物品三维定位方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种物品三维定位方法、装置和系统，涉及物流领域。其中的方法包括：确定待拣选物品在输送线上的平面位置信息；确定待拣选物品的高度信息；将待拣选物品在输送线上的平面位置信息和高度信息转换为机器人坐标系的位置信息，以便机器人对待拣选物品进行拣选作业。本发明专利技术由于能够准确获知待拣选物品的三维位置信息，因此，能够实现物流机器人对具有高度作业要求的物品进行拣选作业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物流领域，尤其涉及一种物品三维定位方法、装置和系统。
技术介绍
物流领域中自动化程度普遍偏低，近年新兴的一些物流自动化设备服务于物流领域也难以适应复杂的品类区分及高速的作业节拍要求。物流机器人普遍应用在物品平面拣选，而在机器人的三维定位引导作业的方面至今仍然没有一个成熟可靠的方法。现有技术中，利用待拣选物品层高和深度的数据库记录或者双目视觉技术可以获知物品高度，进而实现对有高度的物品进行拣选作业。但现有数据库对待拣选物品层高和深度的记录会出现复核难度大等问题，并且在一个覆盖几十万种品类的大型仓库中用数据库记录过于庞大和繁杂；另外双目视觉由于成本昂贵、精度低和匹配库庞大等问题也影响着应用的广度。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是提供一种物品三维定位方法、装置和系统，以提高物品三维定位的准确性，以便实现物流机器人对具有高度作业要求的物品进行拣选作业。根据本专利技术一方面，提出一种物品三维定位方法，包括：确定待拣选物品在输送线上的平面位置信息；确定待拣选物品的高度信息；将待拣选物品在输送线上的平面位置信息和高度信息转换为机器人坐标系的位置信息，以便机器人对待拣选物品进行拣选作业。进一步地，确定待拣选物品在输送线上的平面位置信息包括：通过工业相机获取待拣选物品的轮廓信息；根据轮廓信息确定工业相机拍摄时刻待拣选物品的中心点在输送线上的平面位置信息，其中以工业相机在输送线上的投影为原点。进一步地，确定待拣选物品在输送线上的平面位置信息还包括：通过输送线编码器采集待拣选物品在输送线运动方向的偏移量，进而确定待拣选物品的中心点相对于工业相机在输送线上的投影的平面位置信息。进一步地，确定待拣选物品的高度信息包括：当待拣选物品沿着输送线移动至激光线测量传感器的下方时，获取激光线测量传感器到待拣选物品的测量距离；根据激光线测量传感器的安装位置到输送线的垂直距离与测量距离之差确定待拣选物品的高度信息。进一步地，将待拣选物品在输送线上的平面位置信息和高度信息转换为机器人坐标系的位置信息包括：确定机器人相对于输送线的高度，以及机器人相对于工业相机在输送线上的投影的位置信息；将以工业相机在输送线上的投影为原点的待拣选物品的中心点的平面位置信息转换为以机器人在输送线上的投影为原点的平面位置信息；根据机器人相对于输送线的高度与待拣选物品的高度信息确定待拣选物品的顶部到机器人的垂直距离；根据待拣选物品的中心点以机器人在输送线上的投影为原点的平面位置信息、以及待拣选物品的顶部到机器人的垂直距离，确定待拣选物品的顶部中心点相对于机器人的三维位置信息。根据本专利技术的另一方面，还提出一种物品三维定位装置，包括：平面位置确定单元，用于确定待拣选物品在输送线上的平面位置信息；高度信息确定单元，用于确定待拣选物品的高度信息；坐标转换单元，用于将待拣选物品在输送线上的平面位置信息和高度信息转换为机器人坐标系的位置信息；位置信息发送单元，用于将待拣选物品在机器人坐标系的位置信息发送至机器人，以便机器人对待拣选物品进行拣选作业。进一步地，平面位置确定单元还用于通过工业相机获取待拣选物品的轮廓信息，根据轮廓信息确定工业相机拍摄时刻待拣选物品的中心点在输送线上的平面位置信息，其中以工业相机在输送线上的投影为原点。进一步地，平面位置确定单元还用于通过输送线编码器采集待拣选物品在输送线运动方向的偏移量，进而确定待拣选物品的中心点相对于工业相机在输送线上的投影的平面位置信息。进一步地，高度信息确定单元用于当待拣选物品沿着输送线移动至激光线测量传感器的下方时，获取激光线测量传感器到待拣选物品的测量距离，根据激光线测量传感器的安装位置到输送线的垂直距离与测量距离之差确定待拣选物品的高度信息。进一步地，坐标转换单元用于确定机器人相对于输送线的高度，以及机器人相对于工业相机在输送线上的投影的位置信息；将以工业相机在输送线上的投影为原点的待拣选物品的中心点的平面位置信息转换为以机器人在输送线上的投影为原点的平面位置信息；根据机器人相对于输送线的高度与待拣选物品的高度信息确定待拣选物品的顶部到机器人的垂直距离；根据待拣选物品的中心点以机器人在输送线上的投影为原点的平面位置信息、以及待拣选物品的顶部到机器人的垂直距离，确定待拣选物品的顶部中心点相对于机器人的三维位置信息。根据本专利技术的另一方面，还提出一种物品三维定位系统，包括工业相机、输送线编码器、激光线测量传感器和上述物品三维定位装置。根据本专利技术的另一方面，还提出一种物品三维定位装置，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行上述的方法。根据本专利技术的另一方面，还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述的方法的步骤。与现有技术相比，本专利技术将获得的待拣选物品在输送线上的平面位置信息和高度信息转换为机器人坐标系的位置信息，以便机器人对待拣选物品进行拣选作业，由于能够准确获知待拣选物品的三维位置信息，因此，能够实现物流机器人对具有高度作业要求的物品进行拣选作业。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本专利技术的实施例，并且连同说明书一起用于解释本专利技术的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本专利技术，其中：图1为本专利技术物品三维定位方法的一个实施例的流程示意图。图2为本专利技术物品三维定位方法的另一个实施例的流程示意图。图3为待拣选物品在工业坐标系中的三维位置信息。图4为本专利技术物品三维定位装置的一个实施例的结构示意图。图5为本专利技术物品三维定位系统的一个实施例的结构示意图。图6为本专利技术激光线测量传感器的通讯程序架构示意图。图7为本专利技术物品三维定位装置的另一个实施例的结构示意图。图8为本专利技术物品三维定位装置的再一个实施例的结构示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。图1为本专利技术物品三维定位方法的一个实施例的流程示意图。该物品三维定位方法包括以下步骤：在步骤110，确定待拣选物品在输送线上的平面位置信息，例如，通过摄像装置获取待拣选物品的输送线上的轮廓信息，根据待拣选物品轮廓信息可以获知待拣选物品在输送线上的中心点。其中，摄像装置可以为工业相机，具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物品三维定位方法，其特征在于，包括：确定待拣选物品在输送线上的平面位置信息；确定所述待拣选物品的高度信息；将所述待拣选物品在所述输送线上的平面位置信息和高度信息转换为机器人坐标系的位置信息，以便机器人对所述待拣选物品进行拣选作业。

【技术特征摘要】
1.一种物品三维定位方法，其特征在于，包括：确定待拣选物品在输送线上的平面位置信息；确定所述待拣选物品的高度信息；将所述待拣选物品在所述输送线上的平面位置信息和高度信息转换为机器人坐标系的位置信息，以便机器人对所述待拣选物品进行拣选作业。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定待拣选物品在输送线上的平面位置信息包括：通过工业相机获取所述待拣选物品的轮廓信息；根据所述轮廓信息确定所述工业相机拍摄时刻所述待拣选物品的中心点在所述输送线上的平面位置信息，其中以所述工业相机在所述输送线上的投影为原点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定待拣选物品在输送线上的平面位置信息还包括：通过输送线编码器采集所述待拣选物品在所述输送线运动方向的偏移量，进而确定所述待拣选物品的中心点相对于所述工业相机在所述输送线上的投影的平面位置信息。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述待拣选物品的高度信息包括：当所述待拣选物品沿着所述输送线移动至激光线测量传感器的下方时，获取所述激光线测量传感器到所述待拣选物品的测量距离；根据所述激光线测量传感器的安装位置到所述输送线的垂直距离与所述测量距离之差确定所述待拣选物品的高度信息。5.根据权利要求2-4任一所述的方法，其特征在于，所述将所述待拣选物品在所述输送线上的平面位置信息和高度信息转换为机器人坐标系的位置信息包括：确定所述机器人相对于所述输送线的高度，以及所述机器人相对于所述工业相机在所述输送线上的投影的位置信息；将以所述工业相机在所述输送线上的投影为原点的所述待拣选物品的中心点的平面位置信息转换为以所述机器人在所述输送线上的投影为原点的平面位置信息；根据所述机器人相对于所述输送线的高度与所述待拣选物品的高度信息确定所述待拣选物品的顶部到所述机器人的垂直距离；根据所述待拣选物品的中心点以所述机器人在所述输送线上的投影为原点的平面位置信息、以及所述待拣选物品的顶部到所述机器人的垂直距离，确定所述待拣选物品的顶部中心点相对于所述机器人的三维位置信息。6.一种物品三维定位装置，其特征在于，包括：平面位置确定单元，用于确定待拣选物品在输送线上的平面位置信息；高度信息确定单元，用于确定所述待拣选物品的高度信息；坐标转换单元，用于将所述待拣选物品在所述输送线上的平面位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：于宗靖，宋国库，肖军，
申请(专利权)人：北京京东尚科信息技术有限公司，北京京东世纪贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11