一种基于自适应巡航技术的码垛机械手的控制方法技术

本发明专利技术提供了一种基于自适应巡航技术的码垛机械手的控制方法，包括：基于物品的标签信息确定所述物品的码垛位置；获取码垛机械手的当前位置，规划所述码垛机械手将物品抓取至码垛位置的目标路径，并利用自适应巡航技术，确定在所述目标路径上的移动速度；基于所述码垛位置的空间区域信息，确定所述物品的落点位置；通过利用自适应巡航技术，自适应调节所述码垛机械手的移动速度，使其在不发生碰撞的前提下，更快的实现对物品的码垛，提高码垛效率，并基于所述码垛位置的区域空间信息，确定所述物品的落点位置，提高码垛的精度，更大程度上利用空间位置。利用空间位置。利用空间位置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自适应巡航技术的码垛机械手的控制方法


[0001]本专利技术涉及机械手控制领域，特别涉及一种基于自适应巡航技术的码垛机械手的控制方法。

技术介绍

[0002]产品仓库中常有大量的货物需要进行码垛堆叠，货物在入库上架或者出库时，需要将散放的货物按照一定的方式尽可能紧密的码放在托盘上，以便于配送和运输。这一过程主要是通过输送线将货物运送到码垛机的机械手臂处，再通过机械手抓取货物，并根据指定的码放坐标将货物码放在托盘上来实现的。
[0003]现有的码垛方式主要包括基本顺序码垛方法、横竖交错码垛方法和压缝式码垛方法。现有的码垛方式具有简单规整的特点，但是货物的紧密度不足，在码垛的精度、效率上都有所限制，尤其是在要求运行频率高以及工件单件重量大的情况下，在通过机械手进行码垛过程中，难以对机械手运动过程进行自适应巡航控制，容易造成机械手运动过程中影响码垛物品的效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于自适应巡航技术的码垛机械手的控制方法，用以提高码垛效率，提高码垛的精度，更大程度上利用空间位置。
[0005]本专利技术提供一种基于自适应巡航技术的码垛机械手的控制方法，包括：
[0006]步骤1：基于物品的标签信息确定所述物品的码垛位置；
[0007]步骤2：获取码垛机械手的当前位置，规划所述码垛机械手将物品抓取至码垛位置的目标路径，并利用自适应巡航技术，确定在所述目标路径上的移动速度；
[0008]步骤3：基于所述码垛位置的空间区域信息，确定所述物品的落点位置。
[0009]在一种可能实现的方式中，
[0010]所述目标路径包括第一路径和第二路径；
[0011]其中，所述码垛机械手到达所述物品处的路径为第一路径；
[0012]所述码垛机械手抓取所述物品到达所述码垛位置的路径为第二路径。
[0013]在一种可能实现的方式中，
[0014]步骤1中，基于物品的标签信息确定所述物品的码垛位置包括：
[0015]对所述标签信息进行扫描，提取所述标签信息中的文字部分，对所述文字部分进行关键字提取，并确定所述关键字所在的区域；
[0016]根据所述区域所包含的文字，确定所述物品的物流信息，并根据所述物流信息确定所述物品的下一个目的地；
[0017]根据地区存放表，确定所述物品的放置区域，并根据所述放置区域的区域信息，确定码垛位置。
[0018]在一种可能实现的方式中，
[0019]根据所述放置区域的区域信息，确定码垛位置包括：
[0020]根据所述区域信息建立所述放置区域的空间坐标系，从所述空间坐标系中选择满足所述物品的体积的第一空间位置；
[0021]根据所述第一空间位置中下方物品的属性信息，从所述第一空间位置中选择满足所述物品的重量的第二空间位置；
[0022]根据所述第二空间位置的坐标信息，确定所述坐标信息与所述物品的重量和体积的适配度；
[0023]选择适配度最高的第二空间位置作为码垛位置。
[0024]在一种可能实现的方式中，
[0025]步骤2中，规划所述码垛机械手将物品抓取至码垛位置的目标路径包括：
[0026]获取所述码垛机械手移动区域的空间图像，确定所述空间图像中三维坐标系的原点，并建立所述空间图像中各像素点的二维坐标，基于所述原点与其对应的像素点的二维坐标，确定映射关系；
[0027]基于所述映射关系，确定所述空间图像中各像素点的二维坐标对应三维坐标系的三维坐标；
[0028]根据图像差分法，提取所述空间图像中的障碍物，并确定所述障碍物的三维坐标；
[0029]根据所述障碍物的三维坐标，建立障碍物虚拟场景；
[0030]在所述障碍物虚拟场景下，动态控制所述码垛机械手的移动，根据移动情况，确定目标路径。
[0031]在一种可能实现的方式中，
[0032]步骤2中，利用自适应巡航技术，确定在所述目标路径上的移动速度包括：
[0033]步骤201，利用自适应巡航技术，实时监测所述码垛机械手的在目标路径上的当前位置及前方路径情况；
[0034]步骤202，利用前方位置的情况确定所述码垛机械手的参考速度；
[0035]步骤203，根据所述码垛机械手的抓取物品的特征，及所述述码垛机械手的关节角度，以所述参考为基准，确定移动速度；
[0036]步骤204，使所述码垛机械手按照所述移动速度在所述目标路径上移动，当监测到所述码垛机械手的在目标路径上的前方路径情况发生改变时，返回步骤201
‑
203，重新得到新的移动速度。
[0037]在一种可能实现的方式中，
[0038]步骤3中，基于所述码垛位置的空间区域信息，确定所述物品的落点位置包括：
[0039]建立所述码垛位置所在水平面、垂直面的第一坐标系和第二坐标系；
[0040]基于目标垛型，确定所述物品的摆放方向；
[0041]获取所述物品在水平面的第一平面形状，并根据所述第一平面形状的尺寸确定在所述第一坐标系的可放置位置区域边缘坐标，从所述边缘坐标中选择最靠近临近物品为基准坐标点，将所述基准坐标点作为码垛所述物品的边坐标点，在所述可放置位置区域中确定多个摆放方式；
[0042]基于所述码垛位置的空间区域信息，建立所述摆放模型，将所述物品的重心、形状为依据，将所述多个摆放方式输入所述摆放模型中，确定每个摆放方式的稳定性，并选取稳
定性最高作为第一摆放位置，并确定所述第一摆放位置的第一中心坐标；
[0043]基于所述垂直面，按照同样方式确定第二摆放位置及第二中心坐标；
[0044]按照所述第一摆放位置将所述物品进行码垛，确定所述物品在所述二坐标系中的第三中心坐标，并判断所述第三中心坐标是否与第二中心坐标一致；
[0045]若一致，所述第一摆放位置即为所述物品的落点位置；
[0046]否则，确定所述第二第一摆放位置中所述物品在第一坐标系中的第四中心坐标；
[0047]基于所述第一中心坐标与第四中心坐标的差异、第三中心坐标与第二中心坐标的差异，对所述第一摆放位置进行修正，得到第三摆放位置即为所述物品的落点位置。
[0048]在一种可能实现的方式中，
[0049]基于目标垛型，确定所述物品的摆放方向包括：
[0050]基于所述码垛位置所在的码垛区域，将所述码垛区域输入垛型匹配模型中，得到目标垛型；
[0051]基于所述目标垛型，确定所述码垛位置的目标码垛形状；
[0052]从所述物品的各种摆放方向中选取与所述目标码垛形状最匹配的第一摆放方向，并以所述第一摆放方向，确定当前码垛形状；
[0053]判断所述当前码垛形状与目标码垛形状的匹配度是否大于预设匹配度；
[0054]若是，将所述第一摆放方向作为所述物品的摆放方向；
[0055]否则，确定所述码垛位置不适合对所述物品进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自适应巡航技术的码垛机械手的控制方法，其特征在于，包括：步骤1：基于物品的标签信息确定所述物品的码垛位置；步骤2：获取码垛机械手的当前位置，规划所述码垛机械手将物品抓取至码垛位置的目标路径，并利用自适应巡航技术，确定在所述目标路径上的移动速度；步骤3：基于所述码垛位置的空间区域信息，确定所述物品的落点位置。2.根据权利要求1所述的一种基于自适应巡航技术的码垛机械手的控制方法，其特征在于，所述目标路径包括第一路径和第二路径；其中，所述码垛机械手到达所述物品处的路径为第一路径；所述码垛机械手抓取所述物品到达所述码垛位置的路径为第二路径。3.根据权利要求1所述的一种基于自适应巡航技术的码垛机械手的控制方法，其特征在于，步骤1中，基于物品的标签信息确定所述物品的码垛位置包括：对所述标签信息进行扫描，提取所述标签信息中的文字部分，对所述文字部分进行关键字提取，并确定所述关键字所在的区域；根据所述区域所包含的文字，确定所述物品的物流信息，并根据所述物流信息确定所述物品的下一个目的地；根据地区存放表，确定所述物品的放置区域，并根据所述放置区域的区域信息，确定码垛位置。4.根据权利要求3所述的一种基于自适应巡航技术的码垛机械手的控制方法，其特征在于，根据所述放置区域的区域信息，确定码垛位置包括：根据所述区域信息建立所述放置区域的空间坐标系，从所述空间坐标系中选择满足所述物品的体积的第一空间位置；根据所述第一空间位置中下方物品的属性信息，从所述第一空间位置中选择满足所述物品的重量的第二空间位置；根据所述第二空间位置的坐标信息，确定所述坐标信息与所述物品的重量和体积的适配度；选择适配度最高的第二空间位置作为码垛位置。5.根据权利要求1所述的一种基于自适应巡航技术的码垛机械手的控制方法，其特征在于，步骤2中，规划所述码垛机械手将物品抓取至码垛位置的目标路径包括：获取所述码垛机械手移动区域的空间图像，确定所述空间图像中三维坐标系的原点，并建立所述空间图像中各像素点的二维坐标，基于所述原点与其对应的像素点的二维坐标，确定映射关系；基于所述映射关系，确定所述空间图像中各像素点的二维坐标对应三维坐标系的三维坐标；根据图像差分法，提取所述空间图像中的障碍物，并确定所述障碍物的三维坐标；根据所述障碍物的三维坐标，建立障碍物虚拟场景；在所述障碍物虚拟场景下，动态控制所述码垛机械手的移动，根据移动情况，确定目标路径。6.根据权利要求1所述的一种基于自适应巡航技术的码垛机械手的控制方法，其特征在于，步骤2中，利用自适应巡航技术，确定在所述目标路径上的移动速度包括：
步骤201，利用自适应巡航技术，实时监测所述码垛机械手的在目标路径上的当前位置及前方路径情况；步骤202，利用前方位置的情况确定所述码垛机械手的参考速度；步骤203，根据所述码垛机械手的抓取物品的特征，及所述述码垛机械手的关节角度，以所述参考为基准，确定移动速度；步骤204，使所述码垛机械手按照所述移动速度在所述目标路径上移动，当监测到所述码垛机械手的在目标路径上的前方路径情况发生改变时，返回步骤201
‑
203，重新得到新的移动速度。7.根据权利要求1所述的一种基于自适应巡航技术的码垛机械手的控制方法，其特征在于，步骤3中，基于所述码垛位置的空间区域信息，确定所述物品的落点位置包括：建立所述码垛位置所在水平面、垂直面的第一坐标系和第二坐标系；基于目标垛型，确定所述物品的摆放方向；获取所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王三祥，王欣，王锋，刘洪顺，
申请(专利权)人：江苏昱博自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：