本申请属于机器人控制领域，公开了一种长方体状物品装箱方法、装置、电子设备及存储介质，通过第一RGBD相机获取各待装箱物品的尺寸和顶面位姿信息；待装箱物品为长方体状物品；尺寸包括长度、宽度和高度；生成一个掩膜矩阵；掩膜矩阵的尺寸与目标箱体的装箱区域在第二RGBD相机采集的图像中的像素尺寸相同；依次以各待装箱物品为目标物品，对比装箱区域各处的剩余高度信息与目标物品的高度以更新掩膜矩阵，利用更新后的掩膜矩阵确定装箱区域的候选区域，在候选区域中搜索有效空间以把目标物品放入该有效空间；从而可准确地把目标物品放入可容纳该目标物品的位置，实现对各待装箱物品的自动装箱，具有较好的实用性和通用性。具有较好的实用性和通用性。具有较好的实用性和通用性。
【技术实现步骤摘要】
长方体状物品装箱方法、装置、电子设备及存储介质
[0001]本申请涉及机器人控制领域，具体而言，涉及一种长方体状物品装箱方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]目前，有些设备（如电子设备）在包装时是用多个长方体状小箱子把设备的各部件分别包装后，把同一个设备的所有长方体状小箱子装入一个长方体状大箱子中。传统方法中，是通过人工把长方体状小箱子装入长方体状大箱子中的，但工作效率低。为此，有些工厂中使用机器人来完成把长方体状小箱子装入长方体状大箱子的装箱作业，但目前的机器人拾取与放置的算法大多不够完善、精准，实用性和通用性较差。
技术实现思路
[0003]本申请的目的在于提供一种长方体状物品装箱方法、装置、电子设备及存储介质，其实用性和通用性好。
[0004]第一方面，本申请提供了一种长方体状物品装箱方法，应用于装箱机器人，所述装箱机器人包括第一RGBD相机和第二RGBD相机，所述第一RGBD相机设置在所述装箱机器人的末端，所述第二RGBD相机设置在目标箱体的正上方并用于采集所述目标箱体的图像，所述目标箱体为长方体状箱体；包括步骤：A1.通过所述第一RGBD相机获取各待装箱物品的尺寸和顶面位姿信息；所述待装箱物品为长方体状物品；所述尺寸包括长度、宽度和高度；A2. 根据所述第二RGBD相机采集的图像生成一个掩膜矩阵；所述掩膜矩阵的尺寸与所述目标箱体的装箱区域在所述第二RGBD相机采集的图像中的像素尺寸相同；A3.依次以各所述待装箱物品为目标物品，对比所述装箱区域各处的剩余高度信息与所述目标物品的高度以更新所述掩膜矩阵，利用更新后的所述掩膜矩阵确定所述装箱区域的候选区域，在所述候选区域中搜索有效空间以把所述目标物品放入所述有效空间；所述候选区域的剩余高度不小于所述目标物品的高度。
[0005]该长方体状物品装箱方法，通过第一RGBD相机确定待装箱物品的尺寸和顶面位姿信息，通过第二RGBD相机获取目标箱体的装箱区域各处的剩余高度信息，利用与装箱区域像素尺寸相同的掩膜矩阵对装箱区域的深度图像进行掩膜操作得以确定剩余高度不小于目标物品高度的候选区域，最后再从候选区域搜索可放入目标物品的有效空间，从而可准确地把目标物品放入可容纳该目标物品的位置，实现对各待装箱物品的自动装箱，具有较好的实用性和通用性。
[0006]优选地，所述掩膜矩阵的各元素值的初始值均为1；步骤A3包括：依次以各所述待装箱物品为目标物品并执行以下步骤：A301.通过所述第二RGBD相机获取所述装箱区域的深度图像和所述装箱区域各处的剩余高度信息；
A302.在所述掩膜矩阵中，把与所述装箱区域的剩余高度小于所述目标物品的高度的位置相对应的元素值改为0；A303.利用所述掩膜矩阵对所述装箱区域的深度图像进行掩膜操作，得到掩膜图像，并以所述掩膜图像中的像素值为非零的区域为所述候选区域；A304.根据所述目标物品的长度和宽度在所述候选区域中搜索有效空间；A305.根据所述目标物品的顶面位姿信息抓取所述目标物品并放入所述有效空间。
[0007]优选地，步骤A3之前，还包括步骤：根据各所述待装箱物品的长度和宽度计算各所述待装箱物品的顶面面积；根据所述顶面面积的大小对各所述待装箱物品进行降序排序；步骤A3中，按排序顺序依次以各所述待装箱物品为目标物品。
[0008]从而，顶面面积大的物品始终处于顶面面积小的物品的下方，物品叠置后不容易倾覆。
[0009]优选地，步骤A301包括：获取由所述第二RGBD相机采集的所述目标箱体的第二图像；所述第二图像包括第二彩色图像和第二深度图像；在所述第二彩色图像中对所述目标箱体的装箱区域进行分割，以获取装箱区域的边界；根据所述边界对所述第二深度图像进行分割，得到所述装箱区域的深度图像；从所述装箱区域的深度图像中提取各像素点的实时深度数据；用各所述像素点的初始深度数据减去实时深度数据得到各所述像素点的已用高度数据，再分别用所述目标箱体的高度减去各所述像素点的已用高度数据得到所述装箱区域各像素点的剩余高度信息。
[0010]优选地，步骤A304包括：采用与所述目标物品的顶面尺寸相同的窗口，以滑动窗口方法在所述候选区域中搜索可容纳所述窗口的有效空间。
[0011]优选地，步骤A304还包括：若搜索到的有效空间有多个，则以剩余高度最大的所述有效空间为最终的有效空间。
[0012]从而可优先填满下层空间，有利于减小物品叠放时其底部没有全部被支撑的几率，从而进一步降低物品叠放后倾覆的概率；也可减小由于上层物品遮挡下层空隙而导致下层空隙无法被有效利用的几率，从而有利于提高目标箱体的空间利用率。
[0013]优选地，步骤A305包括：根据所述目标物品的高度和顶面位姿信息获取抓取点位姿信息；获取所述有效空间的位姿信息；根据所述目标物品的高度和所述有效空间的位姿信息获取放置点位姿信息；根据所述抓取点位姿信息和所述放置点位姿信息，从抓取点抓取所述目标物品并移动至放置点处进行放置。
[0014]第二方面，本申请提供了一种长方体状物品装箱装置，应用于装箱机器人，所述装
箱机器人包括第一RGBD相机和第二RGBD相机，所述第一RGBD相机设置在所述装箱机器人的末端，所述第二RGBD相机设置在目标箱体的正上方并用于采集所述目标箱体的图像，所述目标箱体为长方体状箱体；包括：第一获取模块，用于通过所述第一RGBD相机获取各待装箱物品的尺寸和顶面位姿信息；所述待装箱物品为长方体状物品；所述尺寸包括长度、宽度和高度；掩膜矩阵生成模块，用于根据所述第二RGBD相机采集的图像生成一个掩膜矩阵；所述掩膜矩阵的尺寸与所述目标箱体的装箱区域在所述第二RGBD相机采集的图像中的像素尺寸相同；第一执行模块，用于依次以各所述待装箱物品为目标物品，对比所述装箱区域各处的剩余高度信息与所述目标物品的高度以更新所述掩膜矩阵，利用更新后的所述掩膜矩阵确定所述装箱区域的候选区域，在所述候选区域中搜索有效空间以把所述目标物品放入所述有效空间；所述候选区域的剩余高度不小于所述目标物品的高度。
[0015]该长方体状物品装箱装置，通过第一RGBD相机确定待装箱物品的尺寸和顶面位姿信息，通过第二RGBD相机获取目标箱体的装箱区域各处的剩余高度信息，利用与装箱区域像素尺寸相同的掩膜矩阵对装箱区域的深度图像进行掩膜操作得以确定剩余高度不小于目标物品高度的候选区域，最后再从候选区域搜索可放入目标物品的有效空间，从而可准确地把目标物品放入可容纳该目标物品的位置，实现对各待装箱物品的自动装箱，具有较好的实用性和通用性。
[0016]第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，运行如前文所述长方体状物品装箱方法中的步骤。
[0017]第四方面，本申请提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行如前文所述长方体状物品装箱方法中的步骤。
[0018]有益效果：本申请提供的长方体状物品本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种长方体状物品装箱方法，应用于装箱机器人，所述装箱机器人包括第一RGBD相机和第二RGBD相机，所述第一RGBD相机设置在所述装箱机器人的末端，所述第二RGBD相机设置在目标箱体的正上方并用于采集所述目标箱体的图像，所述目标箱体为长方体状箱体；其特征在于，包括步骤：A1.通过所述第一RGBD相机获取各待装箱物品的尺寸和顶面位姿信息；所述待装箱物品为长方体状物品；所述尺寸包括长度、宽度和高度；A2.根据所述第二RGBD相机采集的图像生成一个掩膜矩阵；所述掩膜矩阵的尺寸与所述目标箱体的装箱区域在所述第二RGBD相机采集的图像中的像素尺寸相同；A3.依次以各所述待装箱物品为目标物品，对比所述装箱区域各处的剩余高度信息与所述目标物品的高度以更新所述掩膜矩阵，利用更新后的所述掩膜矩阵确定所述装箱区域的候选区域，在所述候选区域中搜索有效空间以把所述目标物品放入所述有效空间；所述候选区域的剩余高度不小于所述目标物品的高度。2.根据权利要求1所述的长方体状物品装箱方法，其特征在于，所述掩膜矩阵的各元素值的初始值均为1；步骤A3包括：依次以各所述待装箱物品为目标物品并执行以下步骤：A301.通过所述第二RGBD相机获取所述装箱区域的深度图像和所述装箱区域各处的剩余高度信息；A302.在所述掩膜矩阵中，把与所述装箱区域的剩余高度小于所述目标物品的高度的位置相对应的元素值改为0；A303.利用所述掩膜矩阵对所述装箱区域的深度图像进行掩膜操作，得到掩膜图像，并以所述掩膜图像中的像素值为非零的区域为所述候选区域；A304.根据所述目标物品的长度和宽度在所述候选区域中搜索有效空间；A305.根据所述目标物品的顶面位姿信息抓取所述目标物品并放入所述有效空间。3.根据权利要求1所述的长方体状物品装箱方法，其特征在于，步骤A3之前，还包括步骤：根据各所述待装箱物品的长度和宽度计算各所述待装箱物品的顶面面积；根据所述顶面面积的大小对各所述待装箱物品进行降序排序；步骤A3中，按排序顺序依次以各所述待装箱物品为目标物品。4.根据权利要求2所述的长方体状物品装箱方法，其特征在于，步骤A301包括：获取由所述第二RGBD相机采集的所述目标箱体的第二图像；所述第二图像包括第二彩色图像和第二深度图像；在所述第二彩色图像中对所述目标箱体的装箱区域进行分割，以获取装箱区域的边界；根据所述边界对所述第二深度图像进行分割，得到所述装箱区域的深度图像；从所述装箱区域的深度图像中提取各像素点的实时深度数据；用各...
【专利技术属性】
技术研发人员：林培文，袁悦，李一娴，李季兰，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：
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