询列表中，若在，则重新计算第二节点的估计代价值，判断第二节点当前估算的最小代价是否与原估算值相同；若当前第二节点的估计代价值小，则将待查询列表中第二节点估计代价值更新为当前估计代价值，将第二节点的父节点变为第一节点；

19、若第二节点均不存在于待查询列表和已查询列表中，则将第二节点放入待查询列表中，计算其估计的代价值，将第一节点设置为第二节点的父节点；

20、设置结束后继续判断第二节点与目标节点是否为同一节点，直至查找到目标节点。

21、优选的，输出路径采用栅格地图展示，当输出路径中有多条距离相同的路径时，则通过判断路径的转弯代价来选择最优路径，转弯代价的计算方式为：人员或移动终端转弯时所需要的时间与人员或移动终端移动速度的乘积。

22、优选的，a-star算法采用代价估算函数计算节点的代价值，代价估算函数计算过程中，通过改变代价估算函数中的搜索广度值和搜索贪心值来适应搜索场景；改变后的代价估算函数f(n)的表达式为：

23、f(n)＝a*g(n)+(1-a)h(n)，

24、其中，a为权值，g(n)为搜索广度值，h(n)为搜索贪心值。

25、优选的，输出最优路径时，结合转弯代价，a-star算法的代价估计函数f(n)则为：

26、f(n)＝a*g(n)+(1-a)h(n)+α，

27、其中，a为权值，g(n)为搜索广度值，h(n)为搜索贪心值，α为转弯代价。

28、优选的，库位指示模块包括：控制模块和多个分布式指示模块；所述控制模块与主控服务器和多个分布式指示模块连接，控制模块接收到主控服务器的控制指令后，对其进行解析和转换输出解析指令控制对应的分布式指示模块，分布式指示模块执行指令控制对应的库位输出指示信号。

29、本发明提供的一种基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统，其有益效果在于，其包括主控服务器和库位指示系统，主控服务器包括定位模块和路径规划模块，定位模块通过aoa定位算法实现了人员和移动设备的实时定位；路径规划模块根据人员或设备的实时位置，在构建的仓库地图中计算出最优路径；库位指示系统结合最优路径指示人员或移动设备快速找到物料。在寻找最优路径时，路径规划模块通过a-star算法的代价估计函数计算出最优路径，选择路径时，引入转弯函数，通过计算转弯函数减少输出路径转弯的次数，将转弯函数与a-star算法结合可输出距离最短、最平滑、转弯次数最少的路径。

技术特征：

1.一种基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统，其特征在于，所述定位模块通过aoa定位算法测量蓝牙基站信号到人员或移动终端的角度和人员或移动终端信号到达蓝牙基站的角度。

3.根据权利要求2所述的基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统，其特征在于，所述定位模块获取人员或移动终端的实时位置后，采用高斯滤波进行数据滤除。

4.根据权利要求1所述的基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统，其特征在于，所述最优路径的获取步骤包括：

5.根据权利要求4所述的基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统，其特征在于，最优路径的获取步骤还包括：

6.根据权利要求5所述的基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统，其特征在于，所述第二节点是否是目标节点的判断步骤包括：

7.根据权利要求4所述的基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统，其特征在于，输出路径采用栅格地图展示，当输出路径中有多条距离相同的路径时，则通过判断路径的转弯代价来选择最优路径，所述转弯代价的计算方式为：人员或移动终端转弯时所需要的时间与人员或移动终端移动速度的乘积。

8.根据权利要求1所述的基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统，其特征在于，所述a-star算法采用代价估算函数计算节点的代价值，代价估算函数计算过程中，通过改变代价估算函数中的搜索广度值和搜索贪心值来适应搜索场景；改变后的代价估算函数f(n)的表达式为：

9.根据权利要求8所述的基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统，其特征在于，输出最优路径时，结合转弯代价，a-star算法的代价估计函数f(n)则为：

10.根据权利要求1所述的基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统，其特征在于，所述库位指示模块包括：控制模块和多个分布式指示模块；所述控制模块与主控服务器和多个分布式指示模块连接，控制模块接收到主控服务器的控制指令后，对其进行解析和转换输出解析指令控制对应的分布式指示模块，分布式指示模块执行指令控制对应的库位输出指示信号。

技术总结本发明提供的一种基于蓝牙的工业仓库出入库应用场景的室内导引系统，其包括主控服务器和库位指示系统，主控服务器包括定位模块和路径规划模块，定位模块通过AOA定位算法实现了人员或移动设备的实时定位；路径规划模块根据人员或设备的实时位置，在构建的仓库地图中计算出最优路径；库位指示系统结合最优路径指示人员或移动设备快速找到物料位置；在寻找最优路径时，路径规划模块通过A‑star算法的代价估计函数计算出最优路径；选择路径时，引入转弯函数通过计算转弯函数减少输出路径转弯的次数，将转弯函数与A‑star算法结合可输出距离最短、最平滑、转弯次数最少的路径。技术研发人员：杨扬戬,郑军,朱优优,龚哲受保护的技术使用者：浙江大学台州研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/29