多机械臂策略、多机械臂协同的分拣系统建模方法及系统技术方案

本发明专利技术属于多机械臂协同控制技术领域，具体涉及一种多机械臂策略、多机械臂协同的分拣系统建模方法及系统，其中基于分析模型的多机械臂协同的分拣系统建模方法包括：构建单个机械臂的工作模型；构建物料的输入模型；构建多机械臂策略；以及构建多机械臂协同分拣模型，实现了对多机械臂协同系统的吞吐率预测，并实现了多机械臂的协同工作，提高了机械臂的工作效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
多机械臂策略、多机械臂协同的分拣系统建模方法及系统


[0001]本专利技术属于多机械臂协同控制
，具体涉及一种多机械臂策略、多机械臂协同的分拣系统建模方法及系统。

技术介绍

[0002]随着社会发展，物流产业迅速发展壮大，码垛的相关技术也蓬勃发展。然而，如果只依赖于工人的劳动，不但劳动强度大，而且容易出现错误。相比之下，机械臂不会疲劳并且能够保证正确率和出口的规格一致性，所以在工业生产中应用价值很高。
[0003]由于产业中需要处理的任务量通常较大，单一的机械臂往往不足以满足要求，所以通常需要多机械臂。并且考虑到成本问题，多个机械臂之间的参数可能并不相同，因此大多场景下需要多种不同的机械臂协同工作。对于这样的系统，估计系统的状态、结果并不直观。
[0004]因此，基于上述技术问题需要设计一种新的多机械臂策略、多机械臂协同的分拣系统建模方法及系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种多机械臂策略、多机械臂协同的分拣系统建模方法及系统。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多机械臂策略，包括：多机械臂的工作策略为：，；其中，为第i个机械臂已占据的分类盘数量；为物料到来时间；K为待分拣物料的类别数量；为第i个机械臂抓取周期；在多机械臂的工作策略角度下，多机械臂场景吞吐率为：，。
[0007]第二方面，本专利技术还提供一种基于分析模型的多机械臂协同的分拣系统建模方法，包括：构建单个机械臂的工作模型；构建物料的输入模型；构建多机械臂策略；以及构建多机械臂协同分拣模型。
[0008]进一步，所述构建单个机械臂的工作模型的方法包括：单个机械臂工作时，对于单个机械臂，理论单个物料最短消耗时间：
；其中，为物料到来时间；为机械臂抓取周期；为理论单个物料最短消耗时间；已占据的分类盘数量为m，当物料到达时，物料在分类盘上的概率为P(m,K)，则已经在分类盘中物料到达平均时间为：；其中，K为待分拣物料的类别数量；理论吞吐率上限为：。
[0009]进一步，所述构建物料的输入模型的方法包括：物料输入过程为正态分布：；获取物料的种类、摆放方式和摆放数量。
[0010]进一步，所述构建多机械臂策略的方法包括：多机械臂工作的场景下，理论单个物料最短消耗时间为：；其中，为第i个机械臂抓取周期；在机械臂的角度下，多机械臂此时理论吞吐率上限为：；其中，r为分拣机械臂数量；为第i个分拣区机械臂抓取周期；多机械臂工作的场景下，缓冲区的容量大小R
i
，缓冲区总容量为；在缓冲区的角度下，多机械臂此时理论吞吐率上限为：；其中，为第i个缓冲区存取时间；
多机械臂的工作策略为：，；其中，为第i个机械臂已占据的分类盘数量；在多机械臂的工作策略角度下，多机械臂场景吞吐率为：，。
[0011]进一步，所述构建多机械臂协同分拣模型的方法包括：在多机械臂协同工作的场景下，将机械臂划分为分拣机械臂和缓冲区存取机械臂，并根据多机械臂工作的场景下单个机械臂的参数对分拣机械臂和缓冲区存取机械臂进行参数设置；根据物料的输入模型，物料输入时间为，每隔时间t，就有一个新的物料输入，获取物料的输入频率，并生成物料的摆放方式和摆放数量；根据多机械臂的工作策略控制分拣机械臂和缓冲区存取机械臂对物料进行码垛；根据物料的摆放方式和数量控制相应的分拣机械臂或缓冲区存取机械臂抓取物料，并且控制缓冲区存取机械臂抓取缓冲区中存放的物料，对物料进行码垛。
[0012]第三方面，本专利技术还提供一种基于分析模型的多机械臂协同的分拣系统建模系统，包括：单机械臂模块，构建单个机械臂的工作模型；物料输入模块，构建物料的输入模型；多机械臂模块，构建多机械臂策略；以及协同分拣模块，构建多机械臂协同分拣模型。
[0013]第四方面，本专利技术还提供一种多机械臂协同控制装置，包括：控制模块，所述控制模块适于构建多机械臂协同分拣模型以控制多机械臂协同工作。
[0014]第五方面，本专利技术还提供一种多机械臂协同控制系统，包括：多机械臂协同控制装置和若干机械臂；所述多机械臂协同控制装置适于控制所述机械臂协同工作。
[0015]本专利技术的有益效果是，本专利技术通过构建单个机械臂的工作模型；构建物料的输入模型；构建多机械臂策略；以及构建多机械臂协同分拣模型，实现了对多机械臂协同系统的吞吐率预测，并实现了多机械臂的协同工作，提高了机械臂的工作效率。
[0016]本专利技术的其他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在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0017]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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他的附图。
[0019]图1是本专利技术所涉及的基于分析模型的多机械臂协同的分拣系统建模方法的流程图；图2是本专利技术所涉及的基于多机械臂策略分配货箱示意图；图3是本专利技术所涉及的基于分析模型的多机械臂协同的分拣系统建模系统的原理框图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]实施例1本实施例1提供了一种多机械臂策略，包括：多机械臂的工作策略为：，；其中，为第i个机械臂已占据的分类盘数量；为物料到来时间；K为待分拣物料的类别数量；为第i个机械臂抓取周期；在多机械臂的工作策略角度下，多机械臂场景吞吐率为：，；实现了对多机械臂协同工作的场景下多机械臂吞吐率的预测，为多机械臂协同工作时的高效控制提供了基础。
[0022]具体的，多机械臂的协同工作场景可以是，传送带运输物料，传送带周围有机械臂抓取物料并堆放至对应区域，机械臂可以分为两种，第一种是分拣机械臂，直接堆放物料，堆满后可以从系统输出，第二种是存储机械臂，用于存储架上物料的堆放和卸下；分类盘为每一个机械臂有对应的堆放物料的区域，可抽象为分类盘；存储架为整个工作场景有一个或多个存储架，一个存储架可以对应一个或多个机械臂，用于暂时存储物料，也可理解为缓冲区。
[0023]实施例2图1是本专利技术所涉及的基于分析模型的多机械臂协同的分拣系统建模方法的流程图。
[0024]如图1所示，在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种基于分析模型的多机械臂协同的分拣系统建模方法，包括：构建单个机械臂的工作模型；构建物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多机械臂策略，其特征在于，包括：多机械臂的工作策略为：，；其中，为第i个机械臂已占据的分类盘数量；为物料到来时间；K为待分拣物料的类别数量；为第i个机械臂抓取周期；在多机械臂的工作策略角度下，多机械臂场景吞吐率为：，。2.一种采用如权利要求1所述的多机械臂策略的基于分析模型的多机械臂协同的分拣系统建模方法，其特征在于，包括：构建单个机械臂的工作模型；构建物料的输入模型；构建多机械臂策略；以及构建多机械臂协同分拣模型。3.如权利要求2所述的基于分析模型的多机械臂协同的分拣系统建模方法，其特征在于，所述构建单个机械臂的工作模型的方法包括：单个机械臂工作时，对于单个机械臂，理论单个物料最短消耗时间：；其中，为物料到来时间；为机械臂抓取周期；为理论单个物料最短消耗时间；已占据的分类盘数量为m，当物料到达时，物料在分类盘上的概率为P(m,K)，则已经在分类盘中物料到达平均时间为：；其中，K为待分拣物料的类别数量；理论吞吐率上限为：。4.如权利要求3所述的基于分析模型的多机械臂协同的分拣系统建模方法，其特征在于，所述构建物料的输入模型的方法包括：物料输入过程为正态分布：；
获取物料的种类、摆放方式和摆放数量。5.如权利要求4所述的基于分析模型的多机械臂协同的分拣系统建模方法，其特征在于，所述构建多机械臂策略的方法包括：多机械臂工作的场景下，理论单个物料最短消耗时间为：；其中，为第i个机械臂抓取周期；在机械臂的角度下，多机械臂此时理论吞吐率上限为：；其中，r为分拣机械臂数量；为第i个分拣区机械臂抓取周期；多机械臂工作的场景下，缓冲区的容量大小R
i
，缓冲区总容量为；在缓冲区的角度下，多机械臂此时理论吞吐率上限为：；其中，为第i个缓冲区存...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖利民，丁磊，秦广军，韩萌，杨钰杰，王良，孙锦涛，
申请(专利权)人：常州唯实智能物联创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：