全自动拆垛系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全自动拆垛系统，包括：移动平台，用于进行系统的移动；升降平台，用于放置被抓取的货物；抓取机构，用于抓取货物并将其水平移动至升降平台；控制单元，用于根据处理单元的处理指令控制移动平台、升降平台的移动以及抓取机构的移动和抓取；识别模块，用于识别货物的轮廓和抓取点；处理单元，用于根据识别模块识别出的货物的轮廓和抓取点得到对抓取机构的抓取控制指令和对升降平台的升降控制指令，并将所述抓取控制指令和所述升降控制指令发送至控制单元，由控制单元进行抓取机构的移动和抓取控制以及升降平台的升降控制，还用于根据预设的规则设定移动控制指令，由控制单元控制移动平台的移动。

Automatic dismount system

The invention discloses an automatic dismount system, which includes a mobile platform for moving the system; a lifting platform for placing the captured goods; a grabbing mechanism for grasping the goods and moving the level to the lifting platform; the control unit is used to control the mobile platform according to the processing instructions of the processing unit. The movement of the lifting platform and the movement and grasping of the grasping mechanism; the recognition module is used to identify the contours and grabbing points of the goods; the processing unit is used to obtain the grasping control instructions to the grasping mechanism and the lifting control instruction to the lifting platform according to the outline of the goods identified by the recognition module and the grabbing point. The control instruction and the lifting control instruction are sent to the control unit. The control unit carries out the movement and grab control of the grasping mechanism and the lifting control of the lifting platform. It is also used to set the mobile control instructions according to the preset rules and control the movement of the mobile platform by the control unit.

【技术实现步骤摘要】
全自动拆垛系统
本专利技术涉及机械自动化
，特别涉及一种全自动拆垛系统。
技术介绍
拆垛属于工厂生产物流运输必不可少的一个步骤，目前还是主要以人工拆垛为主，而人工拆垛劳动强度大，效率低下，特别是有毒、有害环境下；同时由于劳动力成本的上升和市场竞争等，都要求企业必须提高生产效率，由人工转向自动化。拆垛机能为企业生产提供更广的生产空间和更多的生产时间，把可控生产落实到工业生产的每一步，为企业带来更宏观的经济效益。然而目前的拆垛机往往尺寸较大，只能固定在特定的地点进行拆垛，需要较大的空间和成本，而且也不够灵活，当货物更换时，难以进行安全快速的拆垛。而且拆垛需求是可以发生在工厂和中转仓库的任何不固定位置的地方，固定式的器材无法使用。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供了一种全自动拆垛系统。本专利技术提供的一种全自动拆垛系统，包括：移动平台，用于进行系统的移动；升降平台，水平固定设置于移动平台上，用于放置被抓取的货物；抓取机构，设置于升降平台上，用于抓取货物并将其水平移动至升降平台；控制单元，用于根据处理单元的处理指令控制移动平台、升降平台的移动以及抓取机构的移动和抓取；识别模块，用于识别货物的轮廓和抓取点；处理单元，用于根据识别模块识别出的货物的轮廓和抓取点得到对抓取机构的抓取控制指令和对升降平台的升降控制指令，并将所述抓取控制指令和所述升降控制指令发送至控制单元，由控制单元进行抓取机构的移动和抓取控制以及升降平台的升降控制，还用于根据预设的规则设定移动控制指令，并将所述移动控制指令发送至控制单元，由控制单元控制移动平台的移动。优选的，所述升降平台，还带有伸缩平台，所述伸缩平台用于扩展升降平台的边界；所述识别模块，还用于识别货物堆垛的位置和形状；所述处理单元，还用于根据所述货物堆垛的位置和形状得到升降控制指令和伸缩平台的伸缩控制指令，所述升降控制指令包括使升降平台升降到最高层货物的底部位置，所述伸缩控制指令包括使伸缩平台移动直到接触最高层货物的底部位置。优选的，所述识别模块，还用于识别货物堆垛的位置和形状；所述处理单元，还用于根据所述货物堆垛的位置和形状，得到移动平台的第一移动控制指令，所述第一移动控制指令用于控制所述移动平台使升降平台的靠近拆垛一侧的边与由货物的多个抓取点所确定的连线或平面平行。优选的，所述识别模块，还用于通过计算机视觉识别拆卸的货物所要放置的位置；所述处理单元，还用于根据所述货物所要放置的位置，得到移动平台的第二移动控制指令，所述第二移动控制指令包括按预设的生成规则生成移动平台的移动指令。优选的，所述抓取机构，包括2个或2个以上的抓取器；所述识别模块，还用于识别当前被拆卸的货物的运动，所述运动的识别方法包括通过计算机视觉进行识别；所述处理单元，还用于根据所述货物的运动，得到抓取器的控制指令，包括：当货物的运动中的转动分量中的旋转角度不大于旋转阈值时，处理单元得到的抓取器的控制指令用于控制抓取器保持运动状态直至将货物抓取到升降平台上的目标位置，所述目标位置由处理单元根据预设的货物排列规则确定；当货物的运动中的转动分量中的旋转角度大于旋转阈值时，处理单元得到的抓取器的控制指令用于调整抓取器之间的相对位置使货物的运动中的转动分量中的旋转角度不大于旋转阈值，之后抓取器以相同的速度拖动货物直至将货物抓取到升降平台上的目标位置，所述目标位置由处理单元根据预设的货物排列规则确定。优选的，所述抓取机构，设置有力传感器，用于测量移动货物时所用的力；所述识别模块，还用于识别当前被拆垛的剩余货物的高度以及升降平台上货物的高度；所述移动平台或所述升降平台上设有重量测量装置，用于测量当前系统上所载货物的重量；所述处理单元，还用于根据重量测量装置的测量结果得到每一件货物的重量，根据识别模块得到每一件货物的高度，以及确定停止抓取条件，所述停止抓取条件包括：移动货物时所用的力超过预设的拉力警戒值；或被拆垛的剩余货物的高度小于预设的高度检测值；或升降平台上货物的高度大于预设的第一高度阈值与一件货物高度的差值；或升降平台上货物的重量大于预设的第一重量阈值与一件货物重量的差值。优选的，所述识别模块，还用于识别货物包装的下方面积以及货物包装的材质，货物包装的材质的识别方法为：将货物包装的图像特征与处理单元中预存的每种包装材质的图像特征进行对比，当与某种包装材质的图像特征的差值最小且低于预设值时，所述包装材质即为被识别的货物包装的材质；所述处理单元，还用于根据货物包装的下方面积以及货物包装的材质设定货物的拉力警戒值，所述设定方法为：查询处理单元中预存的货物包装的材质所对应的单位面积拉力警戒值，用此单位面积拉力警戒值乘以货物包装的下方面积得到货物的拉力警戒值。优选的，所述处理单元，还用于根据移动货物时所用的力和一件货物的重量得到移动平台的速度和加速度限制，所述速度和加速度限制为：离心加速度和前进加速度的矢量和的幅值与一件货物的质量之积小于移动货物时所用的力；其中，离心加速度由系统的移动速度和系统的转向角度得到，一件货物的质量由一件货物的重量得到。可选的，所述抓取机构包括第一机械臂、第二机械臂和抓取器，所述第一机械臂的一端通过第一驱动电机与所述升降平台转动连接，所述第二机械臂通过第二驱动电机转动连接于第一机械臂，所述抓取器连接设于所述第二机械臂远离第二驱动电机的一端；处理单元根据货物的抓取点和升降平台之间的位置关系确定移动货物时的拆垛路径和拆垛方向，并确定所述第一驱动电机与所述拆垛路径之间的垂直距离d；在所述抓取机构的抓取器抓取到货物后，处理单元控制所述第一驱动电机顺时针匀速转动，并实时确定所述第一机械臂的外展方向与所述拆垛方向之间的第一夹角α，所述第一机械臂的外展方向为从所述第一驱动电机到所述第二驱动电机的方向；所述处理单元还用于通过控制所述第二驱动电机的转动实时调整所述第二机械臂的外展方向与所述第一机械臂的外展方向之间的第二夹角β，所述第二机械臂的外展方向为从所述第二驱动电机到所述抓取器的方向，且：其中，l1为所述第一机械臂的长度，l2为所述第二机械臂的长度，且第二机械臂的外展方向与拆垛方向之间的夹角为钝角，当所述货物被移动到所述升降平台的预设位置处后，所述处理单元控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机停止工作；当时，所述处理单元控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机停止工作并发出报警。本专利技术的一些有益效果可以包括：本专利技术提供的一种全自动拆垛系统，能够解决现有拆垛设备只能在固定地点进行拆垛，不够灵活的问题，能够在工厂、中转仓库实现不固定位置的拆垛操作。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例中一种全自动拆垛系统的示意图；图2为本专利技术另一实施例中一种全自动拆垛系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例中一种全自动拆垛系统的俯视示意图；图中，1：移动平台；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动拆垛系统，其特征在于，包括：移动平台，用于进行系统的移动；升降平台，水平固定设置于移动平台上，用于放置被抓取的货物；抓取机构，设置于升降平台上，用于抓取货物并将其水平移动至升降平台；控制单元，用于根据处理单元的处理指令控制移动平台、升降平台的移动以及抓取机构的移动和抓取；识别模块，用于识别货物的轮廓和抓取点；处理单元，用于根据识别模块识别出的货物的轮廓和抓取点得到对抓取机构的抓取控制指令和对升降平台的升降控制指令，并将所述抓取控制指令和所述升降控制指令发送至控制单元，由控制单元进行抓取机构的移动和抓取控制以及升降平台的升降控制，还用于根据预设的规则设定移动控制指令，并将所述移动控制指令发送至控制单元，由控制单元控制移动平台的移动。

【技术特征摘要】
1.一种全自动拆垛系统，其特征在于，包括：移动平台，用于进行系统的移动；升降平台，水平固定设置于移动平台上，用于放置被抓取的货物；抓取机构，设置于升降平台上，用于抓取货物并将其水平移动至升降平台；控制单元，用于根据处理单元的处理指令控制移动平台、升降平台的移动以及抓取机构的移动和抓取；识别模块，用于识别货物的轮廓和抓取点；处理单元，用于根据识别模块识别出的货物的轮廓和抓取点得到对抓取机构的抓取控制指令和对升降平台的升降控制指令，并将所述抓取控制指令和所述升降控制指令发送至控制单元，由控制单元进行抓取机构的移动和抓取控制以及升降平台的升降控制，还用于根据预设的规则设定移动控制指令，并将所述移动控制指令发送至控制单元，由控制单元控制移动平台的移动。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述升降平台，还带有伸缩平台，所述伸缩平台用于扩展升降平台的边界；所述识别模块，还用于识别货物堆垛的位置和形状；所述处理单元，还用于根据所述货物堆垛的位置和形状得到升降控制指令和伸缩平台的伸缩控制指令，所述升降控制指令包括使升降平台升降到最高层货物的底部位置，所述伸缩控制指令包括使伸缩平台移动直到接触最高层货物的底部位置。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述识别模块，还用于识别货物堆垛的位置和形状；所述处理单元，还用于根据所述货物堆垛的位置和形状，得到移动平台的第一移动控制指令，所述第一移动控制指令用于控制所述移动平台使升降平台的靠近拆垛一侧的边与由货物的多个抓取点所确定的连线或平面平行。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述识别模块，还用于通过计算机视觉识别拆卸的货物所要放置的位置；所述处理单元，还用于根据所述货物所要放置的位置，得到移动平台的第二移动控制指令，所述第二移动控制指令包括按预设的生成规则生成移动平台的移动指令。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抓取机构，包括2个或2个以上的抓取器；所述识别模块，还用于识别当前被拆卸的货物的运动，所述运动的识别方法包括通过计算机视觉进行识别；所述处理单元，还用于根据所述货物的运动，得到抓取器的控制指令，包括：当货物的运动中的转动分量中的旋转角度不大于旋转阈值时，处理单元得到的抓取器的控制指令用于控制抓取器保持运动状态直至将货物抓取到升降平台上的目标位置，所述目标位置由处理单元根据预设的货物排列规则确定；当货物的运动中的转动分量中的旋转角度大于旋转阈值时，处理单元得到的抓取器的控制指令用于调整抓取器之间的相对位置使货物的运动中的转动分量中的旋转角度不大于旋转阈值，之后抓取器以相同的速度拖动货物直至将货物抓取到升降平台上的目标位置，所述目标位置由处理单元根据预设的货物排列规则确定。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抓取机构，设置有力传感器，用于测量移动货物时所用的力；所述识别模块，还用于识别当前被拆垛的剩余货物的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁兆禧，
申请(专利权)人：深圳市鸿益达供应链科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44