CN108313715B - 标记式民用软袋抓取搬运机器人 - Google Patents

标记式民用软袋抓取搬运机器人 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种标记式民用软袋抓取搬运机器人，可移动的机器人由移动平台、转盘、机械臂、智能装置总成、抓取装置组成，智能装置总成中的环境识别装置将识别的周围环境信息和检测到的激光引导笔发射的引导信号传入总体控制装置，总体控制装置控制移动平台可按照激光引导笔引导的路线移动；软袋识别装置通过机械视觉技术识别被标记的软袋，并由总体控制装置控制机械臂和抓取装置抓取该被标记的软袋，或者将获取的有被标记的软袋的区域信息传递给控制平台，由操控者通过控制平台选择需要抓取被标记的软袋区域，并将设置的摆放方式以及位置的信息传回给总体控制装置，总体控制装置控制机械臂和抓取装置批量抓取该被标记的软袋区域内的被标记的软袋。

Description

标记式民用软袋抓取搬运机器人
技术领域
本发明涉及一种搬运机器人，尤其是一种民用软袋抓取搬运机器人。
背景技术
目前，工业机器人，机械臂比较成熟，同时卫星导航，定位技术，机器人避障技术，机器视觉技术相当成熟， 同时要求民用机器人 要有很多的灵活性。针对民用杂乱无章摆放的货物，需要一种民用软袋抓取搬运机器人，可以推动农业现代化进程，并将机器人大批量由工业引入农业，推动民用机器人的发展。
发明内容
本发明是要提供一种标记式民用软袋抓取搬运机器人，该机器人灵活性大，适合民用，可以推动农业现代化进程，将机器人大批量由工业引入农业，推动民用机器人的发展。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种标记式民用软袋抓取搬运机器人，包括可移动的机器人、被标记的软袋、控制平台、激光引导笔、软袋预标记装置、标记胶带、标记笔，所述可移动的机器人由移动平台、转盘、机械臂、智能装置总成、抓取装置组成，移动平台上面通过转盘连接机械臂，机械臂通过智能装置总成连接抓取装置，所述智能装置总成包括环境识别装置、总体控制装置、软袋识别装置、导航装置、通信装置，所述环境识别装置识别周围环境信息，并将检测到的激光引导笔发射的引导信号传入总体控制装置，总体控制装置输出控制信号给移动平台，控制移动平台按照激光引导笔引导的路线移动；所述软袋识别装置通过机械视觉系统识别被标记的软袋，并将信息传递给总体控制装置，总体控制装置输出控制信号给机械臂和抓取装置，控制机械臂和抓取装置自动抓取该被标记的软袋，或者总体控制装置输出信号给控制平台，由操控者通过控制平台操作机械臂和抓取装置实现手动抓取该被标记的软袋，或者总体控制装置将软袋识别装置获取的被标记的软袋区域信息传递给控制平台，由操控者通过控制平台选择需要抓取被标记的软袋区域，并将设置的摆放方式以及位置的信息传回给总体控制装置，总体控制装置输出控制信号给机械臂和抓取装置，控制机械臂和抓取装置批量抓取该被标记的软袋区域内的被标记的软袋。
所述软袋识别装置将获取的被标记的软袋区域信息通过总体控制装置传递给控制平台，由操控者通过控制平台或者使用激光引导笔选择要抓取的被标记的软袋，并将选择的要抓取的被标记的软袋信息传回给总体控制装置，由总体控制装置输出控制信号给机械臂和抓取装置，控制机械臂和抓取装置单个抓取该被标记的软袋区域内的被标记的软袋。
所述总体控制装置接收导航装置路线导航信号和环境识别装置检测到的周围环境综合信息以及障碍物信息，输出控制信号给移动平台，控制移动平台按照导航装置设置的路线移动，或者输出控制信号给机械臂，控制机械臂调整姿态，避开障碍物。
所述总体控制装置与控制平台之间通过通信装置通讯连接。
所述导航装置通过卫星获取方圆500m内的二维平面和三维环境信息，并将该信息传递给总体控制装置，总体控制装置根据需要为机器人制定最优的移动轨迹。
所述移动平台为四轮移动平台或八爪蜘蛛形态移动平台或履带式移动平台。
所述被标记的软袋内装有货物，并用标记胶带或标记笔进行标记。
所述总体控制装置可以根据软袋识别装置的信息，自动选取最佳的抓取被标记的软袋方案，并记忆走过的搬运路线，以及抓取方案，同时支持在控制平台中的虚拟世界中定义搬运的终点。
所述控制平台为平板电脑、手机、电脑中的一种。
在软袋装货物之前，使用软袋预标记装置批量标记软袋。
本发明的有益效果在于：该机器人灵活性大，适合民用，可以推动农业现代化进程，将机器人大批量由工业引入农业，推动民用机器人的发展。
附图说明
图1为本发明的标记式民用软袋抓取搬运机器人整体结构示意图；
图2为本发明的标记式民用软袋抓取搬运机器人的系统框图；
图3为用标记胶带标记的被标记的软袋示意图；
图4为标记软袋流程图；
图5为激光笔引导流程图；
图6为手动抓取流程图；
图7为自动抓取流程图；
图8为单个物体抓取流程图；
图9为批量抓取流程图；
图10为识别被标记的软袋流程图；
图11为导航装置导航流程图；
图12为机器人避障流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种标记式民用软袋抓取搬运机器人，包括可移动的机器人、控制平台6、被标记的软袋7、激光引导笔8、标记笔9、软袋预标记装置10、标记胶带11、备用标记胶带12等。
可移动的机器人由移动平台1、转盘2、机械臂3、智能装置总成4、抓取装置5组成，移动平台1上面通过转盘2连接机械臂3，机械臂3通过智能装置总成4连接抓取装置5。移动平台1为四轮移动平台或八爪蜘蛛形态移动平台或履带式移动平台。
如图2所示，智能装置总成4包括环境识别装置、总体控制装置、软袋识别装置、导航装置、通信装置。
如图3，4所示，被标记的软袋7内装有货物，并用标记胶带11或标记笔9进行标记。在软袋装货物之前，使用软袋预标记装置10批量标记软袋。
如图5所示，环境识别装置将检测到的激光引导笔发射的引导信号传入总体控制装置，总体控制装置输出控制信号给移动平台，控制移动平台按照激光引导笔引导的路线移动。
如图10所示，软袋识别装置通过机械视觉系统识别被标记的软袋以及周围环境信息，并将信息传递给总体控制装置，总体控制装置输出控制信号给机械臂和抓取装置，控制机械臂和抓取装置自动抓取该被标记的软袋（见图7）。
如图6所示，总体控制装置输出信号给控制平台，由操控者通过控制平台操作机械臂和抓取装置实现手动抓取该被标记的软袋。
如图8所示，软袋识别装置将获取的被标记的软袋区域信息通过总体控制装置传递给控制平台，由操控者通过控制平台或者使用激光引导笔选择要抓取的被标记的软袋，并将选择的要抓取的被标记的软袋信息传回给总体控制装置，由总体控制装置输出控制信号给机械臂和抓取装置，控制机械臂和抓取装置单个抓取该被标记的软袋区域内的被标记的软袋。
如图9所示，总体控制装置将软袋识别装置获取的被标记的软袋区域信息传递给控制平台，由操控者通过控制平台选择需要抓取被标记的软袋区域，并将设置的摆放方式以及位置的信息传回给总体控制装置，总体控制装置输出控制信号给机械臂和抓取装置，控制机械臂和抓取装置批量抓取该被标记的软袋区域内的被标记的软袋。
如图11所示，导航装置通过卫星获取方圆500m内的二维平面和三维环境信息，并将该信息传递给总体控制装置，总体控制装置根据需要为机器人制定最优的移动轨迹。
如图12所示，总体控制装置接收导航装置路线导航信号和环境识别装置检测到的周围环境综合信息以及障碍物信息，输出控制信号给移动平台，控制移动平台按照导航装置设置的路线移动，或者输出控制信号给机械臂，控制机械臂调整姿态，避开障碍物。
本发明的具体特点如下：
（1）标记物定位和自身的定位，分为绝对定位，相对定位，同时对路线具有记忆功能。
（2）标记笔可以在已经装有货物的袋子上等做标记。标记胶带可以让人像胶带一样在已经装有货物的袋子上做标记。袋子预标记装置，可以在没有装有货物的袋子上进行标记。
（3）标记物和非标记物与3D视觉，技术相结合，3D视觉用于避障，同时可以辅助先进的图像处理技术，来识别空间中的人以及其他物体
（4）基于3d视觉以及先进的图像处理技术，显示视野内可搬运的物体，可用激光笔定义搬运的起点的终点，以及线路的规定。同时也支持在控制装置（平板）中的虚拟世界中名义起点终点 。
（5）可以通过机器视觉识别标记笔画的线，标记胶带，以及预标记装置在袋子上做的标记，也可以贴二维码 ，条形码，或者在标记胶带中放入二维码或者条形码。
（6）支持现实中激光划线定义运动轨迹，同时支持在控制台中的环境中定义轨迹和根据3d视觉获取近距离周围的三维环境信息。
（7）利用先进的定位技术，定位自身位置，和方圆500米左右的二和三维环境，可以选取一个区域内的物体，批量搬取，同时可以批量在某个区域进行货物的摆放。
（8）标记胶带，标记笔画的线，以及预标记装置在软袋上做的标记的识别方式不一定靠颜色识别，也可以通过其他方式识别其他特征。
（9）具有自动识别，自动选择最优抓取方式的功能，同时支持人工手动（平板中）抓取
（10）同时支持根据3d视觉，和人脸识别，先进的定位技术，自动寻找最优轨迹。
（11）具有学习功能（对曾经走过的路线以及曾经抓取过的物体）。
（12）支持手动抓取，根据所处环境和物体的大小形态，自动确定最佳的抓取方案。
（13）可将抓取完的货物临时放在移动平台上。
（14）在找到被标记的物体即要抓取的物体后，可根据3D视觉技术，识别出待抓取物体的形状，以辅助抓取方案的制定。
（15）可规定物体的标记方式，比如说在袋子的最前端，中间，和最后端分别标记。
（16）对于不同的货物，可选用不同的标记方式，以利于对抓取货物的批量管理。
（17）除了软袋以外，通过标记的方式，并更换相应的抓取装置，也同样适用于其他物体的抓取。

Claims (8)

1.一种标记式民用软袋抓取搬运机器人，包括可移动的机器人、被标记的软袋、控制平台、激光引导笔、软袋预标记装置、标记胶带、标记笔，其特征在于：所述可移动的机器人由移动平台、转盘、机械臂、智能装置总成、抓取装置组成，移动平台上面通过转盘连接机械臂，机械臂通过智能装置总成连接抓取装置，所述智能装置总成包括环境识别装置、总体控制装置、软袋识别装置、导航装置、通信装置，所述环境识别装置识别周围环境信息，并将检测到的激光引导笔发射的引导信号传入总体控制装置，总体控制装置输出控制信号给移动平台，控制移动平台按照激光引导笔引导的路线移动；所述软袋识别装置通过机械视觉系统识别被标记的软袋，并将信息传递给总体控制装置，总体控制装置输出控制信号给机械臂和抓取装置，控制机械臂和抓取装置自动抓取该被标记的软袋，或者总体控制装置输出信号给控制平台，由操控者通过控制平台操作机械臂和抓取装置实现手动抓取该被标记的软袋，或者总体控制装置将软袋识别装置获取的被标记的软袋区域信息传递给控制平台，由操控者通过控制平台选择需要抓取被标记的软袋区域，并将设置的摆放方式以及位置的信息传回给总体控制装置，总体控制装置输出控制信号给机械臂和抓取装置，控制机械臂和抓取装置批量抓取该被标记的软袋区域内的被标记的软袋；所述被标记的软袋内装有货物，并用标记胶带或标记笔进行标记；在软袋装货物之前，用软袋预标记装置批量标记软袋。
2.根据权利要求1所述的标记式民用软袋抓取搬运机器人，其特征在于：所述软袋识别装置将获取的被标记的软袋区域信息通过总体控制装置传递给控制平台，由操控者通过控制平台或者使用激光引导笔选择要抓取的被标记的软袋，并将选择的要抓取的被标记的软袋信息传回给总体控制装置，由总体控制装置输出控制信号给机械臂和抓取装置，控制机械臂和抓取装置单个抓取该被标记的软袋区域内的被标记的软袋。
3.根据权利要求1所述的标记式民用软袋抓取搬运机器人，其特征在于：所述总体控制装置接收导航装置路线导航信号和环境识别装置检测到的周围环境综合信息以及障碍物信息，输出控制信号给移动平台，控制移动平台按照导航装置设置的路线移动，或者输出控制信号给机械臂，控制机械臂调整姿态，避开障碍物。
4.根据权利要求1所述的标记式民用软袋抓取搬运机器人，其特征在于：所述总体控制装置与控制平台之间通过通信装置通讯连接。
5.根据权利要求1所述的标记式民用软袋抓取搬运机器人，其特征在于：所述导航装置通过卫星获取方圆500m内的二维平面和三维环境信息，并将该信息传递给总体控制装置，总体控制装置根据需要为机器人制定最优的移动轨迹。
6.根据权利要求1所述的标记式民用软袋抓取搬运机器人，其特征在于：所述移动平台为四轮移动平台或八爪蜘蛛形态移动平台或履带式移动平台。
7.根据权利要求1所述的标记式民用软袋抓取搬运机器人，其特征在于：所述总体控制装置可以根据软袋识别装置的信息，自动选取最佳的抓取被标记的软袋方案，并记忆走过的搬运路线，以及抓取方案，同时支持在控制平台中的虚拟世界中定义搬运的终点。
8.根据权利要求1所述的标记式民用软袋抓取搬运机器人，其特征在于：所述控制平台为平板电脑、手机、电脑中的一种。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102922521A (zh) * 2012-08-07 2013-02-13 中国科学技术大学 一种基于立体视觉伺服的机械臂系统及其实时校准方法
DE102013203381A1 (de) * 2012-03-15 2013-09-19 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren und system zum trainieren eines roboters unter verwendung einer von menschen unterstützten aufgabendemonstration
KR101474778B1 (ko) * 2013-10-23 2014-12-22 김덕기 다관절 로봇의 동작인식을 통한 제어장치 및 그 방법
CN104723318A (zh) * 2015-03-10 2015-06-24 苏州英达瑞机器人科技有限公司 自主工作机器人系统
CN104782326A (zh) * 2015-05-08 2015-07-22 山东农业大学 智能农业机器人移动平台
CN204673603U (zh) * 2015-05-18 2015-09-30 安徽新境界自动化技术有限公司 一种基于视觉识别吸取的移动机器人
CN205044609U (zh) * 2015-09-10 2016-02-24 深圳市宏钺智能科技有限公司 一种可带机械手抓取功能的移动机器人
CN105652862A (zh) * 2014-11-15 2016-06-08 田佳聪 一种小车自动避障系统
CN107065861A (zh) * 2017-02-24 2017-08-18 珠海金萝卜智动科技有限公司 机器人集智能搬运、装卸于一体的方法和装置
CN107253203A (zh) * 2017-06-29 2017-10-17 上海理工大学 多模式智能玩具搜集机器人
CN206764760U (zh) * 2017-05-02 2017-12-19 广西大学 一种货物整理机器人

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013203381A1 (de) * 2012-03-15 2013-09-19 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren und system zum trainieren eines roboters unter verwendung einer von menschen unterstützten aufgabendemonstration
CN102922521A (zh) * 2012-08-07 2013-02-13 中国科学技术大学 一种基于立体视觉伺服的机械臂系统及其实时校准方法
KR101474778B1 (ko) * 2013-10-23 2014-12-22 김덕기 다관절 로봇의 동작인식을 통한 제어장치 및 그 방법
CN105652862A (zh) * 2014-11-15 2016-06-08 田佳聪 一种小车自动避障系统
CN104723318A (zh) * 2015-03-10 2015-06-24 苏州英达瑞机器人科技有限公司 自主工作机器人系统
CN104782326A (zh) * 2015-05-08 2015-07-22 山东农业大学 智能农业机器人移动平台
CN204673603U (zh) * 2015-05-18 2015-09-30 安徽新境界自动化技术有限公司 一种基于视觉识别吸取的移动机器人
CN205044609U (zh) * 2015-09-10 2016-02-24 深圳市宏钺智能科技有限公司 一种可带机械手抓取功能的移动机器人
CN107065861A (zh) * 2017-02-24 2017-08-18 珠海金萝卜智动科技有限公司 机器人集智能搬运、装卸于一体的方法和装置
CN206764760U (zh) * 2017-05-02 2017-12-19 广西大学 一种货物整理机器人
CN107253203A (zh) * 2017-06-29 2017-10-17 上海理工大学 多模式智能玩具搜集机器人

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