本发明涉及仓储系统、立体仓库，尤其是涉及一种四向穿梭车智能库全库无码认址系统及方法。
背景技术：
1、自动化立体库是现代物流仓储行业中普遍使用工程。目前市场上的立体库主要由6部分组成，分别为：高层货架，托盘(货箱)，提升机，运输设备，自动化控制系统，库存管理系统。
2、其中运输设备主要指四向穿梭车，它最主要功能就是将一个指定的托盘货物从位置a搬运到位置b的功能。要保证四向穿梭车能在立体库内能正常的运行就面临一个技术问题，如何能精准的找到货物所在的位置，如何在库位中规定的通道上行走，如何将货物精确的放到指定的货位等问题。
3、现存的四向穿梭车的车辆定位，大多采用立库轨道上额外安装认证片+二维码或者rfid芯片等有码技术方案来识别定位。就是将带有二维码或者rfid芯片的认址片安装在立体库的每个主通道换向位和每个存储货位，然后车辆通过视觉识别二维码信息或者读取rfid芯片来判断车辆位置。
4、现有的技术中，二维码和rfid在近些年中在自动化行业中使用非常的广泛。它们有很多的优点，但是在立体库中有些避免不了的弊端。
5、二维码和rfid识别的方式。首先需要在每个定位点上固定一个认址片来做它们的载体，一个立体库一般都是需要几千上万个这样的定位点，这就增加了硬件及人力成本。
6、二维码需要车辆安装专业的相机读码器来识别这个二维码信息。这对库的环境就有较高的要求，要保证二维码上没有干扰。环境较差的立体库会有积灰潮湿等现象，这些都会导致二维码读取失败，增加车辆的故障率。
7、rfid识别的方式对环境要求没有二维码那么苛刻，但是跟二维码同样存在硬件成本较高的问题。它需要使用专业的rfid芯片，并且高速的读取设备。当出现某个芯片失磁的时候，更换芯片需要专业的工具对芯片存储数据等。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种四向穿梭车智能库全库无码认址系统及方法，其是一种不受环境影响、低成本、稳定可靠的四向穿梭车的定位方案。它无需在库位上额外安装任何定位识别标识，摆脱了环境因素。无需使用高成本的专业设备，使用定位传感器就能精准的实现车辆的库位识别和定位。
2、本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、一种四向穿梭车智能库全库无码认址系统，包括上位系统、车辆cpu、车辆行驶单元、车辆定位单元以及特殊点校验单元；
4、所述上位系统用于预先下发立体库的地图数据到所述车辆cpu中；
5、所述车辆cpu根据所述上位系统的地图数据解析出立体库的地图，并且记录保存在所述车辆cpu中，当车辆接收到所述上位系统的任务命令后，车辆会根据命令的起点和终点位置以及车辆的地图信息计算出行驶数据；
6、所述车辆行驶单元由伺服电机驱动，所述伺服电机按照所述车辆cpu计算得出的脉冲及方向旋转，车辆行驶过程中会结合伺服电机的编码器脉冲反馈以及定位单元的行驶库位检测共同判断车辆的行驶路线及距离是否在合理范围内，并且会修正行驶过程中所产生的距离误差；
7、所述车辆定位单元包括红外传感器组与标准化的库位结构，当车辆快要到达行驶终点时车辆会逐渐减速，此时定位传感器会根据车辆定位停车检测逻辑，判断及控制行驶单元停车，车辆在距离终点超过1个库位距离时定位传感器会根据行驶库位检测逻辑，判断行驶过程状态；
8、所述特殊点校验单元用来做车辆的绝对位置校验，当车辆作业时，只要经过这些特殊的位置点就会进行一次车辆的位置校验。
9、作为本发明的进一步的技术方案：所述上位系统与所述车辆cpu采用无线网络通信连接，用于将地图数据给到车辆、指派车辆任务路径以及校验车辆的坐标位置。
10、作为本发明的进一步的技术方案：所述车辆cpu分别与所述车辆行驶单元、车辆定位单元以及特殊点校验单元通信连接，所述车辆行驶单元用于控制车辆行驶，所述车辆定位单元用于车辆停止定位与车辆的行驶识别，所述特殊点校验单元用于车辆的位置校验。
11、作为本发明的进一步的技术方案：所述车辆定位停车检测逻辑为：定位传感器朝下照射轨道，当定位传感器(1)和定位传感器(3)检测到轨道，定位传感器(2)未检测到轨道时，车辆停止，定位传感器(1)和定位传感器(2)的前后位置控制在1mm，从而确保了停车误差±0.5mm的误差；
12、所述行驶库位检测逻辑为：行驶过程中经过轨道时，当定位传感器(1,2,3)都有信号时，表示经过一个库位，车辆行驶过程中允许产生一些误差，所以这段检测只需要满足伺服电机的位置反馈在误差设定范围内。
13、作为本发明的进一步的技术方案：所述立体库的地图数据描述了立体库的横向(x)、纵向(y)的间距、立体库的行驶通道位置、出入库位置基础数据以及特殊点位置数据，地图的下发就是为车辆能在控制系统离线的情况下时刻记录车辆位置，确保了车辆位置的不会丢失。
14、作为本发明的进一步的技术方案：所述伺服电机为17位的多圈绝对值伺服电机。
15、作为本发明的进一步的技术方案：所述红外传感器组包括6个红外传感器。
16、一种四向穿梭车智能库全库无码认址的方法，包括以下步骤：
17、步骤1、车辆的初始坐标设定，车辆在首次运行时需人工设定一个起始坐标位置x行号，y列号，z层号，上位系统的可视化界面同样会设定一个对应车辆的起始坐标x行号，y列号，z层号，若坐标一致起始坐标设定成功，否则车辆会给出提示报警；
18、步骤2、上位系统根据车辆当前的起始坐标位置k1(x1，y1，z1)，下发一条行驶路线到终点k2(x10，y1，z1)，根据地图坐标判断得出x方向行驶，行驶总距离m1，行驶的库格数l，每格x间距array(数组)，计算公式：总距离m：＝k2x-k1x＝x10-x1，库格数l：＝10-1＝9，array[x2-x1，x3-x2，x4-x3，x5-x4，……]；
19、步骤3、车辆cpu将行驶长度m1，间距array分别转化为伺服电机所对应的脉冲数，计算公式：行驶脉冲数p总数:＝行驶距离m*单位脉冲数p；
20、步骤4、伺服电机根据计算得出的脉冲数及方向开始运行；
21、步骤5、车辆行驶过程中，通过定位传感器的行驶库位检测逻辑、伺服的脉冲反馈及计算的间距array，来判断车辆行驶中的误差；
22、步骤6、当车辆行驶距离终点还有1格时开始减速，并且判断行驶距离m1与最终实际行驶m2是否在允许偏差范围内，m2计算方法：m2＝终点前1格的伺服位置+最后一格间距，若误差依然在范围内，理论终点目标不修正，反之理论终点目标距离修改为m2；
23、步骤7、车辆减速至低速行驶状态继续向终点位行驶，当车辆定位传感器检测满足定位停车逻辑时，伺服电机立即停止；
24、步骤8、车辆cpu根据车辆行驶的库检测数量l，间距array，共同判断该条行驶路线是否正常完成，即：库检测数量一致，行驶过程中库的检测间距在误差范围之内，都满足条件时给上位系统完成信息，更新车辆坐标，等待执行下一条任务。
25、作为本发明的进一步的技术方案：在所述步骤1中，车辆在任务运行时会时刻判断特殊点(输送机对接位，提升机位，充电桩)的检测信号，即当车辆经过特殊点时特殊点传感器有信号反之没有信号；
26、车辆做出入库的任务时每条完整的任务都会与输送机对接，从而达到了特殊点校验；
27、车辆在低电量时回去自动充电，这时同样也会完成充电桩特殊点的校验；
28、车辆在库的换层时会经过升降机的位置，也会完成相应的校验；
29、这些特殊点的校验确保了车辆起始坐标设定及运行时的坐标记录正确，车辆行驶伺服具有绝对值的掉电保持功能，确保了车辆开关电后的位置不丢失。
30、作为本发明的进一步的技术方案：在所述步骤5中，判断车辆行驶中的误差具体包括以下步骤：当车辆行驶经过第一格库位时，传感器行驶检测逻辑满足时读取伺服电机的脉冲，与array数组对应的第一格的间距值比较，比较值在允许偏差范围内，表示车辆正常运行，车辆根据该判断实时更新车辆的坐标位置给到上位系统，反之车辆存在异常需要检修。
31、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
32、本发明公开了一种四向穿梭车智能库全库无码认址系统及方法，该技术方案将高成本的读码器替换成了普通的红外检测传感器，单车成本直接缩减。立体库的库位也无需额外安装认址片+二维码标识，不受环境因素的干扰，车辆的故障率降低，定位精度达到±0.5mm，定位成功率99.9％。车辆上架就能运行，项目实现快速交付，立体库的建设成本也随之降低。该技术方案在项目中得到了充分的验证，并且长期的使用。
1.一种四向穿梭车智能库全库无码认址系统，其特征在于，包括上位系统、车辆cpu、车辆行驶单元、车辆定位单元以及特殊点校验单元；
2.根据权利要求1所述的一种四向穿梭车智能库全库无码认址系统，其特征在于，所述上位系统与所述车辆cpu采用无线网络通信连接，用于将地图数据给到车辆、指派车辆任务路径以及校验车辆的坐标位置。
3.根据权利要求1所述的一种四向穿梭车智能库全库无码认址系统，其特征在于，所述车辆cpu分别与所述车辆行驶单元、车辆定位单元以及特殊点校验单元通信连接，所述车辆行驶单元用于控制车辆行驶，所述车辆定位单元用于车辆停止定位与车辆的行驶识别，所述特殊点校验单元用于车辆的位置校验。
4.根据权利要求1所述的一种四向穿梭车智能库全库无码认址系统，其特征在于，所述车辆定位停车检测逻辑为：定位传感器朝下照射轨道，当定位传感器(1)和定位传感器(3)检测到轨道，定位传感器(2)未检测到轨道时，车辆停止，定位传感器(1)和定位传感器(2)的前后位置控制在1mm，从而确保了停车误差±0.5mm的误差；
5.根据权利要求1所述的一种四向穿梭车智能库全库无码认址系统，其特征在于，所述立体库的地图数据描述了立体库的横向(x)、纵向(y)的间距、立体库的行驶通道位置、出入库位置基础数据以及特殊点位置数据，地图的下发就是为车辆能在控制系统离线的情况下时刻记录车辆位置，确保了车辆位置的不会丢失。
6.根据权利要求1所述的一种四向穿梭车智能库全库无码认址系统，其特征在于，所述伺服电机为17位的多圈绝对值伺服电机。
7.根据权利要求1所述的一种四向穿梭车智能库全库无码认址系统，其特征在于，所述红外传感器组包括6个红外传感器。
8.一种四向穿梭车智能库全库无码认址的方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种四向穿梭车智能库全库无码认址的方法，其特征在于，在所述步骤1中，车辆在任务运行时会时刻判断特殊点(输送机对接位，提升机位，充电桩)的检测信号，即当车辆经过特殊点时特殊点传感器有信号反之没有信号；
10.根据权利要求8所述的一种四向穿梭车智能库全库无码认址的方法，其特征在于，在所述步骤5中，判断车辆行驶中的误差具体包括以下步骤：当车辆行驶经过第一格库位时，传感器行驶检测逻辑满足时读取伺服电机的脉冲，与array数组对应的第一格的间距值比较，比较值在允许偏差范围内，表示车辆正常运行，车辆根据该判断实时更新车辆的坐标位置给到上位系统，反之车辆存在异常需要检修。
