一种自装卸叉车机器人智能控制系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供了一种自装卸叉车机器人智能控制系统及其方法，根据检测信息，结合待装/待卸物资规格，计算运载车辆的装载数量，确定待装/待卸物资的装卸方案，形成装卸任务，将装卸任务发送给所述机器人控制系统，调度若干自装卸叉车机器人运动至指定位置进行物资叉取并以相应的轨迹运动至预定位置进行物资放置，完成装卸任务；本发明专利技术利用机器人和扫描系统共同识别物资的尺寸、摆放位置、朝向等外观信息，自动调整叉取位置、方式；同时感知识别作业过程中的环境信息，实现整个搬运、装卸过程的顺利进行。进行。进行。

【技术实现步骤摘要】
一种自装卸叉车机器人智能控制系统及其方法


[0001]本专利技术属于机器人
，具体涉及一种自装卸叉车机器人智能控制系统及其方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]电力物资仓储有别于其他传统物流仓储，物资中存在变压器、配电箱等大型物资，搬运难度较大，且安全性要求高，人工装卸存在较大安全隐患。
[0004]自装卸机器人的出现解决了这一问题，自装卸机器人能够做到操作人员下发指令，再配合库内其他自动化设备完成物资自动装卸搬运及出入库工作，整个工作过程中不需要工作人员接触设备以及上下架货物，大大降低了人工成本。
[0005]但是，目前的自装卸机器人在确定叉取位置时，仅靠自身结构上设置的成像装置，很难获取变压器、配电箱等大型物资的全貌，无法进行精确定位，也容易发生搬运事故，造成机器人或物资损坏。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种自装卸叉车机器人智能控制系统及其方法，本专利技术利用机器人和扫描系统共同识别物资的尺寸、摆放位置、朝向等外观信息，自动调整叉取位置、方式；同时感知识别作业过程中的环境信息，实现整个搬运、装卸过程的顺利进行。
[0007]根据一些实施例，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种自装卸叉车机器人智能控制系统，包括机器人控制系统、扫描系统和控制中心，其中：
[0009]所述机器人控制系统，用于接收至少一自装卸叉车机器人上检测组件的检测信息，根据检测信息，确定自装卸叉车机器人的位置、运动状态，并根据控制中心的指令，控制自装卸叉车机器人的运动轨迹与状态；
[0010]所述扫描系统，包括设置于运载车辆预定停靠区域上方的多个图像采集模块，各个图像采集模块的采集范围能够完全覆盖物资；
[0011]所述控制中心，接收所述机器人控制系统上传的检测信息，以及扫描系统中各个图像采集模块的坐标位置和检测信息，结合待装/待卸物资规格，计算运载车辆的装载数量，确定待装/待卸物资的装卸方案，形成装卸任务，将装卸任务发送给所述机器人控制系统，调度若干自装卸叉车机器人运动至指定位置进行物资叉取并以相应的轨迹运动至预定位置进行物资放置，完成装卸任务。
[0012]作为可选择的实施方式，所述检测组件，包括设置于自装卸叉车机器人上的激光扫描模块和深度相机，所述激光扫描模块用于扫描自装卸叉车机器人运动方向前方的障碍
物，实现激光导航，所述深度相机用于获取其视野范围内的三维点云信息，确定机器人前方物资的的中心坐标、角度和高乘，以调整自装卸叉车机器人自身以及叉齿的位姿，实现精确叉取。
[0013]作为可选择的实施方式，所述检测组件还包括高度检测模块和编码器，所述高度检测模块用于检测待装/待卸物资的高度信息，所述编码器用于确定自装卸叉车机器人的位置和运动状态。
[0014]作为可选择的实施方式，所述自装卸叉车机器人上设置有四级防护机构，第一级防护机构为激光避障传感器，第二级防护机构为设置在叉臂前方的接近开关，第三级防护机构为与机器人控制系统通讯的急停开关，第四级防护机构为设置于机器人前方的柔性防撞条。
[0015]作为可选择的实施方式，所述控制中心存储有仓储区域地图，根据运载车辆定位信息、各自装卸叉车机器人定位信息以及待装/待卸区域信息，确定距离物资所在区域最近的、满足装载数量的若干自装卸叉车机器人，按照最优路径执行装卸任务。
[0016]作为可选择的实施方式，所述扫描系统包括一平台，所述平台固定在预设的装卸区上方，且平台与装卸区地面平行，平台下端设置有多个相机，用于对装卸区停放的运载车辆或运载车辆及物资进行扫描，以获取车辆三维信息，物资相关尺寸以及中心坐标点位置。
[0017]作为可选择的实施方式，还包括通讯系统，所述通讯系统用于控制中心和机器人控制系统与扫描系统的通讯，所述通讯系统包括多个分布于仓储区域的交换机和通讯模块。
[0018]作为进一步的限定，所述仓储区域包括装卸区、检测区、存储区和暂存区。
[0019]作为可选择的实施方式，所述控制中心被配置为对扫描系统采集的图像进行边缘提取，区别物资与运载车辆，再与预存的物资模板进行匹配，确定物资种类，利用深度学习方法，提取识别出物资的中心坐标和角度。
[0020]作为可选择的实施方式，所述控制中心被配置为获取自装卸叉车机器人设置的深度相机采集的图像，依次进行先验分割、特征点提取、点云聚类和形状识别，提取物资上叉取孔的中心坐标、角度和高乘，将此相对坐标和高乘传递给机器人控制系统。
[0021]一种自装卸叉车机器人智能控制方法，装货流程包括：
[0022]利用扫描系统检测装卸区的运载车辆的图像，控制中心进行边缘提取，确定运载车辆的装载大小，结合待装物资的规格，确定待装物资数量和装卸方案，形成装卸任务，将装卸任务发送给所述机器人控制系统，调度若干自装卸叉车机器人运动至存储区进行物资叉取并以最优轨迹运动至装卸区，按照装卸方案进行物资放置，完成装卸任务。
[0023]一种自装卸叉车机器人智能控制方法，卸货流程包括：
[0024]利用扫描系统检测装卸区的运载车辆及其上物资的图像，控制中心进行边缘提取，区别物资与运载车辆，与预存的物资模板进行匹配，确定物资种类和规格，计算物资位置和姿态，调度若干自装卸叉车机器人运动至装卸区进行物资叉取；
[0025]自装卸叉车机器人运动至相应装卸区的物资附近，根据检测组件的检测结果，调整自装卸叉车机器人的姿态和位置，叉取物资；
[0026]控制自装卸叉车机器人按照最优轨迹运动至存储区进行物资放置。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0028]本专利技术创新性提出一种自装卸叉车机器人智能控制系统，研发了扫描系统和机器人控制系统，通过扫描系统识别物资的尺寸、摆放位置、朝向等外观信息，自动调整叉取位置、方式，机器人控制系统控制自装卸叉车机器人的运动轨迹与状态，感知识别作业过程中的环境信息，实现了电力仓储大型物资装卸搬运工作自动、安全、高效进行。
[0029]本专利技术创新性提出一种自装卸叉车机器人智能控制方法，根据装卸货物的不同要求，结合运载车辆的图像，待装/待卸物资的规格，确定相应的装卸方案，形成任务，调度相应的自装卸叉车机器人执行任务，实现了物资装卸的自动化、最优化。
[0030]本专利技术的扫描系统确认车辆车厢坐标位置，相机将坐标信息反馈给系统，由系统根据即将装车的物资规格大小计算出车辆能装载的数量，并将车厢规划成相应的储位，储位信息反馈到控制中心，控制中心分配叉车搬运，实现自动装车，提高工作效率。
[0031]本专利技术创新性自装卸叉车机器人上设置有四重防护机构，感知识别作业过程中的环境信息，辅助实现自动避障功能，能够有效保证装卸、运输过程中自身和物资的安全性。同时，自装卸叉车机器人上也设置有相机，使得机器人能够识别作业物资的尺寸、摆放位置、朝向等外观信息，自动调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自装卸叉车机器人智能控制系统，其特征是：包括机器人控制系统、扫描系统和控制中心，其中：所述机器人控制系统，用于接收至少一自装卸叉车机器人上检测组件的检测信息，根据检测信息，确定自装卸叉车机器人的位置、运动状态，并根据控制中心的指令，控制自装卸叉车机器人的运动轨迹与状态；所述扫描系统，包括设置于运载车辆预定停靠区域上方的多个图像采集模块，各个图像采集模块的采集范围能够完全覆盖物资；所述控制中心，接收所述机器人控制系统上传的检测信息，以及扫描系统中各个图像采集模块的坐标位置和检测信息，结合待装/待卸物资规格，计算运载车辆的装载数量，确定待装/待卸物资的装卸方案，形成装卸任务，将装卸任务发送给所述机器人控制系统，调度若干自装卸叉车机器人运动至指定位置进行物资叉取并以相应的轨迹运动至预定位置进行物资放置，完成装卸任务。2.如权利要求1所述的的一种自装卸叉车机器人智能控制系统，其特征是：所述检测组件，包括设置于自装卸叉车机器人上的激光扫描模块和深度相机，所述激光扫描模块用于扫描自装卸叉车机器人运动方向前方的障碍物，实现激光导航，所述深度相机用于获取其视野范围内的三维点云信息，确定机器人前方物资的的中心坐标、角度和高乘，以调整自装卸叉车机器人自身以及叉齿的位姿，实现精确叉取。3.如权利要求2所述的的一种自装卸叉车机器人智能控制系统，其特征是：所述检测组件还包括高度检测模块和编码器，所述高度检测模块用于检测待装/待卸物资的高度信息，所述编码器用于确定自装卸叉车机器人的位置和运动状态。4.如权利要求1所述的的一种自装卸叉车机器人智能控制系统，其特征是：所述自装卸叉车机器人上设置有四级防护机构，第一级防护机构为激光避障传感器，第二级防护机构为设置在叉臂前方的接近开关，第三级防护机构为与机器人控制系统通讯的急停开关，第四级防护机构为设置于机器人前方的柔性防撞条。5.如权利要求1所述的的一种自装卸叉车机器人智能控制系统，其特征是：所述控制中心存储有仓储区域地图，根据运载车辆定位信息、各自装卸叉车机器人定位信息以及待装/待卸区域信息，确定距离物资所在区域最近的、满足装载数...

【专利技术属性】
技术研发人员：何军田，付崇光，贾同辉，王海鹏，范富岭，徐宁，张志建，姚圣平，田克超，陈强，李运厂，宋志峰，朱国栋，安俊宁，徐艳，
申请(专利权)人：国网智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：