基于视觉的立体仓库库位数据测量系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于视觉的立体仓库库位数据测量系统，包括：视觉传感器，面向货架设置在堆垛机的载货台上，用于测量视觉传感器与货架的货格上标识物的

【技术实现步骤摘要】
基于视觉的立体仓库库位数据测量系统和方法


[0001]本专利技术涉及立体仓库
，尤其是一种基于视觉的立体仓库库位数据测量系统和方法
。

技术介绍

[0002]自动化立体仓库是提升仓储效率的增倍器，其运行状态直接影响全物流线运行效率
。
自动化立体仓库主要包括货架
、
堆垛机
、
轨道等；堆垛机是自动化立体仓库的核心设备，它可以接收并执行上位机的指令，将货物存入货架上的货格或者从货架上的货格取出
。
[0003]对于堆垛机而言，其需要保存立体仓库的库位数据，这样才能准确地存货或取货
。
[0004]库位数据包括取货库位数据和存货库位数据；其中，取货库位数据包括目标货格的列库位数据和取货层库位数据，存货库位数据包括目标货格的列库位数据和存货层库位数据；一个货格的取货层库位要低于存货层库位一个固定数值，以方便堆垛机的载货台内的货叉低于托盘下表面，能够托起托盘
。
[0005]由于货架的加工误差
、
安装误差以及地基沉降等因素，保持在堆垛机的
PLC
或上位机的库位数据经常与现场实际的库位不匹配，进而发生堆垛机无法从货格存取货物的情况，严重时甚至会使货叉损坏
。
[0006]目前无论是自动化立体仓库在安装调试过程中，还是在后期维护中，库位数据主要依靠操作人员手持量具测量并读数，操作人员难以避免在狭小空间高空作业，这对安全生产提出较高要求；此外，随着仓储密度的提高，单个立体仓库存在数百甚至上千个货格，这也对测量人员的作业量提出了挑战；因此目前库位数据测量存在测量方式落后
、
安全风险大
、
人工作业量大等风险
。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术中的至少一个技术问题，本专利技术实施例提供一种基于视觉的立体仓库库位数据测量系统和方法，以提高测量效率，降低安全风险，减少人工作业量
。
为实现以上技术目的，本专利技术实施例采用的技术方案是：
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于视觉的立体仓库库位数据测量系统，包括：
[0009]视觉传感器，面向货架设置在堆垛机的载货台上，用于测量视觉传感器与货架的货格上标识物的
X
轴和
Y
轴距离数据；所述
X
轴沿堆垛机行走方向，所述
Y
轴沿堆垛机起升方向；
[0010]行走方向激光测距仪，安装在堆垛机上，用于测量堆垛机在行走方向上的位置数据；
[0011]起升方向激光测距仪，安装在堆垛机上，用于测量堆垛机在起升方向上的位置数据；
[0012]控制器，安装在堆垛机上，用于计算并保存货架上各货格对应的精定位库位数据；
[0013]所述视觉传感器
、
行走方向激光测距仪和起升方向激光测距仪分别通过通信线缆连接控制器；
[0014]货架的各货格上具有相应的标识物
。
[0015]进一步地，所述的基于视觉的立体仓库库位数据测量系统还包括：
[0016]光源，安装在视觉传感器的一侧或两侧，用于辅助照明
。
[0017]进一步地，所述控制器采用
PLC。
[0018]第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于视觉的立体仓库库位数据测量方法，适用于如上文所述的基于视觉的立体仓库库位数据测量系统，包括：
[0019]步骤
S10
，输入并保存货架的第一列精定位列库位数据
D1
和第一列第一层精定位层库位数据
D2
；
[0020]步骤
S20
，以行走方向激光测距仪和起升方向激光测距仪分别测得的行走方向上和起升方向上的位置数据为依据，控制堆垛机运行至货架的第一列的第一层；
[0021]步骤
S30
，在堆垛机运行至货架的第一列的第一层时，通过视觉传感器获取视觉传感器与货格上标识物的
X
轴距离数据和
Y
轴距离数据，分别记作
Xs
和
Ys
；
[0022]步骤
S40
，列循环开始，首先判断当前列库位数据是否超过预设的列极限数据，如是则退出计算；如否则进入当前列的层循环；
[0023]步骤
S401
，开始当前列的层循环；
[0024]步骤
S402
，以第一列第一层精定位层库位数据
D2
作为基准，每加一次货格层间距数据
D4
控制堆垛机上升一层，通过视觉传感器获取视觉传感器与各货格上标识物的
X
轴距离数据和
Y
轴距离数据，分别记作
X
ij
和
Y
ij
；
i
为列数，
i≥1
；
j
为层数，对于第一列
j≥2
，对于第二列开始
j≥1
；
[0025]步骤
S403
，分别通过公式
(1)
和
(2)
计算得到各货格的精定位列库位数据和精定位层库位数据，并保存；
[0026](X
ij
‑
Xs)+[D1+(i
‑
1)D3](1)
[0027](Y
ij
‑
Ys)+[D2+(j
‑
1)D4](2)
[0028]其中，
D3
为货格列间距数据；
[0029]步骤
S404
，判断当前层库位数据是否超过预设的层极限数据，如是则退出当前列的层循环，如否则返回步骤
S402
；
[0030]步骤
S50
，以第一列精定位列库位数据
D1
作为基准，每加一次货格列间距数据
D3
控制堆垛机行走一列；然后计算下一列的列库位数据；返回步骤
S40。
[0031]进一步地，
Xs
和
Ys
多次测量求平均值
。
[0032]进一步地，
X
ij
和
Y
ij
多次测量求平均值
。
[0033]进一步地，当前层库位数据通过
[D2+(j
‑
1)D4]或者公式
(2)
计算得到
。
[0034]进一步地，下一列的列库位数据通过
[D1+(i
‑
1)D3]或者公式
(1)
计算得到
,i
取下一列的列数
,j
取
1。
[0035]本专利技术实施例提供的技术方案带来的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于视觉的立体仓库库位数据测量系统，其特征在于，包括：视觉传感器，面向货架设置在堆垛机的载货台上，用于测量视觉传感器与货架的货格上标识物的
X
轴和
Y
轴距离数据；所述
X
轴沿堆垛机行走方向，所述
Y
轴沿堆垛机起升方向；行走方向激光测距仪，安装在堆垛机上，用于测量堆垛机在行走方向上的位置数据；起升方向激光测距仪，安装在堆垛机上，用于测量堆垛机在起升方向上的位置数据；控制器，安装在堆垛机上，用于计算并保存货架上各货格对应的精定位库位数据；所述视觉传感器
、
行走方向激光测距仪和起升方向激光测距仪分别通过通信线缆连接控制器；货架的各货格上具有相应的标识物
。2.
如权利要求1所述的基于视觉的立体仓库库位数据测量系统，其特征在于，还包括：光源，安装在视觉传感器的一侧或两侧，用于辅助照明
。3.
如权利要求1所述的基于视觉的立体仓库库位数据测量系统，其特征在于，所述控制器采用
PLC。4.
一种基于视觉的立体仓库库位数据测量方法，适用于如权利要求1～3中任一项所述的基于视觉的立体仓库库位数据测量系统，其特征在于，包括：步骤
S10
，输入并保存货架的第一列精定位列库位数据
D1
和第一列第一层精定位层库位数据
D2
；步骤
S20
，以行走方向激光测距仪和起升方向激光测距仪分别测得的行走方向上和起升方向上的位置数据为依据，控制堆垛机运行至货架的第一列的第一层；步骤
S30
，在堆垛机运行至货架的第一列的第一层时，通过视觉传感器获取视觉传感器与货格上标识物的
X
轴距离数据和
Y
轴距离数据，分别记作
Xs
和
Ys
；步骤
S40
，列循环开始，首先判断当前列库位数据是否超过预设的列极限数据，如是则退出计算；如否则进入当前列的层循环；步骤
S401
，开始当前列的层循环；步骤
S402
，以第一列第一层精定位层库位数据
D2
作为基准，每加一次货格层间距数据
D4
控制堆垛机上升一层，通过视觉传感器获取视觉传感器与各货格上标识物的
X
轴距离数据和
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铈岱，高锦辉，刘晓栋，张越，陈黎升，包毓祥，
申请(专利权)人：无锡中鼎集成技术有限公司，
类型：发明
国别省市：