一种智能装车控制方法和控制系统以及装车机器人技术方案

本发明专利技术公开了一种智能装车控制方法和控制系统以及装车机器人，其包括车厢扫描、货物在装车机器人传送带上传送到料斗、长臂和料斗下降和移动以及丢包到车厢内，长臂摆动到下一层码放位置继续丢包货物。装车机器人包括控制系统和固定的桁架，桁架上设置有机架，机架上设置有传送带和长臂，长臂上设置有电缸和料斗以及激光扫描雷达，长臂上设置有运输带，运输带与传送带和料斗相接，控制系统包括无线通信模块、3D建模模块、运动控制模块和中央控制模块。采用本发明专利技术的智能装车控制方法和控制系统以及装车机器人，可以有效提高产品装车效率，可以在低矮空间内作业，降低企业物流成本，提高装车的自动化程度，提高企业的市场竞争能力。

【技术实现步骤摘要】
一种智能装车控制方法和控制系统以及装车机器人
本专利技术涉及一种智能装车控制方法和控制系统以及装车机器人，属于机械

技术介绍
随着经济的发展，市场对产品生产运输以及装车等方面的要求越来越高，对产品物流效率要求更高。比如粮食包装、水泥包装等的装车，如果靠人力装车则效率低，装车辛苦，物流时间延长，降低了产品生产的市场竞争能力。很多时候这些货物存放在二楼的仓库，具有一定的高度，如何快速将这些货物装车是生产物料企业要考虑的问题。另外，一般的装车设备体积较大，使得装车高度受限，对于高度较高的车辆有时候难以适应装车要求。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种智能装车控制方法和控制系统以及装车机器人，采用本专利技术的智能装车控制方法和控制系统以及装车机器人，可以有效提高产品装车效率，降低企业物流成本，提高装车的自动化程度，提高企业的市场竞争能力。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：提供一种智能装车控制方法，包括以下步骤：(1)待装车车辆停放在装车区域，在遥控装置中输入要装车的货物包装数量，遥控装置控制装车机器人从待机原点位置开始移动，装车机器人从车辆的一端移动到车辆的另一端，在移动的过程中装车机器人上的激光扫描雷达对车辆的外形和尺寸进行扫描，并把扫描结果传输给装车控制系统，装车控制系统根据激光扫描雷达反馈的数据进行3D建模和识别装车车辆并控制装车机器人前后左右移动匹配装车车辆位置，完成巡车定位任务；(2)待装车的货物包装从仓库天花板上的下料口落到装车机器人的传送带上，控制系统控制传送带将货物包装传送到装车机器人的料斗中，料斗下降到装车车辆的车厢上方将货物包装丢到车厢内，在料斗丢放货物包装的过程中控制系统根据3D建模数据调整装车机器人的作业区域，控制系统根据要装车的货物包装数量计算和设定装车货物包装的层数以及每一层装车收尾作业的货物包装码放方向；(3)然后继续有货物包装从仓库天花板上的下料口落到装车机器人的传送带上并进入到料斗内，控制系统控制料斗移动到车厢内下一个货物包装的位置将料斗中的货物包装丢放到该位置，之后按照这种方式不断地将货物包装依次按照行或列丢放到车厢内，当一行或一列货物包装在车厢内丢放完毕，装车控制系统控制料斗移动到下一行或一列的位置，再次将车厢内这一行或一列的位置摆满货物包装，直到在车厢内摆满一层货物包装，然后装车控制系统控制料斗上升一层货物包装的高度，进行下一层的货物包装装车，直到装车设定数字完成；(4)当货物包装按照设定的数量及层数和每层能够摆放的数量在车厢内堆放完毕，装车控制系统控制装车机器人回到待机原点等待进行下一辆车辆的装车作业。优选的，在进行第一层的货物包装码放时，装车控制系统根据车厢的长度和货物包装的尺寸计算每层能够码放的货物包装数量，当第一层最后码放到车辆车尾端部时装车控制系统判断车厢在这一层的剩余空间是否能够码放一个货物包装，如果车厢在这一层的剩余空间不能码放一个货物包装，则装车控制系统控制料斗上升一层货物包装的高度，进行下一层的货物包装装车，如此往复直到完成设定数量和层数的货物包装装车，然后装车控制系统控制装车机器人回到待机原点等待进行下一辆车辆的装车作业。优选的，装车车辆停放的装车区域上画有线框，装车车辆停放在线框区域内。本专利技术还提供一种应用于上述智能装车控制方法中的控制系统，其包括接收装车机器人上的激光扫描雷达扫描信息并进行计算和建模的3D建模模块、用于控制装车机器人运动的运动控制模块和用于控制所述无线通信模块、3D建模模块和运动控制模块工作的中央控制模块，所述无线通信模块、3D建模模块和运动控制模块分别与中央控制模块通信连接。本专利技术还提供一种应用于上述智能装车控制方法中的装车机器人，其包括控制系统和固定的桁架，所述桁架上设置有可以沿桁架前后移动的机架，所述机架上设置有可以沿桁架长度方向直线移动的传送带，所述机架的一端设置有向外伸出的长臂，所述长臂的一端与所述机架的所述一端铰接，所述长臂上设置有电缸，所述电缸的尾端与所述机架的所述一端铰接，所述电缸的活塞杆外端与所述长臂铰接，所述电缸在所述长臂与所述机架的所述一端之间倾斜设置，所述长臂的另一端设置有激光扫描雷达和料斗，所述激光扫描雷达伸出料斗前端外，所述料斗上设置有使料斗张开或闭合的驱动装置，所述长臂上设置有运输带，所述运输带的一端与传送带的一端相接，所述运输带的另一端与料斗相接，所述控制系统包括用于无线通信的无线通信模块、用于接收激光扫描雷达扫描信息并进行计算和建模的3D建模模块、用于控制装车机器人运动的运动控制模块和用于控制所述无线通信模块、3D建模模块和运动控制模块工作的中央控制模块，所述激光扫描雷达与3D建模模块通信连接，所述电缸和料斗的驱动装置均与运动控制模块通信连接，所述无线通信模块、3D建模模块和运动控制模块分别与中央控制模块通信连接。优选的，所述桁架为相互平行的两根。所述长臂与机架之间设置有用于使料斗保持水平的拉索，所述拉索的一端固定在所述料斗的上部，所述拉索的另一端固定在所述机架的所述一端。优选的，所述机架的所述一端上方设置有高出所述机架的连接支架，所述电缸的尾端与所述连接支架铰接，所述长臂的一端与所述连接支架铰接，所述机架上设置有第一齿轮和驱动所述第一齿轮转动的第一电机，所述第一齿轮水平设置，所述第一齿轮与连接支架固定连接，所述第一齿轮包括内圈和外圈，所述内圈固定在所述机架上，所述外圈与所述连接支架固定在一起，所述外圈上设置有轮齿，所述外圈可以相对于内圈转动。优选的，所述桁架的底部沿桁架长度方向设置有齿条，所述机架上设置有与所述齿条啮合的第二齿轮和驱动所述第二齿轮转动的第二电机。优选的，所述机架上设置有第二减速机，第二齿轮设置在第二减速机上。优选的，所述机架上设置有第一减速机，所述第一减速机上有第一减速齿轮，所述第一减速齿轮与第一齿轮啮合，所述第一减速齿轮由第一电机驱动。本专利技术的有益效果是：采用本专利技术的智能装车控制方法和控制系统以及装车机器人，通过自动传送货物包装、摆臂和料斗的自动移动和精确计算包装数量实现自动装车，可以有效提高产品装车效率，降低企业物流成本，提高装车的自动化程度，提高企业的市场竞争能力，而且本专利技术的装车机器人结构紧凑扁平，可以缩减高度上的空间占用，增加作业空间，适应高度较高的车辆装车以及在相对低矮的空间内作业。本专利技术的装车机器人的自身高度可以做到1.2米以内，在装车棚房屋内仅需5.5米的安装高度即可安装作业，适应客户装车棚范围广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本专利技术中装车机器人的结构示意图；图2是图1中的A处放大结构示意图；图3是本专利技术中装车机器人中长臂与连接支架、机架和第一齿轮处的结构示意图；图4是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能装车控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)待装车车辆停放在装车区域，在遥控装置中输入要装车的货物包装数量，遥控装置控制装车机器人从待机原点位置开始移动，装车机器人从车辆的一端移动到车辆的另一端，在移动的过程中装车机器人上的激光扫描雷达对车辆的外形和尺寸进行扫描，并把扫描结果传输给装车控制系统，装车控制系统根据激光扫描雷达反馈的数据进行3D建模和识别装车车辆并控制装车机器人前后左右移动匹配装车车辆位置，完成巡车定位任务；/n(2)待装车的货物包装从仓库天花板上的下料口落到装车机器人的传送带上，控制系统控制传送带将货物包装传送到装车机器人的料斗中，料斗下降到装车车辆的车厢上方将货物包装丢到车厢内，在料斗丢放货物包装的过程中控制系统根据3D建模数据调整装车机器人的作业区域，控制系统根据要装车的货物包装数量计算和设定装车货物包装的层数以及每一层装车收尾作业的货物包装码放方向；/n(3)然后继续有货物包装从仓库天花板上的下料口落到装车机器人的传送带上并进入到料斗内，控制系统控制料斗移动到车厢内下一个货物包装的位置将料斗中的货物包装丢放到该位置，之后按照这种方式不断地将货物包装依次按照行或列丢放到车厢内，当一行或一列货物包装在车厢内丢放完毕，装车控制系统控制料斗移动到下一行或一列的位置，再次将车厢内这一行或一列的位置摆满货物包装，直到在车厢内摆满一层货物包装，然后装车控制系统控制料斗上升一层货物包装的高度，进行下一层的货物包装装车，直到装车设定数字完成；/n(4)当货物包装按照设定的数量及层数和每层能够摆放的数量在车厢内堆放完毕，装车控制系统控制装车机器人回到待机原点等待进行下一辆车辆的装车作业。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能装车控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)待装车车辆停放在装车区域，在遥控装置中输入要装车的货物包装数量，遥控装置控制装车机器人从待机原点位置开始移动，装车机器人从车辆的一端移动到车辆的另一端，在移动的过程中装车机器人上的激光扫描雷达对车辆的外形和尺寸进行扫描，并把扫描结果传输给装车控制系统，装车控制系统根据激光扫描雷达反馈的数据进行3D建模和识别装车车辆并控制装车机器人前后左右移动匹配装车车辆位置，完成巡车定位任务；
(2)待装车的货物包装从仓库天花板上的下料口落到装车机器人的传送带上，控制系统控制传送带将货物包装传送到装车机器人的料斗中，料斗下降到装车车辆的车厢上方将货物包装丢到车厢内，在料斗丢放货物包装的过程中控制系统根据3D建模数据调整装车机器人的作业区域，控制系统根据要装车的货物包装数量计算和设定装车货物包装的层数以及每一层装车收尾作业的货物包装码放方向；
(3)然后继续有货物包装从仓库天花板上的下料口落到装车机器人的传送带上并进入到料斗内，控制系统控制料斗移动到车厢内下一个货物包装的位置将料斗中的货物包装丢放到该位置，之后按照这种方式不断地将货物包装依次按照行或列丢放到车厢内，当一行或一列货物包装在车厢内丢放完毕，装车控制系统控制料斗移动到下一行或一列的位置，再次将车厢内这一行或一列的位置摆满货物包装，直到在车厢内摆满一层货物包装，然后装车控制系统控制料斗上升一层货物包装的高度，进行下一层的货物包装装车，直到装车设定数字完成；
(4)当货物包装按照设定的数量及层数和每层能够摆放的数量在车厢内堆放完毕，装车控制系统控制装车机器人回到待机原点等待进行下一辆车辆的装车作业。


2.根据权利要求1所述的智能装车控制方法，其特征在于，在进行第一层的货物包装码放时，装车控制系统根据车厢的长度和货物包装的尺寸计算每层能够码放的货物包装数量，当第一层最后码放到车辆车尾端部时装车控制系统判断车厢在这一层的剩余空间是否能够码放一个货物包装，如果车厢在这一层的剩余空间不能码放一个货物包装，则装车控制系统控制料斗上升一层货物包装的高度，进行下一层的货物包装装车，如此往复直到完成设定数量和层数的货物包装装车，然后装车控制系统控制装车机器人回到待机原点等待进行下一辆车辆的装车作业。


3.根据权利要求1所述的智能装车控制方法，其特征在于，装车车辆停放的装车区域上画有线框，装车车辆停放在线框区域内。


4.一种应用于权利要求1所述的智能装车控制方法中的控制系统，其特征在于，包括用于与遥控装置进行通信的无线通信模块、用于接收装车机器人上的激光扫描雷达扫描信息并进行计算和建模的3D建模模块、用于控制装车机器人运动的运动控制模块和用...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵怀平，
申请(专利权)人：昆山同日机器人智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32