一种码垛机器人路径规划系统及规划方法技术方案

本发明专利技术公开了一种码垛机器人路径规划系统及规划方法，包括：服务器控制终端，通过无线传输协议与服务器控制终端通信的码垛机器人，以及通过无线传输协议与服务器控制终端变轨伺服机构。服务器控制终端中设有机器人路径规划模型和路径检测模块。所述码垛机器人上设有码垛信息识别装置和控制器；所述控制器可根据码垛信息识别装置反馈的信息和机器人运行的速度和状态，自动计算产品完成时间和剩余工作时间。本发明专利技术通过无线传输将服务器控制终端与码垛机器人和变轨伺服机构联合为一个完整的数据模型结构，将码垛机器人作业时间转化为可量化的数据并入机器人路径规划的全局变量中，便于提高服务器控制终端路径规划模型策略优化。

A path planning system and method for palletizing robot

The invention discloses a path planning system and a planning method of a stacking robot, including a server control terminal, a stacking robot communicating with a server control terminal through a wireless transmission protocol, and a track changing servo mechanism controlling a terminal with a server through a wireless transmission protocol. The server control terminal is equipped with robot path planning model and path detection module. The palletizing robot is provided with a palletizing information recognition device and a controller, which can automatically calculate the completion time and remaining working time of the product according to the information fed back by the palletizing information recognition device and the speed and state of the robot operation. The invention combines the server control terminal with the palletizing robot and the track changing servo mechanism into a complete data model structure through wireless transmission, converts the working time of the palletizing robot into quantifiable data and integrates it into the global variable of the robot path planning, so as to improve the optimization of the path planning model strategy of the server control terminal.

【技术实现步骤摘要】
一种码垛机器人路径规划系统及规划方法
本专利技术属于工业设备领域，尤其是一种码垛机器人路径规划系统及规划方法。
技术介绍
在产品种类的大型码垛车间中，往往设有多个码垛堆，传统的车间通常采用人工遥控机器人在多工位上进行拆垛，由于机器人成本昂贵，不可能每一工位都会配置专门的拆垛机器人且码垛机器人群体的路径通常根据工作人员上料或者工位等待时间结构拆垛指令，上料搬运和工位等待的时间往往是人工控制或传感器信号控制，并行传送的信号和人工控制往往在时间控制上出现差错，从而造成码垛机器人群体路径规划絮乱，无法将行走路径最优化。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种码垛机器人路径规划系统及规划方法，以解决现有技术存在的上述问题。技术方案：一种码垛机器人路径规划系统，包括：服务器控制终端，通过无线传输协议与服务器控制终端通信的码垛机器人，以及通过无线传输协议与服务器控制终端变轨伺服机构；所述服务器控制终端中设有机器人路径规划模型和路径检测模块。在进一步的实施例中，所述码垛机器人包括安装在车轨上的行走机构，设在行走机构顶部的码垛机械臂。在进一步的实施例中，所述码垛机械臂的一端设有码垛信息识别装置，所述识别装置可通过机器人上的识别扫描装置识别码垛上的产品信息，所述产品信息中包括码垛堆的数量、种类和尺寸。在进一步的实施例中，所述码垛机器人上设有控制器，所述控制器通过通信模块，能够与服务器控制终端进行通信，所述控制器中设有二种工作模式，所述二种工作模式包括：工作准备状态和工作中状态，所述工作模式的切换根据控制器有无接收到任务而定，所述控制器可根据码垛信息识别装置反馈的信息和机器人运行的速度和状态，自动计算产品完成时间和剩余工作时间。在进一步的实施例中，所述变轨伺服机构中包括：设在车轨交叉处的变更机构，和传动连接变更机构的多个伺服电机，变轨伺服机构中的伺服电机设有无线信号接收模块，服务器控制终端通过无线网向伺服电机发送控制命令。在进一步的实施例中，所述路径检测模块包括：与设在码垛机器人上的超声波避障装置和摄像装置对应的获取单元，以及设在车轨一侧的多个光栅定位元件。在进一步的实施例中，所述路径规划模型为计算机编程的二维结构数组设为MinK=[x+y…+Mj]，x=y=n,n为变轨机构的节点数，M为码垛机器人停靠点，j为每个停靠点的编号，两个节点中有一车轨路径L连接，因此可知车轨路径L的第一节点为I，第二节点为J；同时约束条件为L大于等于0；码垛机器人中的变量A（n）和T（n），A（n）为任务排队量，T（n）为剩余工作时间；从而进行优化计算出最优路线选择。在进一步的实施例中，包括如下步骤：S1、开启服务器控制终端，并在服务器控制终端将每一处变轨伺服机构作为一个节点且每个节点在无线网中都有唯一的编号；并对所有节点进行初步调试，保证每一个变轨伺服机构正常运行；S2、服务器控制终端历遍查询无线网络中的所有码垛机器人工作状态，依次将码垛任务指派给工作准备状态中的码垛机器人，工作准备状态的中的机器人分配饱和后，再以剩余工作时间的长短进行优先次序排队分派；S3、接收到任务的码垛机器人，查看自身工作模式，工作准备状态中的码垛机器人直接根据服务器控制终端制定的最优路线前往Mj停靠点，工作中状态将任务存储至数据库中排队等待，当前任务完成后切换工作准备状态，接收或进行排队任务时再次切换工作中状态。有益效果：本专利技术相对于现有技术，通过无线传输将服务器控制终端与码垛机器人和变轨伺服机构联合为一个完整的数据模型结构，将码垛机器人作业时间转化为可量化的数据并入机器人路径规划的全局变量中，便于提高服务器控制终端路径规划模型策略优化。其次路径检测模块可以辅助机器人和变轨机构及时应对突发状况使其满足优化策略的及时性。附图说明图1是本专利技术工作原理图。图2是本专利技术路径规划节点表。图3是本专利技术码垛机器人的结构示意图。图4是本专利技术码垛车间、车轨和码垛机器人的结构示意图。附图标记为：码垛机器人1、行走机构10、码垛机械臂11、停靠点2、车轨3。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。申请人发现现有的车间生产中的码垛工业机器人在运行过程中需要人工控制和传感器感应获取接收任务的指令，当在多工位生产车间中，多个工位的等待信号同时并行传送至控制中心，常常造成机器人在行走路线上出现排位错乱，致使部分机器人需要重新进行路径规划，造成拆垛等待时间的延长，无法灵活地应用在种类复杂的码垛车间中，和无法提高生产效率。本专利技术在满足传统码垛机器人与工位一对多或多对多的基础上，专利技术最优路径规划系统，使其码垛机器人群体实时根据全局变量更新最优路径规划。如图1至图4所示的一种码垛机器人1路径规划系统，包括：服务器控制终端，通过无线传输协议与服务器控制终端通信的码垛机器人1，以及通过无线传输协议与服务器控制终端变轨伺服机构。其中，服务器控制终端中设有机器人路径规划模型和路径检测模块。码垛机器人1包括行走机构10、码垛机械臂11。所述码垛机器人1行走机构10中的行走轮卡接在车轨3中，每个工位前的均对应一个停靠点2，所述多工位车间中停靠点2为多个，在路径规划模型中的编号为M1至Ms，s为工位的数量。所述码垛机械臂11的一端设有码垛信息识别装置，所述识别装置可通过机器人上的识别扫描装置识别码垛上的产品信息，所述产品信息中包括码垛堆的数量、种类和尺寸。码垛机器人1数据库中存储根据产品尺寸切换的工作程序，码垛机器人1可根据识别装置检测的信息与数据库中的工作程序匹配，从而灵活的根据产品种类完成拆垛和装垛作业。码垛机器人1上设有控制器，所述控制器通过通信模块，能够与服务器控制终端进行通信，所述控制器中设有二种工作模式，所述二种工作模式包括：工作准备状态和工作中状态，所述工作模式的切换根据控制器有无接收到任务而定，所述控制器可根据码垛信息识别装置反馈的信息和机器人运行的速度和状态，自动计算产品完成时间和剩余工作时间，集中机器人的碎片化时间，进一步缩短机器人延迟等待时间。所述变轨伺服机构中包括：设在车轨3交叉处的变更机构，和传动连接变更机构的多个伺服电机，变轨伺服机构中的伺服电机设有无线信号接收模块，服务器控制终端通过无线网向伺服电机发送控制命令，对行驶到变更机构处的机器人进行方向的控制，使其行驶到对应的路径上。所述路径检测模块包括：与设在码垛机器人1上的超声波避障装置和摄像装置对应的获取单元，以及设在车轨3一侧的多个光栅定位元件，光栅定位元件能够对码垛机器人1的方向和位置进行精确定位，能够更好的与变轨伺服机构配合。超声波避障装置可提前检测到车轨3上的障碍物和其它机器人，避免行走过程中发生碰撞，造成机器的损本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种码垛机器人路径规划系统，其特征在于，包括：服务器控制终端，通过无线传输协议与服务器控制终端通信的码垛机器人，以及通过无线传输协议与服务器控制终端变轨伺服机构；/n所述服务器控制终端中设有机器人路径规划模型和路径检测模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种码垛机器人路径规划系统，其特征在于，包括：服务器控制终端，通过无线传输协议与服务器控制终端通信的码垛机器人，以及通过无线传输协议与服务器控制终端变轨伺服机构；
所述服务器控制终端中设有机器人路径规划模型和路径检测模块。


2.根据权利要求1所述的一种码垛机器人路径规划系统，其特征在于，所述码垛机器人包括安装在车轨上的行走机构，设在行走机构顶部的码垛机械臂。


3.根据权利要求2所述的一种码垛机器人路径规划系统，其特征在于，所述码垛机械臂的一端设有码垛信息识别装置，所述识别装置可通过机器人上的识别扫描装置识别码垛上的产品信息，所述产品信息中包括码垛堆的数量、种类和尺寸。


4.根据权利要求1所述的一种码垛机器人路径规划系统，其特征在于，所述码垛机器人上设有控制器，所述控制器通过通信模块，能够与服务器控制终端进行通信，所述控制器中设有二种工作模式，所述二种工作模式包括：工作准备状态和工作中状态，所述工作模式的切换根据控制器有无接收到任务而定，所述控制器可根据码垛信息识别装置反馈的信息和机器人运行的速度和状态，自动计算产品完成时间和剩余工作时间。


5.根据权利要求1所述的一种码垛机器人路径规划系统，其特征在于，所述变轨伺服机构中包括：设在车轨交叉处的变更机构，和传动连接变更机构的多个伺服电机，变轨伺服机构中的伺服电机设有无线信号接收模块，服务器控制终端通过无线网向伺服电机发送控制命令。


6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴超，陈玉振，张洁，
申请(专利权)人：南京博约智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32