用于拾取和放置物品的方法和装置制造方法及图纸

一种用于拾取和放置物品(30)的方法，包括以下步骤：提供运送待被拾取的物品(30)的拾取输送机(20)；提供放置输送机(40)，物品(30)将被放置在放置输送机(40)上；以及提供多个机器人(50)，该多个机器人(50)被配置为将物品(30)从拾取输送机(20)上的拾取位置(60)移动到放置输送机(40)上的放置位置(70)。对于多个机器人(50)中的至少一个机器人，限定满足条件A

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于拾取和放置物品的方法和装置


[0001]本专利技术涉及具有拾取和放置过程的机器人应用。

技术介绍

[0002]参考图1a，常规的拾取和放置系统10可以包括运送待被拾取的物品30的拾取输送机20、用于放置物品30的放置输送机40、以及被配置为将物品30从拾取输送机20上的拾取位置60移动到放置输送机40上的放置位置70的多个机器人50。机器人50优选地可以是平行运动学机器人，诸如delta机器人，该平行运动学机器人组装在拾取输送机20和放置输送机40上方。在图1a的示例中，放置位置70由容器80限定，容器80与放置输送机40一起移动并且包括被配置为接收物品30的凹口。拾取输送机20在第一方向90上运送物品30，并且放置输送机40在平行于第一方向90的第二方向100上运送放置位置70。第一方向和第二方向100也可以是相对的，而不是平行的，以90度的角度或任何其他合适的角度彼此交叉，并且不需要在同一平面内。
[0003]常规的拾取和放置系统10还可以包括：被配置为控制相应机器人50的运动的机器人控制器110、以及被配置为控制拾取和放置过程的主控制器120。主控制器120可以包括：被配置为检测拾取位置60和放置位置70的视觉系统130。主控制器120可以将所有拾取位置60和所有放置位置70连续地发送到所有机器人控制器110，并且每个机器人控制器110可以在每次它们将要使用(清空或填充)拾取或放置位置60、70中的一者时通知所有剩余的机器人控制器110。因此，所有机器人控制器110持续保持可用拾取和放置位置60、70的更新列表。
[0004]每个机器人50具有其理论工作区A
th 140，参见图1b，在该理论工作区A
th 140内，相应机器人50的机械约束允许机器人50拾取和放置物品30。在很多情况下，相邻机器人50的理论工作区A
th 140交叠，限定了交叠工作区A
ol 150，参见图1c，交叠工作区A
ol 150可以由多于一个(通常是两个)机器人50到达。如果存在交叠工作区A
ol 150，则可以认为条件A
ol
＞0满足，否则可以认为条件A
ol
＝0满足。防止机器人50进入交叠工作区A
ol 150以防止两个相邻机器人50之间的碰撞可能是合适的，该解决方案例如从US20130173051A1已知。此外，理论工作区A
th 140通常延伸超出限定过度工作区A
ex
160的拾取输送机20和/或放置输送机40，参见图1d，相应机器人50可以到达过度工作区A
ex
160，但是在过度工作区A
ex
160中没有拾取或放置位置60、70。例如，在图1a的示例的情况下，拾取输送机20与放置输送机40之间的间隙构成过度工作区A
ex
160的一部分。在特殊情况下，拾取和放置系统10还可以包含除了相邻机器人50之外的障碍物，该障碍物限定不可访问区域A
n
‑
a
。出于本公开的目的，这样的不可访问区域A
n
‑
a
可以被视为构成过度工作区A
ex
160的一部分。
[0005]因此，理论工作区A
th
140通常未被充分利用，因为它们包含机器人50从来不在其中执行任何任务的部分。相反，每个机器人50具有实际工作区A
ac
170，参见图1e，机器人50在实际工作区A
ac
170内操作，即，拾取和放置物品30。如果机器人50被期望执行尽可能多的拾取和放置任务，则没有理由比上述原因更多地限制实际工作区A
ac
170。
[0006]在成功的拾取和放置过程中，理想的是，拾取输送机20上的所有物品30都被拾取并且放置输送机40上的所有放置位置70在相应物品30和放置位置70离开最下游机器人50的实际工作区A
ac
170之前被填充。在常规的拾取和放置系统10中，经常存在机器人50之间的工作负载不平衡的问题，这继而可能导致拾取和放置输送机20、40停止。当最上游机器人50尽可能多地拾取和放置物品30，例如，可能发生更下游机器人50没有足够的物品30来拾取以填充由最上游机器人50留下的空的放置位置70的情况。为了防止空的放置位置70离开拾取和放置系统10，必须在空的放置位置70离开最下游机器人50的实际工作区A
ac
170之前减慢或停止放置输送机40。这继而可能导致最上游机器人50由于已经填充其实际工作区A
ac
170内的所有空的放置位置70而不能放置任何物品30，因此导致在稍后阶段拾取输送机20上的物品30溢出，并且需要在物品30离开最下游机器人50的实际工作区A
ac
170之前减慢或停止拾取输送机20。
[0007]已知将拾取输送机20和放置输送机40布置成逆流，即，第二方向100与第一方向90相对，以解决上述问题中的一些，但由于工厂布局等原因，这并不总是可行的，并且如此并非总是能够为所有问题提供令人满意的解决方案。
[0008]仍然希望平衡拾取和放置系统10中机器人50之间的总工作负载，从而避免个体机器人50的工作负载的不希望的波动。

技术实现思路

[0009]本专利技术的一个目的是提供一种用于拾取和放置物品的改进的方法。
[0010]本专利技术的另一目的是提供一种改进的拾取和放置系统。
[0011]这些目的通过根据所附权利要求1的方法和根据所附权利要求12的设备来实现。
[0012]本专利技术基于以下认识，即，通过比常规情况下更多地限制机器人的实际工作区A
ac
170，可以平衡拾取和放置系统中机器人之间的总工作负载。
[0013]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于拾取和放置物品的方法。该方法包括以下步骤：提供运送待被拾取的物品的拾取输送机；提供用于放置物品的放置输送机；以及提供多个机器人，多个机器人被配置为将物品从拾取输送机上的拾取位置移动到放置输送机上的放置位置。对于多个机器人中的至少一个机器人，限定满足条件A
ac
＜A
th
+(A
ol
+A
ex
)的实际工作区A
ac
，其中A
th
是理论工作区，A
ol
是交叠工作区，A
ex
是相应机器人的过度工作区。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，每个实际工作区A
ac
由拾取区域A
pick
和放置区域A
place
组成。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，该方法还包括动态改变至少一个拾取区域A
pick
或至少一个放置区域A
place
的形状、大小和位置中的至少一项的步骤。
[0016]根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于拾取和放置物品(30)的方法，所述方法包括以下步骤：
‑
提供运送待被拾取的物品(30)的拾取输送机(20)；
‑
提供放置输送机(40)，所述物品(30)将被放置在所述放置输送机(40)上；以及
‑
提供多个机器人(50)，所述多个机器人(50)被配置为：将所述物品(30)从所述拾取输送机(20)上的拾取位置(60)移动到所述放置输送机(40)上的放置位置(70)；其特征在于，为所述多个机器人(50)中的至少一个机器人(50)限定满足条件A
ac
＜A
th
‑
(A
ol
+A
ex
)的实际工作区A
ac
(170)，其中A
th
是理论工作区(140)，A
ol
是交叠工作区(150)，A
ex
是相应机器人(50)的过度工作区(160)。2.根据权利要求1所述的方法，其中每个实际工作区A
ac
(170)由拾取区域A
pick
(180)和放置区域A
place
(190)组成。3.根据权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：动态改变至少一个拾取区域A
pick
(180)或至少一个放置区域A
place
(190)的形状、大小和位置中的至少一项。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述形状、尺寸和/或位置的所述改变基于过去执行的拾取和放置任务。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：为多个机器人(50)中的每个机器人(50)限定满足条件A
ac
＜A
th
‑
(A
ol
+A
ex
)的实际工作区A
ac
(170)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：为所述多个机器人(50)中的至少一个机器人(50)限定满足条件A
ac
≥A
th
‑
(A
ol
+A
ex
)的实际工作区A
ac
(170)。7.根据权利要求6所述的方法，还包括以下步骤：为最下游机器人(50)限定满足条件A
ac
≥A
th
‑
(A
ol
+A
ex
)的实际工作区A
ac
(170)。8.根据前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨里克，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：