基于RFID设备与雷达技术的智能货架设备的制作方法

基于rfid设备与雷达技术的智能货架设备
技术领域
1.本实用新型涉及智能货架技术领域，具体的，涉及基于rfid设备与雷达技术的智能货架设备。


背景技术：

2.rfid采用射频信号的空间耦合技术在阅读器和应答器之间构建电磁场进行能量发射和无接触的双向数据传输，以实现数据交换来识别目标身份。与条形码、磁卡等传统信息采集方式相比较，rfid技术有非接触、无磨损、采集速度快、环境影响小、使用寿命长、使用便捷的特点尤其是具有防冲撞功能可以同时处理多个目标。
3.由于rfid技术的特点，其被应用与货架和仓储，rfid技术的关键在于保证每件产品都有唯一的信息，例如，在仓库进出口时放置rfid读写器，用于读取通过读写器的货物，可以快速准确读取货物讯息。这样就可以轻松实现从产品进出到发货的产品识别、定位跟踪、盘点扫描等信息的采集和分类。
4.目前的智能货架一般包括rfid读写器、rfid天线，rfid天线一般布置到货架盛放货物区域的上方，rfid读写器驱动rfid天线对货架进行扫描，但是当货架的摆货区域紧凑时，相邻两个摆货区域的rfid天线可能同时读取一个货物，造成收货混乱，因此，一般是将不同货物区域使用导电材料分隔，这样会增加货架体积和重量，这是用户不希望的。


技术实现要素：

5.本实用新型提出一种基于rfid设备与雷达技术的智能货架设备，包括：
6.货架主体，具有支撑结构以及由支撑结构围成的用于容纳货物的容腔；
7.多个rfid天线，对应的设置在每一个所述容腔内；
8.读写器，与所述rfid天线电连接，所述读写器用于驱动所述rfid天线对处于容腔内带有射频标签的货物进行识别；
9.定位雷达，包括对应于每个所述容腔布置的超声波雷达，所述超声波雷达用于识别对应的所述容腔前方是否有遮挡物；
10.控制器；
11.其中，所述控制器根据超声波雷达的识别结果控制所述读写器的驱动状态，使对应位置容腔内的rfid天线处于工作状态。
12.优选的，所述支撑结构包括不锈钢支撑架和塑料隔板，相邻的两个所述容腔之间通过所述塑料隔板分隔。
13.优选的，所述支撑结构包括不锈钢支撑架、金属隔板和塑料隔板，在水平方向上的相邻的两个所述容腔之间通过所述塑料隔板分隔，在竖直方向上的相邻的两个所述容腔之间通过所述金属隔板分隔。
14.优选的，所述定位雷达设置在所述货架主体的底部。
15.优选的，所述超声波雷达的探测轴线方向倾斜向上，所述超声波雷达的识别角度
为60
°
，所述超声波雷达的识别范围小于1m。
16.优选的，所述容腔被构造成纵长型立方体结构，所述容腔的高宽比大于3：1。
17.本实用新型的工作原理及有益效果为：
18.本实用新型所示的货架上的容腔呈阵列式分布，通过在每一列容腔的底部设置超声波雷达，仅当对应列容腔的前方出现遮挡物(自动化机械手或工作人员)时，该列的rfid天线才被读写器所驱动从处于扫描识别状态，相较于目前全部打开的运行方式，这种货架对货物的进出识别更加准确，不易出现误判，同时也使货架紧凑，并减少rfid天线的功耗。
附图说明
19.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
20.图1为本实用新型所示的基于rfid设备与雷达技术的智能货架设备结构示意图；
21.图2为本实用新型所示的rfid天线与雷达配合使用的状态示意图；
22.图3为本实用新型结构所示的智能货架设备的控制原理图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。
24.结合图1-2所示，本实用新型提出一种基于rfid设备与雷达技术的智能货架设备，包括货架主体10、rfid设备与定位雷达30。
25.其中，货架主体10具有支撑结构12以及由支撑结构12围成的用于容纳货物的容腔11。
26.可以理解的，为了减轻货架主体10的重量，降低制造成本，支撑结构12包括不锈钢支撑架和塑料隔板，相邻的两个所述容腔11之间通过所述塑料隔板分隔。
27.可选的，不锈钢支撑架还可以替换成铝合金支撑架。
28.具体的，支撑架被构造成截面为l型，在其两个壁面上开设有孔，开设的孔上可以安装螺栓或其他锚固零件，使塑料隔板可以被固定到支撑架之间，构成形成容腔11的侧壁，可以理解的，在向着货架的过道一侧，容腔11具有开口端，供人工或自动化机械手向容腔11中取放货物。
29.在可选的实施例中，上述的塑料隔板是聚乙烯塑料板或pc板。
30.其中，多个rfid天线22对应的设置在每一个容腔11内；可选的，rfid天线22由螺钉固定到塑料隔板的表面，尤其是靠近出口的一侧，使进入或取出容腔11的货物都能被rfid天线22所扫描。
31.在其他的实施例中，若所承载的货物重量较大时，有必要增加货架的刚性，可选的，支撑结构12包括不锈钢支撑架、金属隔板和塑料隔板，在水平方向上的相邻的两个容腔11之间通过塑料隔板分隔，在竖直方向上的相邻的两个容腔11之间通过金属隔板分隔。
32.进一步的，结合图3所示，读写器21与rfid天线22电连接，读写器21用于驱动所述rfid天线22对处于容腔11内带有射频标签的货物进行识别。
33.具体的，每一个货物上均带有特定的射频标签，当读写器21通过rfid天线22识别该标签时，可获取该货物对应的信息，并储存到后台，供后台处理和管理数据。
34.进一步的，定位雷达30包括对应于每个容腔11布置的超声波雷达31，超声波雷达31用于识别对应的容腔11前方是否有遮挡物，若存在遮挡物，则表征当前列的容腔11前存在取放货物的执行者，例如自动化机械手或工作人员。
35.在具体的实施例中，当超声波雷达31识别前方存在遮挡物并存在5s以上，才输出动作信号到控制器40，以避免误触发。
36.可以理解的，自动化机械手一般按照预定路线移动，不会在非目标货柜前停留较长时间，而工作人员也可以避免这种容易引起误动作的停留。
37.控制器40根据超声波雷达31的识别结果控制读写器21的驱动状态，使对应位置容腔11内的rfid天线22处于工作状态。即，当当前位置的超声波雷达31发出动作信号后，控制器40控制读写器21驱动对应列的rfid天线22处于扫描状态。
38.如此，并不是所有列的容腔11中的rfid天线22都处于工作状态，所以，可以认为仅仅是将要取放货物的列中的rfid天线22处于工作状态，因此，取放货物时，不会导致相邻两列的rfid天线22错误的识别标签，提高识别的准确性。
39.在优选的实施例中，定位雷达30设置在货架主体10的底部。超声波雷达31的探测轴线方向倾斜向上，超声波雷达31的识别角度为60
°
，超声波雷达31的识别范围小于1m。
40.在上述的实施例中，容腔11被构造成纵长型立方体结构，容腔11的高宽比大于3：1，尤其适合存放杆状或棒状货物。
41.结合以上实施例，本实用新型所示的货架上的容腔呈阵列式分布，通过在每一列容腔的底部设置超声波雷达，仅当对应列容腔的前方出现遮挡物(自动化机械手或工作人员)时，该列的rfid天线才被读写器所驱动从处于扫描识别状态，相较于目前全部打开的运行方式，这种货架对货物的进出识别更加准确，不易出现误判，同时也使货架紧凑，并减少rfid天线的功耗。
42.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于rfid设备与雷达技术的智能货架设备，其特征在于，包括：货架主体(10)，具有支撑结构(12)以及由支撑结构(12)围成的用于容纳货物的容腔(11)；多个rfid天线(22)，对应的设置在每一个所述容腔(11)内；读写器(21)，与所述rfid天线(22)电连接，所述读写器(21)用于驱动所述rfid天线(22)对处于容腔(11)内带有射频标签的货物进行识别；定位雷达(30)，包括对应于每个所述容腔(11)布置的超声波雷达(31)，所述超声波雷达(31)用于识别对应的所述容腔(11)前方是否有遮挡物；控制器(40)；其中，所述控制器(40)根据超声波雷达(31)的识别结果控制所述读写器(21)的驱动状态，使对应位置容腔(11)内的rfid天线(22)处于工作状态。2.根据权利要求1所述的基于rfid设备与雷达技术的智能货架设备，其特征在于，所述支撑结构(12)包括不锈钢支撑架和塑料隔板，相邻的两个所述容腔(11)之间通过所述塑料隔板分隔。3.根据权利要求1所述的基于rfid设备与雷达技术的智能货架设备，其特征在于，所述支撑结构(12)包括不锈钢支撑架、金属隔板和塑料隔板，在水平方向上的相邻的两个所述容腔(11)之间通过所述塑料隔板分隔，在竖直方向上的相邻的两个所述容腔(11)之间通过所述金属隔板分隔。4.根据权利要求1所述的基于rfid设备与雷达技术的智能货架设备，其特征在于，所述定位雷达(30)设置在所述货架主体(10)的底部。5.根据权利要求4所述的基于rfid设备与雷达技术的智能货架设备，其特征在于，所述超声波雷达(31)的探测轴线方向倾斜向上，所述超声波雷达(31)的识别角度为60
°
，所述超声波雷达(31)的识别范围小于1m。6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的基于rfid设备与雷达技术的智能货架设备，其特征在于，所述容腔(11)被构造成纵长型立方体结构，所述容腔(11)的高宽比大于3：1。

技术总结
本实用新型涉及智能货架技术领域，具体的，涉及基于RFID设备与雷达技术的智能货架设备，包括：货架主体，具有支撑结构以及由支撑结构围成的用于容纳货物的容腔；多个RFID天线，对应的设置在每一个所述容腔内；读写器，与所述RFID天线电连接，所述读写器用于驱动所述RFID天线对处于容腔内带有射频标签的货物进行识别。通过在每一列容腔的底部设置超声波雷达，仅当对应列容腔的前方出现遮挡物(自动化机械手或工作人员)时，该列的RFID天线才被读写器所驱动从处于扫描识别状态，相较于目前全部打开的运行方式，这种货架对货物的进出识别更加准确，不易出现误判，同时也使货架紧凑，并减少RFID天线的功耗。减少RFID天线的功耗。减少RFID天线的功耗。


技术研发人员：宫照海 冯建华 王冬梅 区燕萍 邓磊 顾黎军
受保护的技术使用者：深圳市先施科技股份有限公司
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/7/19