CN107597600B - 分拣系统和分拣方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了分拣系统和分拣方法。该分拣系统的一具体实施方式包括:输送线,用于输送包裹;图像识别装置,设置于输送线的前端,用于识别输送线上的包裹的相关信息;控制器,用于基于包裹的相关信息,确定满足预设条件的包裹作为目标包裹;从至少一个机械臂中,选择满足抓取条件的机械臂作为目标机械臂;基于预设分配规则,确定目标机械臂待抓取的目标包裹;目标机械臂,包括至少两种不同的夹具,目标机械臂设置于输送线的后端的侧面,用于基于待抓取的目标包裹的相关信息,选取匹配的夹具以抓取目标包裹。该实施方式可以提高分拣系统的适用范围,且有助于提高机械臂的抓取成功率。

Description

分拣系统和分拣方法
技术领域
本申请涉及计算机技术领域,具体涉及仓储物流技术领域,尤其涉及分拣系统和分拣方法。
背景技术
目前,在仓储物流行业,常用的包裹分拣技术有交叉带分拣系统、滑块分拣系统和机器人分拣系统等。对于交叉带分拣系统和滑块分拣系统,通常是将一件件包裹输送至自动导入台,即各包裹之间不重叠,且存在一定的间距,然后由自动导入台将包裹导入到交叉分拣机或滑块分拣机上,从而根据包裹的目的地,将包裹分拣到不同的区域。而对于机器人分拣系统,一般是在传送带的一侧或两侧设置机械手,这样传送带上输送有包裹时,机械手可以根据包裹的目的地对包裹进行拣选。
然而,现有的包裹分拣技术大多考虑的是如何提高分拣效率,缺少对如何提高抓取成功率的考虑。
发明内容
本申请实施例的目的在于提出一种改进的分拣系统和分拣方法,来解决以上背景技术部分提到的技术问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种分拣系统。该分拣系统包括:输送线、图像识别装置、控制器和至少一个机械臂;输送线,用于输送包裹;图像识别装置,设置于输送线的前端,用于识别输送线上的包裹的相关信息;控制器,用于基于包裹的相关信息,确定满足预设条件的包裹作为目标包裹;从至少一个机械臂中,选择满足抓取条件的机械臂作为目标机械臂;基于预设分配规则,确定目标机械臂待抓取的目标包裹;目标机械臂,包括至少两种不同的夹具,目标机械臂设置于输送线的后端的侧面,用于基于待抓取的目标包裹的相关信息,选取匹配的夹具以抓取目标包裹,其中,前端和后端为输送线在运行方向的两端。
在一些实施例中,图像识别装置包括二维相机,设置于输送线的上方,用于识别包裹上的条码信息;以及控制器还用于,基于识别出的条码信息,获取该条码信息所指示的包裹的重量信息和目的地信息。
在一些实施例中,图像识别装置还包括三维相机,设置于输送线的上方,用于识别包裹的以下至少一种信息:尺寸信息、位置信息、表面形态和包装类型,其中,位置信息包括包裹的中心位置和包裹在输送线的位置。
在一些实施例中,预设条件包括以下至少一项:包裹的重量不大于预设重量;包裹的尺寸不大于预设尺寸;包裹在输送线的位置靠近输送线的侧面;包裹的高度不小于预设高度。
在一些实施例中,预设分配规则包括:根据输送线的运行速度,将到达目标机械臂的抓取范围用时最短的目标包裹,分配给该目标机械臂。
在一些实施例中,基于待抓取的目标包裹的相关信息,选取匹配的夹具以抓取目标包裹,包括:根据待抓取的目标包裹的重量信息、表面形态和/或包装类型,选取匹配的夹具;根据待抓取的目标包裹的中心位置,确定抓取位置,以抓取目标包裹。
在一些实施例中,分拣系统还包括分拣小车,用于将目标机械臂抓取的目标包裹搬运至预设位置;以及控制器还用于,响应于确定预设工位当前存在分拣小车,且目标机械臂将抓取到的目标包裹按照预设要求放置在该分拣小车上,则将该目标包裹的相关信息发送给该分拣小车。
在一些实施例中,分拣系统还包括供件装置,用于向输送线提供包裹,其中,图像识别装置位于供件装置与至少一个机械臂之间。
在一些实施例中,供件装置包括图像识别组件和上件机械臂;图像识别组件,用于识别静态堆叠的包裹的相关信息;上件机械臂,用于基于识别出的相关信息,将包裹逐一抓取至输送线。
第二方面,本申请实施例提供了一种用于分拣系统的分拣方法,该分拣系统包括输送线、设置于输送线前端的图像识别装置以及设置于输送线后端的侧面的至少一个机械臂,该方法包括:接收图像识别装置所识别的输送线上的包裹的相关信息;基于接收到的包裹的相关信息,确定满足预设条件的包裹作为目标包裹;基于至少一个机械臂的当前运行状态,从中选择满足抓取条件的机械臂作为目标机械臂;基于预设分配规则,确定目标机械臂待抓取的目标包裹。
在一些实施例中,图像识别装置包括二维相机,用于识别包裹上的条码信息;以及该方法还包括:接收二维相机识别的包裹上的条码信息;基于该条码信息,获取该条码信息所指示的包裹的重量信息和目的地信息。
在一些实施例中,分拣系统还包括分拣小车,用于将目标机械臂抓取的目标包裹搬运至预设位置;以及该方法还包括,响应于确定预设工位当前存在分拣小车,且目标机械臂将抓取到的目标包裹按照预设要求放置在该分拣小车上,则将该目标包裹的相关信息发送给该分拣小车。
第三方面,本申请实施例提供了一种控制器,包括:一个或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序,当一个或多个程序被一个或多个处理器执行,使得一个或多个处理器实现如上述第二方面中任一实施例所描述的方法。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序。该计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面中任一实施例所描述的方法。
本申请实施例提供的分拣系统和分拣方法,通过在输送线的前端设置图像识别装置,可以识别输送线上输送的包裹的相关信息。通过设置控制器,可以基于包裹的相关信息,确定满足预设条件的包裹作为目标包裹;并可以从至少一个机械臂中,选择满足抓取条件的机械臂作为目标机械臂;从而基于预设分配规则,确定目标机械臂待抓取的目标包裹,实现抓取任务的分配。这样,设置于输送线的后端的侧面的目标机械臂,可以基于待抓取的目标包裹的相关信息,选取匹配的夹具以抓取目标包裹。由于各机械臂可以包含至少两种夹具,以适用于不同包装类型的包裹,可以提高分拣系统的适用范围。同时目标包裹和夹具的选取,有助于提高目标机械臂的抓取成功率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是本申请可以应用于其中的示例性系统架构图;
图2是根据本申请的分拣系统的一个实施例的时序图;
图3是根据本申请的分拣系统的一个应用场景的示意图;
图4是根据本申请的分拣方法的一个实施例的流程图;
图5是适于用来实现本申请实施例的控制器的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了可以应用本申请的分拣系统或分拣方法的示例性系统架构100。
如图1所示,系统架构100可以包括输送线101、图像识别装置102、机械臂103、网络105和服务器106。机械臂103中可以设置有控制器104。网络105用以在输送线101、图像识别装置102、控制器104和服务器106之间提供通信链路的介质。网络105可以包括各种连接类型,例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
输送线101可以是各种常用的输送装置,用于输送包裹等物品,如传送带或滚筒输送线等。图像识别装置102可以安装有各种传感器和摄像装置,以采集输送线上的包裹的图像,并通过对采集的图像进行分析,识别出包裹的相关信息。机械臂103安装有至少两种不同的夹具,以抓取输送线101上输送的包裹。其上还可以安装有其它设备,如驱动机械臂运动的驱动电机。
控制器104上安装有对机械臂103进行控制的控制器。该控制器可以对机械臂103的运行进行控制(如切换夹具、抓取或等待)。作为示例,该控制器可以是进行抓取任务分配的控制器。控制器104可以通过网络105与图像识别装置102交互,以获取包裹的相关信息。控制器还可以通过网络105与服务器106交互,以接收运行控制指令等信息。
服务器106可以是提供各种服务的服务器,例如对输送线101、图像识别装置102和机械臂103进行管理的管理服务器。管理服务器可以向输送线101、控制器104等发送运行控制指令等信息,以使输送线101按照预设速度运行,控制器104对机械臂103进行控制。
需要指出的是,当控制器104具有服务器106的功能时,系统架构100可以不设置服务器106。另外,控制器104也可以设置于服务器106中。
需要说明的是,本申请实施例所提供的分拣方法一般由控制器104执行。
应该理解,图1中的输送线、图像识别装置、机械臂、控制器、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要,可以具有任意数目的输送线、图像识别装置、机械臂、控制器、网络和服务器。
继续参考图2,其示出了根据本申请的分拣系统的一个实施例的时序图。
本实施例中的分拣系统可以包括输送线、图像识别装置、控制器和至少一个机械臂;输送线,用于输送包裹;图像识别装置,设置于输送线的前端,用于识别输送线上的包裹的相关信息;控制器,用于基于包裹的相关信息,确定满足预设条件的包裹作为目标包裹;从至少一个机械臂中,选择满足抓取条件的机械臂作为目标机械臂;基于预设分配规则,确定目标机械臂待抓取的目标包裹;目标机械臂,包括至少两种不同的夹具,目标机械臂设置于输送线的后端的侧面,用于基于待抓取的目标包裹的相关信息,选取匹配的夹具以抓取目标包裹,其中,前端和后端为输送线在运行方向的两端。
如图2所示,在步骤201中,输送线用于输送包裹。
在本实施例中,输送线(例如图1所示的输送线101)在接收到运行控制指令后,可以按照一定的速度运行,从而实现包裹的输送。其中,运行控制指令可以是与其通信连接的服务器(例如图1所示的服务器106)发送的,也可以是输送线上所安装的设备检测到某一信息时自动触发的。例如输送线的第一端安装有传感器,当传感器检测到输送线上存在包裹时,可以向输送线发送反馈信号,从而触发输送线从第一端向第二端运行。这里的第一端和第二端一般为输送线的两端。
可以理解的是,输送线通常可以沿正方向(如从第一端向第二端)运行,也可以沿反方向(如从第二端向第一端)运行。在运行方向上,通常将靠前(即先经过)的位置称为前端,而将靠后(即后经过)的位置成为后端。
在本实施例中,对输送线上所输送的包裹并不限制。而为了便于包裹的分拣运输,包裹通常具有外包装。外包装可以是箱体包装,也可以是袋包装。而箱体包装又可以分为纸箱和泡沫箱。袋包装又可以分为塑料袋和气泡袋等。
在步骤202中,图像识别装置用于识别输送线上的包裹的相关信息。
在本实施例中,图像识别装置(例如图1所示的图像识别装置102)可以设置于输送线的前端。其中,前端指在输送线的运行方向上,图像识别装置处于输送线靠前的位置。即输送线上的包裹先经过图像识别装置。这样图像识别装置可以识别经过它的包裹的相关信息。在这里,包裹的相关信息主要指与包裹分拣相关的信息,如包裹的名称、编码、目的地、在输送线上的当前位置等信息。而这些信息有的是以条形码或二维码的形式贴在包裹的表面,此时图像识别装置可以包括扫码传感器,从而对条码进行识别,以获得包裹的相关信息。可以理解的是,图像识别装置所包含的零部件在本申请中并不限制。
在本实施例的一些可选地实现方式中,图像识别装置可以包括二维相机。二维相机可以设置于输送线的上方,用于识别包裹上的条码信息。这里的上方并不限于正上方。作为示例,为了提高识别效率,可以将两个二维相机对称设置于输送线的斜上方,以分别对包裹的其中三个面(除去朝向输送线的一面)进行拍照或和/或扫描。这样,当条码位于包裹任意面(除去朝向输送线的一面的剩余五个面)时,二维相机都可以快速识别出条码信息,并且可以确定出条码的所在面。
可选地,图像识别装置还可以包括三维相机。三维相机同样可以设置于输送线的上方(不限于正上方),用于识别包裹的以下至少一种信息:尺寸信息、位置信息、表面形态和包装类型。其中,位置信息可以包括包裹的中心位置和包裹在输送线的位置。这里的表面形态主要指包裹的外表面为规则形态或不规则形态。包装类型主要指常用的包装形式,如箱体、包装袋和气泡袋等。可以理解的是,对于箱体包装,其表面形态通常是规则的六边形。而对于包装袋或气泡袋的包装,其表面形态可能是规则的,也可能是不规则的。
具体地,三维相机可以使用结构激光对包裹的上方进行照射,并在斜向拍照采集。这样不同高度的包裹的成像位置不同,从而获得包裹的切面轮廓。定距离扫描切面轮廓,可以获得包裹的外轮廓点云数据。这样便可以计算包裹的长、宽、高尺寸等相关信息。需要说明的是,三维相机已在很多领域广泛应用,其具体工作原理在此不再赘述。
为了增强图像识别装置的可靠性,二维相机和三维相机之间可以进行相互验证。例如,通过二维相机可以获取包裹上的条码在输送线上的位置,而三维相机可以获取包裹在输送线上的位置。这样可以将条码的位置与包裹的位置进行比较验证。如果在预设误差范围内,则认为二维相机和三维相机获取的位置有效。且在预设误差范围内,彼此之间有且只有一个位置与之匹配时,则匹配成功。也就是说,二维相机获取的条码所指示的包裹就是处于三维相机当前获取的位置处的包裹。
此外,由于在图像识别装置进行识别的过程中,包裹在输送线的作用下会相对于图像识别装置发生移动。为了防止包裹信息错位,即保证识别出的相关信息与该相关信息所指示的包裹相对应,二维相机和三维相机可以利用动态跟随技术,实现包裹的跟踪。例如,可以设置与输送线的驱动电机连接的编码器,这样图像识别装置可以实时获取编码器的当前数据,以更新包裹在输送线的位置,从而保证识别出的相关信息的有效性。
在步骤203中,控制器用于基于包裹的相关信息,确定满足预设条件的包裹作为目标包裹。
在本实施例中,控制器(例如图1所示的控制器104)可以根据步骤202中图像识别装置所识别出的包裹的相关信息,从输送线上的各包裹中,确定满足预设条件的包裹作为目标包裹。这里的预设条件可以根据实际需求进行设置,如识别出条码信息的包裹,这样在后续才可以将目标包裹分拣到与其目的地对应的区域。
在本实施例的一些可选地实现方式中,若图像识别装置包括二维相机,则控制器还可以用于基于识别出的条码信息,获取该条码信息所指示的包裹的重量信息和目的地信息。例如,控制器可以根据条码信息,从本地或与其通信连接的服务器,来获取该条码信息所指示的包裹的重量信息和目的地信息。
进一步地,若图像识别装置还包括三维相机,此时预设条件可以包括以下至少一项:包裹的重量不大于预设重量;包裹的尺寸不大于预设尺寸;包裹在输送线的位置靠近输送线的侧面;包裹的高度不小于预设高度。
作为示例,为了提高机械臂的抓取成功率,预设重量可以是机械臂的最大承载量,预设尺寸可以是机械臂的最大抓取范围值。而且由于机械臂通常沿输送线的侧面设置,所以为了保证抓取成功,优先选择位置靠近输送线的侧面的包裹,从而使包裹向机械臂移动的过程中,可以在机械臂能够抓取到的范围内。而优先抓取高度相对较高的包裹,可以便于机械臂抓取,从而进一步有助于保证抓取成功。
在步骤204中,控制器从至少一个机械臂中,选择满足抓取条件的机械臂作为目标机械臂。
在本实施例中,为了提高分拣效率,分拣系统可以包括至少一个机械臂(例如图1所示的机械臂103)。这些机械臂可以设置于输送线的同一侧或两侧。控制器可以控制所有或其中部分机械臂。这样一来,控制器可以从这些机械臂中,选择满足抓取条件的机械臂作为目标机械臂。这里的抓取条件同样可以根据实际需求进行设置。例如抓取条件可以是当前处于空闲状态(即未进行包裹抓取)的机械臂。
需要指出的是,在控制器与机械臂之间的通信响应速度较快的情况下,抓取条件还可以是预判当目标包裹运行至抓取范围内时,处于空闲状态的机械臂,而当前该机械臂可以处于非空闲状态。也就是说,当目标包裹运行至该机械臂的抓取范围内时,该机械臂已完成上一目标包裹的抓取过程。
在步骤205中,控制器基于预设分配规则,确定目标机械臂待抓取的目标包裹。
在本实施例中,控制器可以根据预设分配规则,确定各目标机械臂待抓取的目标包裹,即确定目标机械臂与目标包裹的对应关系。并且控制器可以将目标包裹的相关信息发送给对应的目标机械臂,以使目标机械臂可以准确地抓取目标包裹。这里的预设分配规则在本申请中并不限制。例如根据目标包裹在输送线上的位置,将靠近目标机械臂所在侧面的目标包裹分配给位于输送线的该侧面的目标机械臂。其中,分配方式可以是随机分配,也可以是依次分配。
作为示例,预设分配规则可以包括:根据输送线的运行速度,将到达目标机械臂的抓取范围用时最短的目标包裹,分配给该目标机械臂,以作为该目标机械臂待抓取的目标包裹。也就是说,按照时间最优分配法,对于每个目标机械臂,在其所能抓到的目标包裹中,将等待时长最短的目标包裹分配给该目标机械臂。这样能够保证所有目标机械臂的等待时长最短,从而提高目标机械臂的抓取效率。
在步骤206中,目标机械臂用于基于待抓取的目标包裹的相关信息,选取匹配的夹具以抓取目标包裹。
在本实施例中,目标机械臂(例如图1所示的机械臂103)可以根据步骤205中控制器确定的待抓取的目标包裹的相关信息,选取匹配的夹具。并利用选取的夹具来抓取该目标包裹,从而进行包裹分拣。在这里,目标机械臂可以设置于输送线的后端的侧面(单侧或两侧)。其中,后端指在输送线的运行方向上,目标机械臂处于输送线靠后的位置。即输送线上的包裹先经过图像识别装置,再经过目标机械臂。同时,目标机械臂通常可以包括至少两种不同的夹具,如机械爪、真空吸盘。根据吸盘尺寸,真空吸盘可以分为大吸盘和小吸盘。根据吸盘唇边的材质,真空吸盘又可以分为唇边较硬的吸盘和唇边较软的吸盘。
在本实施例的一些可选地实现方式中,目标机械臂可以根据待抓取的目标包裹的尺寸信息,选取匹配的夹具。例如对于大尺寸的目标包裹,可以选取吸盘式或机械爪式夹具;对于小尺寸的目标包裹,为了便于抓取,则可以选取吸盘式夹具。
可选地,目标机械臂还可以根据待抓取的目标包裹的重量信息、表面形态和/或包装类型,选取匹配的夹具;根据待抓取的目标包裹的中心位置,确定抓取位置,以抓取目标包裹。例如对于重量较大的目标包裹,可以使用机械爪或唇边较硬的吸盘;对于箱体包装的目标包裹,由于其表面形态较规则,容易抓取,所以可以使用机械爪或唇边较硬的吸盘的夹具;而对于袋包装的目标包裹,由于其表面形态往往是不规则的,或者在抓取过程中表面形态易发生变化,所以可以使用唇边较软的吸盘。这样,根据目标包裹的不同,可以选取适宜的夹具进行抓取,且抓取位置的中心位于目标包裹的中心的延伸线附近,有助于提高抓取成功率。从而可以提高分拣效率,降低抓取失败造成的包裹损坏等问题。
本申请实施例中的分拣系统,通过在输送线的前端设置图像识别装置,可以识别输送线上输送的包裹的相关信息。通过设置控制器,可以基于包裹的相关信息,确定满足预设条件的包裹作为目标包裹;并可以从至少一个机械臂中,选择满足抓取条件的机械臂作为目标机械臂;从而基于预设分配规则,确定目标机械臂待抓取的目标包裹,实现抓取任务的分配。这样,设置于输送线的后端的侧面的目标机械臂,可以基于待抓取的目标包裹的相关信息,选取匹配的夹具以抓取目标包裹。由于各机械臂可以包含至少两种夹具,以适用于不同包装类型的包裹,可以提高分拣系统的适用范围。同时目标包裹和夹具的选取,有助于提高目标机械臂的抓取成功率。
在本实施例的一些可选地实现方式中,为了提高分拣效率,降低人工劳动强度,分拣系统可以包括分拣小车(图中未示出)。分拣小车可以用于将目标机械臂抓取的目标包裹搬运至预设位置。其中,预设位置可以(但不限于)是输送线或与包裹的目的地对应的分拣窗口等。
这样一来,在目标机械臂抓取目标包裹的过程中,控制器可以与分拣小车通信,以使目标机械臂与分拣小车进行目标包裹的转移。此时,控制器还可以用于,响应于确定预设工位当前存在分拣小车,且目标机械臂将抓取到的目标包裹按照预设要求放置在该分拣小车上,则将该目标包裹的相关信息发送给该分拣小车。
其中,预设工位要在目标机械臂的抓取范围内,一般位于目标机械臂的前、后、左或右。预设要求在本申请中同样不限制。例如,为了保证分拣小车在输送目标包裹的过程中,不会出现目标包裹跌落现象,预设要求可以包括将目标包裹按照分拣小车上的托盘的长宽方向进行放置,即目标包裹的长边对应托盘的长边。这样可以避免目标包裹伸出托盘,而发生碰撞跌落情况。再例如,预设要求还可以包括中心重合,即目标包裹的中心向托盘的正投影可以位于托盘的中心区域。这样在分拣小车转弯、加速或减速时,可以防止目标包裹偏置而造成跌落的情况。
此外,对于上述确定目标包裹的预设条件,还可以考虑包裹的重量不大于分拣小车的承载量;包裹的尺寸不大于托盘的尺寸等。可选地,可以在输送线的前端,通过人工等方式,对于较大、较重的包裹进行初步筛选,从而减少分拣系统的处理数据,提高分拣效率。
需要说明的是,为了便于包裹的分拣,通常要求输送线上的包裹不存在叠件问题,即这些包裹要被一件一件地输送。此时,输送线的前端可以设置工作人员,通过人工来进行包裹分离,实现单件供货。
在一些应用场景中,为了进一步降低人工劳动强度,分拣系统还可以包括供件装置(图中未示出)。供件装置可以用于向输送线提供包裹。其中,图像识别装置位于供件装置与至少一个机械臂之间。也就是说,与图像识别装置和机械臂相比,供件装置要位于输送线的最前端。
作为示例,供件装置可以包括图像识别组件和上件机械臂。图像识别组件可以用于识别静态堆叠的包裹的相关信息。上件机械臂可以用于基于识别出的相关信息,将包裹逐一抓取至输送线,从而可以实现单件供货。
具体地,图像识别组件可以包括三维相机,用于识别包裹的以下至少一种信息:尺寸信息、中心位置、相对位置、表面形态和包装类型等信息。当三维相机对静态堆叠的包裹进行扫描后,可以识别出位于表面的包裹的相关信息。此时,上件机械臂同样可以选取匹配的夹具,将满足条件的包裹抓取到输送线上,以对包裹进行初步筛选。上件机械臂可以优先从位于包裹堆上端的包裹进行抓取,这样当三维相机扫描一次后,上件机械臂可以进行多次逐一抓取。而在抓取过程,若堆叠的包裹的形态发生变化,三维相机重新扫描识别以更新包裹的相关信息。上件机械臂根据更新的相关信息,再重新抓取。为了提高供件效率,供件装置可以包括多个上件机械臂。
进一步参见图3,图3是根据本实施例的分拣系统的应用场景的一个示意图。在图3的应用场景中,当输送线31上输送的包裹经过图像识别装置32时,图像识别装置32可以识别包裹的相关信息。这样,控制器(图中未示出)可以根据包裹的相关信息确定目标包裹,并从机械臂331、332中选择目标机械臂;之后根据预设分配规则,为目标机械臂分配待抓取的目标包裹。此时,目标机械臂可以根据待抓取的目标包裹的相关信息,选取匹配的夹具。当该目标包裹被输送线31输送至该目标机械臂的抓取范围内时,该目标机械臂可以利用选取的夹具抓取该目标包裹,并将该目标包裹放置在位于预设工位的分拣小车34上。之后,该分拣小车34可以根据该目标包裹的目的地信息,将其搬运至预设位置,从而完成包裹的分拣。另外,出于生产安全的考虑,在机械臂331、332的周围可以设置防护栏35。
进一步参见图4,其示出了本申请提供的分拣方法的一个实施例的流程400。
本实施例中的分拣方法可以用于上述实施例中的分拣系统,也可以用于其他分拣系统。该分拣方法适用的分拣系统可以包括输送线、设置于输送线前端的图像识别装置以及设置于输送线后端的侧面的至少一个机械臂。该分拣方法的流程400,包括以下步骤:
步骤401,接收图像识别装置所识别的输送线上的包裹的相关信息。
在本实施例,分拣方法运行于其上的电子设备(例如图1所示的控制器104)可以通过有线连接或无线连接的方式接收图像识别装置(例如图1所示的图像识别装置102)所识别的输送线上的包裹的相关信息。其中,包裹的相关信息主要指与包裹分拣相关的信息,如包裹的名称、编码、目的地、在输送线上的当前位置等信息。
在本实施例的一些可选地实现方式中,图像识别装置可以包括二维相机,用于识别包裹上的条码信息;以及该方法还可以包括:接收二维相机识别的包裹上的条码信息;基于该条码信息,获取该条码信息所指示的包裹的重量信息和目的地信息。具体获取方式在本申请中并不限制。
可选地,图像识别装置还可以包括三维相机,用于识别包裹的以下至少一种信息:尺寸信息、位置信息、表面形态和包装类型。其中,所述位置信息包括包裹的中心位置和包裹在所述输送线的位置。图像识别装置的工作原理可以参见图2的步骤202中的相关描述,此处不再赘述。
步骤402,基于接收到的包裹的相关信息,确定满足预设条件的包裹作为目标包裹。
在本实施例中,电子设备可以根据步骤401中接收到的相关信息,从输送线上的各包裹中,确定满足预设条件的包裹作为目标包裹。这里的预设条件可以根据实际需求进行设置,如识别出条码信息的包裹,这样在后续才可以将目标包裹分拣到与其目的地对应的区域。
在本实施例的一些可选地实现方式中,预设条件可以包括以下至少一项:包裹的重量不大于预设重量;包裹的尺寸不大于预设尺寸;包裹在输送线的位置靠近输送线的侧面;包裹的高度不小于预设高度。
步骤403,基于至少一个机械臂的当前运行状态,从中选择满足抓取条件的机械臂作为目标机械臂。
在本实施例中,电子设备可以基于各机械臂(例如图1所示的机械臂103)的当前运行状态,从中选择满足抓取条件的机械臂作为目标机械臂。这里的抓取条件同样可以根据实际需求进行设置。例如抓取条件可以(但不限于)是当前处于空闲状态(即未进行包裹抓取)的机械臂。
步骤404,基于预设分配规则,确定目标机械臂待抓取的目标包裹。
在本实施例中,电子设备可以根据预设分配规则,确定各目标机械臂待抓取的目标包裹,即确定目标机械臂与目标包裹的对应关系。并且控制器可以将目标包裹的相关信息发送给对应的目标机械臂,以使目标机械臂可以准确地抓取目标包裹。这里的预设分配规则在本申请中并不限制。例如根据目标包裹在输送线上的位置,将靠近目标机械臂所在侧面的目标包裹分配给位于输送线的该侧面的目标机械臂。其中,分配方式可以是随机分配,也可以是依次分配。
作为示例,预设分配规则可以包括:根据输送线的运行速度,将到达目标机械臂的抓取范围用时最短的目标包裹,分配给该目标机械臂,以作为该目标机械臂待抓取的目标包裹。也就是说,按照时间最优分配法,对于每个目标机械臂,在其所能抓到的目标包裹中,将等待时长最短的目标包裹分配给该目标机械臂。这样能够保证所有目标机械臂的等待时长最短,从而提高目标机械臂的抓取效率。
本实施例提供的分拣方法,通过接收图像识别装置所识别的输送线上的包裹的相关信息,可以基于这些相关信息,确定满足预设条件的包裹作为目标包裹,从而对包裹进行筛选,以保证包裹的抓取成功。同时,基于各机械臂的当前运行状态,从中选择满足抓取条件的机械臂作为目标机械臂,从而对机械臂进行筛选,以进一步保证包裹的抓取成功。此外,基于预设分配规则进行抓取任务分配,来确定目标机械臂待抓取的目标包裹,可以更加有助于提高抓取成功率。
下面参见图5,其示出了适于用来实现本申请实施例的控制器的计算机系统500的结构示意图。图5示出的控制器仅仅是一个示例,不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图5所示,计算机系统500包括中央处理单元(CPU)501,其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储部分508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中,还存储有系统500操作所需的各种程序和数据。CPU 501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。
以下部件连接至I/O接口505:包括触摸屏、键盘、手持终端、图像识别装置等的输入部分506;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分507;包括硬盘等的存储部分508;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分509。通信部分509经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器510也根据需要连接至I/O接口505。可拆卸介质511,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器510上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分508。
特别地,根据本公开的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分509从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质511被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)501执行时,执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是,本申请的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
作为另一方面,本申请还提供了一种计算机可读介质,该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的控制器中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该控制器中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被该控制器执行时,使得该控制器:接收图像识别装置所识别的输送线上的包裹的相关信息;基于接收到的包裹的相关信息,确定满足预设条件的包裹作为目标包裹;基于至少一个机械臂的当前运行状态,从中选择满足抓取条件的机械臂作为目标机械臂;基于预设分配规则,确定目标机械臂待抓取的目标包裹。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (12)

1.一种分拣系统,其特征在于,所述分拣系统包括:输送线、图像识别装置、控制器和至少一个机械臂;
所述输送线,用于输送包裹;
所述图像识别装置,设置于所述输送线的前端,用于识别所述输送线上的包裹的相关信息;
所述控制器,用于基于包裹的相关信息,确定满足预设条件的包裹作为目标包裹;从所述至少一个机械臂中,选择满足抓取条件的机械臂作为目标机械臂;基于预设分配规则,确定目标机械臂待抓取的目标包裹;
所述目标机械臂,包括至少两种不同的夹具,所述目标机械臂设置于所述输送线的后端的侧面,用于基于待抓取的目标包裹的相关信息,选取匹配的夹具以抓取目标包裹,其中,所述前端和所述后端为所述输送线在运行方向的两端;
所述图像识别装置还包括三维相机,设置于所述输送线的上方,用于识别包裹的以下至少一种信息:尺寸信息、位置信息、表面形态和包装类型,其中,所述位置信息包括包裹的中心位置和包裹在所述输送线的位置。
2.根据权利要求1所述的分拣系统,其特征在于,所述图像识别装置包括二维相机,设置于所述输送线的上方,用于识别包裹上的条码信息;以及
所述控制器还用于,基于识别出的条码信息,获取该条码信息所指示的包裹的重量信息和目的地信息。
3.根据权利要求2所述的分拣系统,其特征在于,所述预设条件包括以下至少一项:
包裹的重量不大于预设重量;
包裹的尺寸不大于预设尺寸;
包裹在所述输送线的位置靠近所述输送线的侧面;
包裹的高度不小于预设高度。
4.根据权利要求2所述的分拣系统,其特征在于,所述预设分配规则包括:根据所述输送线的运行速度,将到达目标机械臂的抓取范围用时最短的目标包裹,分配给该目标机械臂。
5.根据权利要求2所述的分拣系统,其特征在于,所述基于待抓取的目标包裹的相关信息,选取匹配的夹具以抓取目标包裹,包括:
根据待抓取的目标包裹的重量信息、表面形态和/或包装类型,选取匹配的夹具;
根据待抓取的目标包裹的中心位置,确定抓取位置,以抓取目标包裹。
6.根据权利要求1所述的分拣系统,其特征在于,所述分拣系统还包括分拣小车,用于将所述目标机械臂抓取的目标包裹搬运至预设位置;以及
所述控制器还用于,响应于确定预设工位当前存在分拣小车,且所述目标机械臂将抓取到的目标包裹按照预设要求放置在该分拣小车上,则将该目标包裹的相关信息发送给该分拣小车。
7.根据权利要求1-6之一所述的分拣系统,其特征在于,所述分拣系统还包括供件装置,用于向所述输送线提供包裹,其中,所述图像识别装置位于所述供件装置与所述至少一个机械臂之间。
8.根据权利要求7所述的分拣系统,其特征在于,所述供件装置包括图像识别组件和上件机械臂;
所述图像识别组件,用于识别静态堆叠的包裹的相关信息;
所述上件机械臂,用于基于识别出的相关信息,将包裹逐一抓取至所述输送线。
9.一种用于分拣系统的分拣方法,其特征在于,所述分拣系统包括输送线、设置于所述输送线前端的图像识别装置以及设置于所述输送线后端的侧面的至少一个机械臂,
其中:所述分拣系统的图像识别装置包括三维相机,设置于所述输送线的上方,用于识别包裹的以下至少一种信息:尺寸信息、位置信息、表面形态和包装类型,其中,所述位置信息包括包裹的中心位置和包裹在所述输送线的位置;
所述目标机械臂包括至少两种不同的夹具,所述目标机械臂设置于所述输送线的后端的侧面,用于基于待抓取的目标包裹的相关信息,选取匹配的夹具以抓取目标包裹,其中,所述前端和所述后端为所述输送线在运行方向的两端;
所述方法包括:
接收所述图像识别装置所识别的所述输送线上的包裹的相关信息;
基于接收到的包裹的相关信息,确定满足预设条件的包裹作为目标包裹;
基于所述至少一个机械臂的当前运行状态,从中选择满足抓取条件的机械臂作为目标机械臂;
基于预设分配规则,确定目标机械臂待抓取的目标包裹。
10.根据权利要求9所述的分拣方法,其特征在于,所述图像识别装置包括二维相机,用于识别包裹上的条码信息;以及
所述方法还包括:
接收所述二维相机识别的包裹上的条码信息;
基于该条码信息,获取该条码信息所指示的包裹的重量信息和目的地信息。
11.一种控制器,其特征在于,所述控制器包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求9或10所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求9或10所述的方法。
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