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专利号: 2021113071096
申请人: 江苏昱博自动化设备有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 输送;包装;贮存;搬运薄的或细丝状材料
更新日期:2024-06-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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;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;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;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;若一致,所述第一摆放位置即为所述物品的落点位置;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;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。8.根据权利要求7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,基于目标垛型,确定所述物品的摆放方向包括: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;基于所述目标垛型,确定所述码垛位置的目标码垛形状;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;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;若是,将所述第一摆放方向作为所述物品的摆放方向;否则,确定所述码垛位置不适合对所述物品进行码垛,并选择新的码垛位置。9.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,还包括:监测所述码垛机械手在所述目标路径下的移动位置,并对所述移动位置进行实时调整,其步骤如下:基于所述目标路径,生成所述码垛机械手的目标轨迹图;获取所述目标路径的周围环境信息,生成动态环境模型;每隔预设时间获取所述码垛机械手在所述目标路径下的移动位置,并从所述目标轨迹图中获取与所述移动位置相对应的标准位置;判断所述移动位置与所述标准位置是否存在偏差;若不存在,则不对所述码垛机械手的移动轨迹进行调整;若存在,获取所述移动位置与所述标准位置之间的偏差率,并判断所述偏差率是否大于预设偏差率;若是,基于所述偏差率、移动位置、标准位置,生成调整信息,控制所述码垛机械手在移动过程中进行位置调整,重新返回目标路径;否则,启动连续监测所述码垛机械手的位置信息,直到重新返回目标路径,或所述码垛机械手的偏差率大于预设偏差率时,生成调整信息,对所述码垛机械手的位置进行调整;在对所述码垛机械手的在所述目标路径下的移动位置进行监测的同时,对所述动态环境模型进行监测;若监测到所述动态环境模型的变化波动超过预设波动时,基于所述动态环境模型,对所述目标路径进行整体优化,得到新的目标轨迹图;将所述新的目标轨迹图与所述码垛机械手进行关联,生成新的移动指令,并控制所述码垛机械手按照新的移动指令进行移动;在所述码垛机械手以新的移动指令移动时,以所述新的目标轨迹图为标准进行位置监测和调整。10.根据权利要求9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,基于所述动态环境模型,可多次对所述目标路径进行整体优化,得到的新的目标轨迹图将覆盖前一次的目标轨迹图。