中转罐转运方法技术

本发明专利技术提供一种中转罐转运方法，包括如下步骤：机器人移动至取罐站点，并从取罐站点抓取中转罐；机器人带动中转罐移动至目标站点，并将中转罐放置在目标站点；在机器人抓取中转罐过程中包括如下步骤：机器人的相机对中转罐标记进行拍照，以采集中转罐标记的位置信息，并将中转罐标记的位置信息反馈给控制器，所述中转罐标记与待抓取的中转罐的相对位置关系已知；控制器根据中转罐标记的位置信息控制机器人的夹爪驱动机构动作，以通过夹爪驱动机构带动夹爪移动，并使得夹爪能抓取住中转罐。本转运方法的转运效率更高，且安全性更高。且安全性更高。且安全性更高。

【技术实现步骤摘要】
中转罐转运方法


[0001]本专利技术涉及一种转运方法，特别是涉及一种效率更高的中转罐转运方法。

技术介绍

[0002]生物样本资源库保存大量动物、植物、微生物、人类遗传资源等具有科研及产业价值的样本。
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137℃是水的玻璃化转变温度，在这个温度以下，生化活动极大降低。为最大保持生物样本的生物活性，一般采用更低的温度保存样品，如制冷温度可达
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140℃至
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150℃的深低温冰箱，以及液氮罐中。目前市面上已有保存量达到数万样本的自动化液氮罐或深低温冰箱，生物样本一般存放在2ml的冻存管中，数十个或者数百个冻存管放置于冻存管盒，有专门的分拣设备可以对冻存管进行智能识别和夹取至对应的冻存管盒，一般情况冻存管盒是液氮罐或超低温冰箱的标准转移存储机构，冻存管盒会放置在小型的液氮中转罐中进行设备间的转移或者存取。小型液氮罐一般都是人工进行操作。液氮属于危险品，惰性，无色，无嗅，无腐蚀性，不可燃，温度极低，皮肤接触液氮可致冻伤，如在常压下汽化产生的氮气过量，可使空气中氧分压下降，极端情况下可能引起缺氧窒息。同时操作人员与冻存管盒的生物样本存在交叉污染的风险，人工存取可能发生操作误差。另外，现有技术中转运此种小型液氮罐的效率也较低。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种转运效率更高的中转罐转运方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种中转罐转运方法，包括如下步骤：
[0005]机器人移动至取罐站点，并从取罐站点抓取中转罐；
[0006]机器人带动中转罐移动至目标站点，并将中转罐放置在目标站点；
[0007]在机器人抓取中转罐过程中包括如下步骤：
[0008]机器人的相机对中转罐标记进行拍照，以采集中转罐标记的位置信息，并将中转罐标记的位置信息反馈给控制器，所述中转罐标记与待抓取的中转罐的相对位置关系已知；
[0009]控制器根据中转罐标记的位置信息控制机器人的夹爪驱动机构动作，以通过夹爪驱动机构带动夹爪移动，并使得夹爪能抓取住中转罐。
[0010]进一步地，在机器人抓取中转罐之前还需执行如下步骤：
[0011]控制器控制夹爪驱动机构由初始状态下动作，以带动夹爪移动，直至夹爪抓取住模拟罐，所述模拟罐的结构与中转罐的结构相同；同时记录下夹爪在抓取模拟罐过程中沿设定方向上的位移量；且位于设定高度的相机对模拟罐标记进行拍照，所述模拟罐标记与中转罐标记相同，且模拟罐标记与未被抓取的模拟罐的相对位置关系已知；
[0012]在机器人抓取中转罐过程中，位于设定高度的相机对中转罐标记进行拍照，并通过将中转罐标记的图像信息与模拟罐标记的图像信息进行对比，测得中转罐标记的图像相
对于模拟罐标记的图像的偏移量，所述偏移量为中转罐标记的位置信息；控制器根据偏移量及中转罐标记与待抓取的中转罐的相对位置关系计算出夹爪的位移调整量，控制器根据夹爪的位移调整量及夹爪抓取模拟罐过程中的位移量控制夹爪驱动机构动作，使得夹爪能抓取住中转罐；所述位移调整量指假设夹爪由初始状态下至抓取住中转罐过程中的位移量相对于夹爪由初始状态下至抓取住模拟罐过程中的位移量的变化量。
[0013]进一步地，若中转罐标记的中心与中转罐的中心在Y方向上的距离为L，中转罐标记的中心与中转罐的中心在X方向上的距离为零，且相机测得中转罐标记相对于模拟罐标记在X方向上的偏移量为x、在Y方向上的偏移量为y、在由X方向和Y方向构成的平面上的旋转角度为θ，则控制器根据公式H＝y
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L
·
(1
‑
cosθ)计算出夹爪在Y方向上的位移调整量H，并根据公式G＝x
‑
L
·
sinθ计算出夹爪在X方向上的位移调整量G，且根据公式R＝θ计算出夹爪在由X方向和Y方向构成的平面上的旋转角度调整量R。
[0014]进一步地，所述夹爪有两个，所述夹爪驱动机构能带动两个夹爪沿上下方向、左右方向及前后方向移动，且所述夹爪驱动机构能带动两个夹爪绕旋转中轴线转动，所述旋转中轴线沿上下方向延伸、且位于两个夹爪之间，在抓取模拟罐过程中，夹爪驱动机构由初始状态下动作，并带动两个夹爪沿上下方向、前后方向及左右方向移动，直至两个夹爪抓取住模拟罐，同时记录下两个夹爪沿上下方向、前后方向及左右方向的位移量；然后，夹爪驱动机构再带动相机向上移动至设定高度，利用相机对模拟罐标记进行拍照。
[0015]进一步地，在机器人带动中转罐移动至目标站点过程中，包括如下步骤：
[0016]S21、机器人的避障模块实时采集在机器人运动方向上障碍物的点云数据，并将点云数据反馈给控制器；
[0017]S22、控制器对实时获取的点云数据进行处理，并将处理后的点云数据投影到平面坐标系中，机器人在所述平面坐标系中运动；
[0018]S23、控制器将机器人的轮廓仿真到平面坐标系中，且仿真的轮廓在平面坐标系中的位置相对于机器人在平面坐标系中的当前位置沿运动方向上前移设定的避障距离；控制器计算仿真的轮廓内是否存在投影的点云，若存在，则表示机器人即将与障碍物发生碰撞，此时控制器会控制机器人紧急停车；若不存在，则控制器控制机器人继续运动；
[0019]S24、循环执行步骤S21至步骤S23，直至机器人带动中转罐移动至目标站点。
[0020]进一步地，所述步骤S22中，控制器对点云数据进行过滤处理，并根据设定的点云分辨率对点云数据进行降采样处理。
[0021]进一步地，在机器人将中转罐放置在目标站点过程中包括如下步骤：
[0022]机器人从目标站点抓取内盖，并将内盖放置在设定位置处，再将中转罐放置在目标站点中设定位置处，然后机器人再抓取中转罐上的外盖，并将外盖放置在设定位置处。
[0023]进一步地，所述机器人上设有车体缓存工位，机器人的夹爪在抓取中转罐后，将中转罐放置在车体缓存工位上，然后机器人再带动中转罐移动至目标站点处。
[0024]如上所述，本专利技术涉及的中转罐转运方法，具有以下有益效果：
[0025]本中转罐转运方法，利用机器人实现对中转罐的抓取及转运，避免人工抓取、转运带来的安全风险及对中转罐造成污染的风险，且利用机器人替代人工进行转运，大大提高了转运效率；同时，在利用机器人抓取中转罐过程中，利用相机采集中转罐标记的位置信息，且中转罐标记与待抓取的中转罐的相对位置关系已知，这样，控制器通过获取中转罐标
记的位置信息相当于获取了中转罐的位置信息，进而能控制夹爪驱动机构准确动作，以带动夹爪准确移动至设定位置，并能准确、快速地抓取住中转罐，此种抓取中转罐的方法，减少了反复对夹爪位置进行调整工作，提高了抓取效率，进而提高了中转罐的转运效率。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例中机器人的结构示意图。
[0027]图2为本专利技术实施例中夹爪及夹爪驱动机构的结构示意图。
[0028]图3为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中转罐转运方法，其特征在于，包括如下步骤：机器人(1)移动至取罐站点，并从取罐站点抓取中转罐(2)；机器人(1)带动中转罐(2)移动至目标站点，并将中转罐(2)放置在目标站点；在机器人(1)抓取中转罐(2)过程中包括如下步骤：机器人(1)的相机(13)对中转罐标记(3)进行拍照，以采集中转罐标记(3)的位置信息，并将中转罐标记(3)的位置信息反馈给控制器，所述中转罐标记(3)与待抓取的中转罐(2)的相对位置关系已知；控制器根据中转罐标记(3)的位置信息控制机器人(1)的夹爪驱动机构(11)动作，以通过夹爪驱动机构(11)带动夹爪(12)移动，并使得夹爪(12)能抓取住中转罐(2)。2.根据权利要求1所述中转罐转运方法，其特征在于，在机器人(1)抓取中转罐(2)之前还需执行如下步骤：控制器控制夹爪驱动机构(11)由初始状态下动作，以带动夹爪(12)移动，直至夹爪(12)抓取住模拟罐，所述模拟罐的结构与中转罐(2)的结构相同；同时记录下夹爪(12)在抓取模拟罐过程中沿设定方向上的位移量；且位于设定高度的相机(13)对模拟罐标记进行拍照，所述模拟罐标记与中转罐标记(3)相同，且模拟罐标记与未被抓取的模拟罐的相对位置关系已知；在机器人(1)抓取中转罐(2)过程中，位于设定高度的相机(13)对中转罐标记(3)进行拍照，并通过将中转罐标记(3)的图像信息与模拟罐标记的图像信息进行对比，测得中转罐标记(3)的图像相对于模拟罐标记的图像的偏移量，所述偏移量为中转罐标记(3)的位置信息；控制器根据偏移量及中转罐标记(3)与待抓取的中转罐(2)的相对位置关系计算出夹爪(12)的位移调整量，控制器根据夹爪(12)的位移调整量及夹爪(12)抓取模拟罐过程中的位移量控制夹爪驱动机构(11)动作，使得夹爪(12)能抓取住中转罐(2)；所述位移调整量指假设夹爪(12)由初始状态下至抓取住中转罐(2)过程中的位移量相对于夹爪(12)由初始状态下至抓取住模拟罐过程中的位移量的变化量。3.根据权利要求2所述中转罐转运方法，其特征在于，若中转罐标记(3)的中心与中转罐(2)的中心在Y方向上的距离为L，中转罐标记(3)的中心与中转罐(2)的中心在X方向上的距离为零，且相机(13)测得中转罐标记(3)相对于模拟罐标记在X方向上的偏移量为x、在Y方向上的偏移量为y、在由X方向和Y方向构成的平面上的旋转角度为θ，则控制器根据公式H＝y
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cosθ)计算出夹爪(12)在Y方向上的位移调整量H，并根据公式G＝x
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sinθ计算出夹爪(12)在X方向上的位移调...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝峰，王鲁钰，赵荣，
申请(专利权)人：上海玄刃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：