CN109318225A - 用于控制码垛机器人的方法、装置及系统 - Google Patents

用于控制码垛机器人的方法、装置及系统 Download PDF

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CN109318225A CN201710648756.0A CN201710648756A CN109318225A CN 109318225 A CN109318225 A CN 109318225A CN 201710648756 A CN201710648756 A CN 201710648756A CN 109318225 A CN109318225 A CN 109318225A
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Abstract

本申请公开一种用于控制码垛机器人的方法、装置及系统。涉及码垛技术领域，该方法包括：通过情景引导方式设置码垛参数，所述码垛参数包含多个子参数；根据所述码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据；通过所述点位数据与路径指令生成控制指令；以及通过所述控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作。本申请公开的用于控制码垛机器人的方法、装置及系统，能够在码垛参数设置过程中减少设置失误，并提高生成码垛机器人控制指令的效率。

Description

用于控制码垛机器人的方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及码垛技术领域，具体而言，涉及一种用于控制码垛机器人的方法、装置及系统。
背景技术
随着科技的飞速发展，自动化技术也日渐成熟。作为自动化领域的一个分支，机器人技术将会成为各国高技术产业发展的重要依托。为解决人工红利不再的难题，码垛机器人技术便应运而生，码垛机器人的诞生为劳动密集型企业节省了大量的劳动力成本，极大的提高了工厂的生产效率。在码垛机器人的应用领域中，码垛机器人的工作本质就是不断地走一个个的路径点，同时接收或设置外围的I/O信号(和其他设置如夹具，输送线等合作)。在现有技术中，指导机器人按照何种路径进行运作的过程就是机器人编程。
码垛机器人架构由机器人本体、控制器、手持器、机器人末端抓手、外部传感器等组成一个整体，其中手持器作为直接与用户交互的装置，主要用于工艺示教和程序路径编辑。但目前工艺示教和程序路径编辑环节对机器人操作人员的知识背景要求很高，且点位示教和程序编辑的过程占用大量时间，这也成为企业在“机器换人”需求下的技术门槛。目前码垛及程式编辑的方式，工艺示教需要示教所有点位，通过手动输入运动指令代码与点位组合来实现，编程指令代码较长，耗费大量的编程时间。几乎每一家领先公司都有自家的编程语言和环境，从而需要机器人操作者参加学习培训，企业需要投入大量的人力和物力对操作者进行培训，延长了生产时间周期，而且由于过多的依赖于操作人员对编程语言以及设置环境的熟悉程度进行码垛机器人设置，也使得在设置过程中不可避免的带来了误操作或者设置错误等现象。
因此，需要一种新的用于控制码垛机器人的方法、装置及系统。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种用于控制码垛机器人的方法、装置及系统，能够在码垛参数设置过程中减少设置失误，并提高生成码垛机器人控制指令的效率。
本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。
根据本发明的一方面，提出一种用于控制码垛机器人的方法，该方法包括：通过情景引导方式设置码垛参数，码垛参数包含多个子参数；根据码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据；通过点位数据与路径指令生成控制指令；以及通过控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作。
在本公开的一种示例性实施例中，根据规划路径，通过点选方式选择运动指令，生成路径指令。
在本公开的一种示例性实施例中，通过情景引导方式设置码垛参数，包括：响应用户指令，为用户提供预定界面；以及通过预定界面，以情景引导方式进行子参数的设置。
在本公开的一种示例性实施例中，通过预定界面进行子参数的设置，包括：通过预定界面进行产线类型的设置；通过预定界面进行托盘的设置；通过预定界面进行坐标系的设置；以及通过预定界面进行堆垛模型的设置。
在本公开的一种示例性实施例中，根据码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据，包括：根据托盘的尺寸数据、货物的尺寸数据及货物间的位置关系，计算堆垛模型的堆垛行数、堆垛列数及每一层的点位数；通过手持器对机器人手动示教基础点的点位数据，并根据货物的尺寸数据及货物间的位置关系，计算得到第一层的点位数据；根据物品高度，计算其余各层的点位数据，完成托盘中全部点位的示教。
在本公开的一种示例性实施例中，根据码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据，包括：根据托盘的尺寸数据、货物的尺寸数据及货物间的位置关系，计算堆垛模型的堆垛行数、堆垛列数及每一层的点位数；通过手持器对机器人手动示教基准层的点位数据；根据物品高度，计算其余各层的点位数据，完成托盘中全部点位的示教。
在本公开的一种示例性实施例中，通过点位数据与路径指令生成控制指令，包括：将对应的点位数据录入到路径指令中，以生成控制指令。
在本公开的一种示例性实施例中，通过控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作，包括：将控制指令进行解析处理，以生成底层指令；通过底层指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作。
在本公开的一种示例性实施例中，通过控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作，包括：在运作过程中，根据点位数据判断是否执行完当前层码垛运作；以及在执行完当前层码垛运作时，自动更新抬升点以执行后续运作。
在本公开的一种示例性实施例中，规划的路径，包括以下路径至少一者：码垛机器人在抓取点抓取产线上的货物；码垛机器人将货物从抓取点移动到产线上方的抬升点；码垛机器人将货物从抬升点移动到托盘上方的进入点；码垛机器人将货物放置在目标位置；码垛机器人移动到进入点；码垛机器人从进入点移动到抬升点；以及码垛机器人从抬升点移动到等待点，等待抓取下一个货物。
在本公开的一种示例性实施例中，根据规划的路径，通过点选方式选择运动指令，生成路径指令，包括以下情况至少一者：根据规划的路径，通过点选方式选择抓取指令，生成路径指令；根据规划的路径，通过点选方式选择抬升指令，生成路径指令；根据规划的路径，通过点选方式选择移动指令，生成路径指令；以及根据规划的路径，通过点选方式选择进入指令，生成路径指令。
在本公开的一种示例性实施例中，根据规划的路径，通过点选方式选择运动指令，生成路径指令，包括：将运动指令进行封装，生成功能指令集合；以及通过点选功能指令集合生成路径指令。
在本公开的一种示例性实施例中，还包括：循环调用路径指令，且每次调用路径指令时自动更新录入的点位数据，以生成控制指令，控制码垛机器人按照规划的路径循环运作。
根据本发明的一方面，提出一种用于控制码垛机器人的装置，该装置包括：引导模块，用于通过情景引导方式设置码垛参数，码垛参数包含多个子参数；示教模块，用于根据码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据；指令模块，用于通过点位数据与路径指令生成控制指令；以及运作模块，用于通过控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作。
在本公开的一种示例性实施例中，还包括：点选模块，用于根据规划的路径，选择运动指令，生成路径指令。
根据本发明的一方面，提出一种用于控制码垛机器人的系统，该系统包括：手持器，用于通过情景引导方式设置码垛参数，码垛参数包含多个子参数；以及用于根据码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据；PAC运动控制器，用于通过点位数据与路径指令生成控制指令；伺服驱动器，用于通过控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作；以及IO模块，用于检测外部传感器信号和控制执行机构进行动作。
根据本发明的用于控制码垛机器人的方法、装置及系统，能够在码垛参数设置过程中减少设置失误，并提高生成码垛机器人控制指令的效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的一种用于控制码垛机器人的方法的流程图。
图2是根据另一示例性实施例示出的一种情景引导式工艺示教的流程图。
图3是根据另一示例性实施例示出的一种情景引导式参数设置的示意图。
图4是根据另一示例性实施例示出的一种堆垛类型的示意图。
图5是根据另一示例性实施例示出的一种堆垛类型的示意图。
图6是根据另一示例性实施例示出的一种堆垛类型的示意图。
图7是根据另一示例性实施例示出的一种堆垛类型的示意图。
图8是根据另一示例性实施例示出的一种用于编辑控制码垛机器人的路径程序的方法流程图。
图9是根据另一示例性实施例示出的一种生成码垛机器人的路径指令的示意图。
图10是根据另一示例性实施例示出的一种用于控制码垛机器人的方法中规划运动路径的示意图。
图11是根据另一示例性实施例示出的一种用于控制码垛机器人的方法中通过指令封装生成模块化路径指令的示意图。
图12是根据另一示例性实施例示出的一种用于控制码垛机器人的方法中生成路径的示意图。
图13是根据一示例性实施例示出的一种用于控制码垛机器人的装置的框图。
图14是根据另一示例性实施例示出的一种用于控制码垛机器人的系统的框图。
具体实施例
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本发明将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。
本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的，因此不能用于限制本发明的保护范围。
下面结合附图对本公开示例实施方式进行详细说明。
图1是根据一示例性实施例示出的一种用于控制码垛机器人的方法的流程图。
如图1所示，在S102中，通过情景引导方式设置码垛参数，码垛参数包含多个子参数。如背景介绍中所述，由于不同公司编程语言环境不同，进行码垛机器人设置时，过多的依赖于操作人员对编程语言、参数设置的过程以及参数设置的具体内容熟悉程度，这种方式使得在设置过程中不可避免的带来了误操作或者设置错误等现象。在本申请实施例中，通过情景引导方式设置码垛参数。码垛参数包含多个子参数，子参数之间有预定的逻辑关系以及设置的顺序，可例如，通过将码垛参数之间的逻辑关系以及设置顺序生成带有链接的设置页面，根据用户指令，进行码垛参数设置，在用户设置一个子参数后，根据子参数之间的关系，自动提供与该子参数相关的下一个子参数的设置页面，以辅助用户进行码垛参数设置。
在S104中，根据码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据。在码垛机器人的控制过程中，码垛参数设置完成后，需要控制码垛机器人进行工艺示教，以生成点位数据。在工艺示教的过程中，通过情景引导方式，提供预定界面，以便辅助用户进行工艺示教。可例如，码垛参数为托盘的尺寸数据、货物的尺寸数据及货物间的位置关系，根据以上码垛参数计算堆垛模型的堆垛行数、堆垛列数及每一层的点位数；通过手持器对机器人手动示教基础点的点位数据，并根据货物的尺寸数据及货物间的位置关系，计算得到第一层的点位数据；根据物品高度，计算其余各层的点位数据，完成托盘中全部点位的示教。经过工艺示教之后，生成点位数据。
在S106中，通过点位数据与路径指令生成控制指令。可例如，将对应的点位数据录入到路径指令中，以生成控制指令。路径指令可例如通过点选已有的运动指令生成，路径指令还可例如通过手动编辑生成，本发明不以此为限。
在S108中，通过控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作。将控制指令进行解析处理，以生成底层指令；通过底层指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作。
根据本发明的用于控制码垛机器人的方法，通过情景引导模式获取码垛参数与工艺示教的方式，能够在码垛参数设置过程中减少设置失误，并提高生成码垛机器人控制指令的效率。
应清楚地理解，本发明描述了如何形成和使用特定示例，但本发明的原理不限于这些示例的任何细节。相反，基于本发明公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。
在本公开的一种示例性实施例中，通过情景引导方式设置码垛参数，包括：响应用户指令，为用户提供预定界面；以及通过预定界面，以情景引导方式进行子参数的设置。
可例如，在码垛参数设置时，各个子参数之间的设置顺序关系如图2所示，图3是根据另一示例性实施例示出的一种情景引导式参数设置的示意图。还可例如，根据图2所示的子参数之间的设置顺序关系，为用户提供如图3所示的情景引导界面，进而通过预定界面以情景引导方式对各个子参数进行设置。
在本公开的一种示例性实施例中，通过预定界面进行子参数的设置，包括：通过预定界面进行产线类型的设置；通过预定界面进行托盘的设置；通过预定界面进行坐标系的设置；以及通过预定界面进行堆垛模型的设置。每一项子参数其内部还可包含多个子参数。本发明不以此为限。
如图2所示，其中在S202中，新建工艺程序，确定工艺名称。在用户设置工艺名称后，自动进入S204中。
在S204中，选择产线类型，可例如，提供选择的产线类型有：单线单垛、单线双垛、双线双垛、自定义等。用户可根据现场产线类型，选择相应的类型。在用户选择产线类型后，自动进入步骤S206。
在S206中，选择托盘号，托盘数量会根据步骤S204中选择的产线类型确定，选择相应的托盘号进行设定。还可例如，在某些使用场景中，如果选择了单线双垛，会出现两个托盘，先选择其中一个托盘进行设定，设定完毕，提示返回设定另外一个托盘。托盘设定之后自动进入S208
在S208中，托盘坐标系设定，坐标系可分为大地坐标系和托盘坐标系，大地坐标系以机器人的坐标原点为基准，托盘上的所有数据点坐标参考该基准点；托盘坐标系是指设定托盘上某一点为基准点，托盘上的所有数据点坐标参考基准点。该步骤设置之后自动进入S210。
在S210中，选择码垛模型，模型分为标准垛、奇偶层相同、奇偶层不同及自定义，选择不同的模型需要设定的参数不同，需要设定的相关参数均会在预订界面中进行提示。该步骤设置之后自动进入S212。
在S212中，根据选择的码垛模型，设定相应的工艺参数，最终生成数据点。可例如，模型参数设定后，根据模型示教所需的基准点，基准点获取完毕，计算生成整个跺型数据点。
在本公开的一种示例性实施例中，根据码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据，包括：根据托盘的尺寸数据、货物的尺寸数据及货物间的位置关系，计算堆垛模型的堆垛行数、堆垛列数及每一层的点位数；通过手持器对机器人手动示教基础点的点位数据，并根据货物的尺寸数据及货物间的位置关系，计算得到第一层的点位数据；根据物品高度，计算其余各层的点位数据，完成托盘中全部点位的示教。
图4是根据另一示例性实施例示出的堆垛类型的示意图。图4显示的为标准垛类型中点位数据生成。
标准垛类型是指按照固定的规则进行排列，由托盘和货物的尺寸及货物的间距即可算出每层的行数和列数，点位只需手动教导一个基础点即可，点位数据生成的计算方法如下：
首先通过上文所述的堆垛参数设置方法设定托盘的长L1，宽W1，货物的长L2，宽W2，高H2，货物X向间距n，Y向间距m，堆垛层数F。
通过已知参数，可计算得出，堆垛行数列数得出每一层的总点数M＝L*R。
选择标准垛的基础点a10，(基础点位可例如在预定页面上进行提示)并通过手持器对机器人进行手动示教，得出基础点a10的坐标(X10,Y10,Z10,A10)
通过示教获取的a10坐标及已知参数，可计算得出：
a11坐标(X11,Y11,Z11,A11)＝(X10+L2+n,Y10+W2+m,Z10,A10)；
a12坐标(X12,Y12,Z12,A12)＝(X10+2L2+2n,Y10+2W2+2m,Z10,A10)；
该层其他点依次类推，获取第一层的点位数据后，其余F-1层的点位数据，依据第一层点位数据可对应得到，具体地，X,Y向坐标不变，Z向增加相应的层高H2即可，故最后一层最后一个点：
aFM的坐标(XFM,YFM,ZFM,AFM)＝(X1M,Y1M,Z1M+(F-1)H2,A1M)。
至此，通过计算获取了标准垛类型中码垛机器人在运作中需要的点位及其对应的点位数据。
图5是根据另一示例性实施例示出的一种堆垛类型的示意图。图5可例如为奇偶层相同类型，奇偶层相同类型是指奇数层与偶数层排样方式一致，也即整个跺型每一层的排样方式都一样，但排样方式由于不是规则排列，故第一层点位无法通过算法直接获取，需要手动教导第一层上所有的点位，其余各层点位排样方式与之一致，只需通过累加相应的层高即可，点位数据生成的计算方法如下：
首先通过上文所述的堆垛参数设置方法设定货物的高度H，每层点位数量M，堆垛层数F。
奇偶层相同的跺型需要示教第一层所有的点，得出第一层的点位坐标a10(X10,Y10,Z10,A10)，a11(X11,Y11,Z11,A11)，a1(M-1)(X1(M-1),Y1(M-1),Z1(M-1),A1(M-1))，a1M(X1M,Y1M,Z1M,A1M)，依次示教第一层所有点。
由第一层坐标及货物的高度H，可计算得出剩余F-1层点位坐标，第二层坐标：
a20坐标(X20,Y20,Z20,A20)＝(X10,Y10,Z10+H,A10)；
a21坐标(X21,Y21,Z21,A21)＝(X11,Y11,Z11+H,A11)；
a2(M-1)坐标(X2(M-1),Y2(M-1),Z2(M-1),A2(M-1))＝(X1(M-1),Y1(M-1),Z1(M-1)+H,A1(M-1))；
a2M坐标(X2M,Y2M,Z2M,Z2M)＝(X1M,Y1M,Z1M+H,A1M)；
其余层点位依据第一层点位X,Y不变，Z向增加相应的层高即可,故最后一层最后一个点：
aFM的坐标(XFM,YFM,ZFM,AFM)＝(X1M,Y1M,Z1M+(F-1)H,A1M)。
至此，通过计算获取了奇偶层相同的跺型中码垛机器人在运作中需要的点位及其对应的点位数据。
在本公开的一种示例性实施例中，根据码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据，包括：根据托盘的尺寸数据、货物的尺寸数据及货物间的位置关系，计算堆垛模型的堆垛行数、堆垛列数及每一层的点位数；通过手持器对机器人手动示教基准层的点位数据；根据物品高度，计算其余各层的点位数据，完成托盘中全部点位的示教。
图6是根据另一示例性实施例示出的一种堆垛类型的示意图。图6为奇偶层不同类型，奇偶层不同类型是指奇数层与偶数层排样方式不同，也即整个跺型的排样方式每两层一个循环，但排样方式由于不是规则排列，故各层点位数据无法通过算法直接获取，需要手动教导第一层与第二层上所有的点位，其余层根据奇偶层位置来确定相应的点位数据，只需通过累加相应的层高即可，数据点生成的计算方法如下：
首先通过上文所述的堆垛参数设置方法设定货物的高度H，每层奇数层点位数量M，偶数层点位数量N，堆垛层数F。
奇偶层不同的跺型需要示教第一和第二层所有的点，通过点位示教，获得出第一层的点位坐标a10(X10,Y10,Z10,A10)，a11(X11,Y11,Z11,A11)，a1(M-1)(X1(M-1),Y1(M-1),Z1(M-1),A1(M-1))，a1M(X1M,Y1M,Z1M,A1M)，第二层的点位坐标a20(X20,Y20,Z20,A20)，a21(X21,Y21,Z21,A21)，a2(N-1)(X2(N-1),Y2(N-1),Z2(N-1),A2(N-1))，a2N(X2N,Y2N,Z2N,A2N)依次示教两层所有点。
由第一层、第二层坐标及货物的高度H，可计算得出剩余F-2层的点位坐标，第F层如果为奇数则该层坐标为：
aF0坐标(XF0,YF0,ZF0,AF0)＝(X10,Y10,Z10+(F-1)H,A10)；
aFM坐标(XFM,YFM,ZFM,AFM)＝(X1M,Y1M,Z1M+(F-1)H,A1M)；
第F层如果为偶数则该层坐标为：
aF0坐标(XF0,YF0,ZF0,AF0)＝(X20,Y20,Z20+(F-2)H,A20)；
aFM坐标(XFM,YFM,ZFM,AFM)＝(X2M,Y2M,Z2M+(F-2)H,A2M)。
同样，其余层点位根据奇偶层位置来确定相应的点位，本发明在此不再赘述。
图7是根据另一示例性实施例示出的一种堆垛类型的示意图。图7为自定义的堆垛类型，自定义堆垛类型依据用户实际的排样类型进行设定，实现方式主要通过示教基准层，循环复制整个跺型重复的层数，在重复的层中，如果有相同的层数，通过复制基准层方式，来减少重复示教。在本实施例中，可例如自定义码垛模型总共有8层，整个跺型的排样方式为AABCAABC，可以看出AABC为整个跺型中重复的层数，通过循环复制的方式，也即将1-4层对应复制到5-8层，其中AA为同样的排样类型，只需示教一层，另外一层通过复制的方式实现，因此，只需示教1、3、4层即可，其余各层通过复制的方式生成，具体的数据点生成的计算方法如下：
首先通过上文所述的堆垛参数设置方法设定总层数F，货物的高度H，基准层点位数M。
可例如，在进行示教时，选择基准层B上的点位，点位坐标aB0(XB0,YB0,ZB0,AB0)，aB1(XB1,YB1,ZB1,AB1)，aB(M-1)(XB(M-1),YB(M-1),ZB(M-1),AB(M-1))，aBM(XBM,YBM,ZBM,ABM)，复制层的点位坐标参考基准层的点位坐标：
aC0坐标(XC0,YC0,ZC0,AC0)＝(XB0,YB0,ZB0+(C-B)H,AB0)；
aC1坐标(XC1,YC1,ZC1,AC1)＝(XB1,YB1,ZB1+(C-B)H,AB1)；
aC(M-1)坐标
(XC(M-1),YC(M-1),ZC(M-1),AC(M-1))＝(XB(M-1),YB(M-1),ZB(M-1)+(C-B)H,AB(M-1))；
aCM坐标(XCM,YCM,ZCM,ACM)＝(XBM,YBM,ZBM+(C-B)H,ABM)；
重复以上步骤，以示教基准层上的所有点位，待需要示教的点位示教完毕，确定重复层数S并进行循环复制，本发明在此不再赘述。
根据本发明的用于控制码垛机器人的方法，通过获取基准点位，进而计算其他点位以生成点位数据的方式，能够在控制码垛机器人进行点位示教的过程中，根据不同排样类型，仅需示教少量点位即可自动计算出剩余点位，省时省力，节约示教时间、增加工作效率。
图8是根据另一示例性实施例示出的一种用于编辑控制码垛机器人的路径程序的方法流程图。
在S802中，新建码垛程序，确定程序名称。
在S804中，根据工艺编辑生成的工艺程序，选择编辑设定好的工艺程序号
在S806中，根据规划的运动路径，点选相应的堆垛指令及逻辑指令，如延时、IO，跳转等，然后对相应的指令进行参数设定，不同指令设定的参数不一样，如堆垛指令，需设定托盘号，速度，加减速度，延时指令设定时间，跳转指令设定行号等。
在S808中，对编辑好的指令进行新增、插入、复制、粘贴、删除、清空、更新等操作，其中新增是将编辑好的指令添加到指令区的最后一行，插入是将编辑好的指令添加到指令区中当前选中行的前面，复制是将指令区当前选中行进行复制，粘贴是将复制的指令进行粘贴的操作，会粘贴到当前选中行的后面，删除是删除当前选中行，清空是将指令区内所有指令清除，更新是将当前选中的指令对应的参数进行修改后刷新变更。
在S810中，根据规划的路径要求，添加完所有的指令后，保存编辑的路径程序。
在本公开的一种示例性实施例中，规划的路径，包括以下路径至少一者：码垛机器人在抓取点抓取产线上的货物；码垛机器人将货物从抓取点移动到产线上方的抬升点；码垛机器人将货物从抬升点移动到托盘上方的进入点；码垛机器人将货物放置在目标位置；码垛机器人移动到进入点；码垛机器人从进入点移动到抬升点；以及码垛机器人从抬升点移动到等待点，等待抓取下一个货物。
以上的机器人运动指令，目前均是通过操控人员手工输入命令完成，这种方式对用户要求很高，而且每次码垛机器人在运作前均需要进行指令设定，浪费了大量的人力。图9是根据另一示例性实施例示出的一种生成码垛机器人的路径指令的示意图。如图9所示，在本公开的一种示例性实施例中，根据规划路径，通过点选方式选择运动指令，生成路径指令。可例如，将已有的路径进行封装，做成可点击选择的指令模块，通过点选方式选择运动指令，生成路径指令，可例如包括以下情况：根据规划的路径，通过点选方式选择抓取指令，生成路径指令；根据规划的路径，通过点选方式选择抬升指令，生成路径指令；根据规划的路径，通过点选方式选择移动指令，生成路径指令；以及根据规划的路径，通过点选方式选择进入指令，生成路径指令。
根据本发明的用于控制码垛机器人的方法，通过点选的方式生成路径指令的方式，能够使得码垛机器人程序编辑过程更加精准便捷，减少编程时间。
图10是根据另一示例性实施例示出的一种用于控制码垛机器人的方法中规划运动路径的示意图。
如图10所示，在码垛机器人执行的过程中，由于托盘上点位很多，所以会导致每次的路径不一致，所以指令编写不能单纯的只包含一种路径。另外如果每次路径的抬升点和进入点不变，会导致效率的降低，故这两点变化也会导致路径不一致。为解决该问题，提出模块化的指令方式，减少编程指令，提升编程效率。
图11是根据另一示例性实施例示出的一种用于控制码垛机器人的方法中通过指令封装生成模块化路径指令的示意图。
如图11所示，在本公开的一种示例性实施例中，根据规划的路径，通过点选方式选择运动指令，生成路径指令，包括：将运动指令进行封装，生成功能指令集合；以及通过点选功能指令集合生成路径指令。在码垛程序中，存在着一些相互关联的运行指令，可例如将这些指令进行封装，在实际用户操作过程中，仅需要通过点选封装完毕的指令集合即可完成数个运动指令。
根据本发明的用于控制码垛机器人的方法，通过将预定的运动指令进行封装生成功能指令集合的方式，能够极大的缩短了指令行数，减少编程时间。
在本公开的一种示例性实施例中，通过点位数据与路径指令生成控制指令，包括：将对应的点位数据录入到路径指令中，以生成控制指令。
在本公开的一种示例性实施例中，还包括：循环调用路径指令，且每次调用路径指令时自动更新录入的点位数据，以生成控制指令，控制码垛机器人按照规划的路径循环运作。在码垛的程序中，在指令循环的过程中，指令自动读取点位数据，在执行完一个点位的运作任务后，可例如，程序内部自动进行响应的逻辑判断，以继续执行后续的操作指令，在执行指令的同时，更新录入的点位数据。还可例如：在运作过程中，根据点位数据判断是否执行完当前层码垛运作；以及在执行完当前层码垛运作时，自动更新抬升点以执行后续运作。
图12是根据另一示例性实施例示出的一种用于控制码垛机器人的方法中生成路径的示意图。如图12所示，以Stack指令举例：Stack指令执行时会对托盘上的数据点集合进行循环读取，指令列表编辑完成后，程序从上至下依序执行，第一次执行Stack指令时，会运动至P11点，程序循环执行，第二次执行Stack指令时，调用数据点+1，调用P12点，其他以此类推。
在本公开的一种示例性实施例中，通过控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作，包括：将控制指令进行解析处理，以生成底层指令；通过底层指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤被实现为由CPU执行的计算机程序。在该计算机程序被CPU执行时，执行本发明提供的上述方法所限定的上述功能。所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
此外，需要注意的是，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。
图13是根据一示例性实施例示出的一种用于控制码垛机器人的装置的框图。
引导模块1302用于通过情景引导方式设置码垛参数，码垛参数包含多个子参数。
示教模块1304用于根据码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据。
指令模块1306用于通过点位数据与路径指令生成控制指令。
运作模块1308用于通过控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作。
在本公开的一种示例性实施例中，还包括：点选模块(图中未示出)，用于根据规划的路径，选择运动指令，生成路径指令。
根据本发明的用于控制码垛机器人的装置，通过情景引导模式获取码垛参数与工艺示教的方式，能够在码垛参数设置过程中减少设置失误，并提高生成码垛机器人控制指令的效率。
图14是根据另一示例性实施例示出的一种用于控制码垛机器人的系统的框图。
用于控制码垛机器人的系统包括，手持器1402，PAC运动控制器1404，伺服驱动器1406，IO模块1410。根据一些需要，在另一些实施例中，用于控制码垛机器人的系统还可包括：驱动伺服电机1408，检测装置1412以及执行机构1414。
其中，手持器1402用于通过情景引导方式设置码垛参数，码垛参数包含多个子参数；手持器1402还可例如用于根据码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据。手持器1402还可例如设定机器人的机械参数、运动参数，机器人状态及报警显示，设定工艺参数，编辑工艺流程及规划机器人运动路径，存取管理工艺数据点和路径程序。
PAC运动控制器1404用于通过点位数据与路径指令生成控制指令。PAC运动控制器1404还可用于执行工艺数据点的生成算法及生成和解析模块化的堆垛指令。在程序编辑过程中，无需将所有的码垛数据点罗列出来，只需要一条堆垛指令即可完成，当读取到堆垛指令时，结合生成的工艺数据点进行堆垛判断，判断当前机器人的码垛点N并执行堆垛，当再次执行到该堆垛指令时，会执行N+1个码垛点，依次类推，直到堆垛完成。
伺服驱动器1406用于通过控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作。伺服驱动器1406还可用于接收PAC运动控制器1304下达的脉冲命令，驱动伺服电机1408进行运动，从而操控机器人进行一系列的位置定位运动。
IO模块1410用于检测外部传感器信号和控制执行机构进行动作。IO模块1410还可用于通过检测装置1412检测外部传感器信号和控制执行机构1414进行动作，检测传感器如货物到位、托盘到位等，执行机构如机器人末端抓手、托盘送出机构等。
根据本发明的用于控制码垛机器人的系统，通过情景引导模式获取码垛参数与工艺示教的方式，能够在码垛参数设置过程中减少设置失误，并提高生成码垛机器人控制指令的效率。
本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
通过以上的详细描述，本领域的技术人员易于理解，根据本发明实施例的用于控制码垛机器人的方法、装置及系统具有以下优点中的一个或多个。
根据一些实施例，本发明的用于控制码垛机器人的方法，通过情景引导模式获取码垛参数与工艺示教的方式，能够在码垛参数设置过程中减少设置失误，并提高生成码垛机器人控制指令的效率。
根据另一些实施例，本发明的用于控制码垛机器人的方法，通过获取基准点位，进而计算其他点位以生成点位数据的方式，能够在控制码垛机器人进行点位示教的过程中，根据不同排样类型，仅需示教少量点位即可自动计算出剩余点位，省时省力，节约示教时间、增加工作效率。
根据另一些实施例，本发明的用于控制码垛机器人的方法，通过点选的方式生成路径指令的方式，能够使得码垛机器人程序编辑过程更加精准便捷，减少编程时间。
根据另一些实施例，本发明的用于控制码垛机器人的方法，通过将预定的运动指令进行封装生成功能指令集合的方式，能够极大的缩短了指令行数，减少编程时间。
以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施例。应可理解的是，本发明不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。
此外，本说明书说明书附图所示出的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所公开的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用以限定本公开可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本公开所能产生的技术效果及所能实现的目的下，均应仍落在本公开所公开的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等的用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本公开可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本发明可实施的范畴。

Claims (16)

1.一种用于控制码垛机器人的方法，其特征在于，包括：
通过情景引导方式设置码垛参数，所述码垛参数包含多个子参数；
根据所述码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据；
通过所述点位数据与路径指令生成控制指令；以及
通过所述控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
根据规划路径，通过点选方式选择运动指令，生成所述路径指令。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过情景引导方式设置码垛参数包括：
响应用户指令，为用户提供预定界面；以及
通过所述预定界面，以情景引导方式进行所述子参数的设置。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述预定界面进行所述子参数的设置，包括：
通过所述预定界面进行产线类型的设置；
通过所述预定界面进行托盘的设置；
通过所述预定界面进行坐标系的设置；以及
通过所述预定界面进行堆垛模型的设置。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据，包括：
根据托盘的尺寸数据、货物的尺寸数据及货物间的位置关系，计算堆垛模型的堆垛行数、堆垛列数及每一层的点位数；
通过手持器对机器人手动示教基础点的点位数据，并根据货物的尺寸数据及货物间的位置关系，计算得到第一层的点位数据；
根据物品高度，计算其余各层的点位数据，完成所述托盘中全部点位的示教。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据，包括：
根据托盘的尺寸数据、货物的尺寸数据及货物间的位置关系，计算堆垛模型的堆垛行数、堆垛列数及每一层的点位数；
通过手持器对机器人手动示教基准层的点位数据；
根据物品高度，计算其余各层的点位数据，完成所述托盘中全部点位的示教。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过所述点位数据与路径指令生成控制指令，包括：
将对应的点位数据录入到所述路径指令中，以生成控制指令。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作，包括：
将所述控制指令进行解析处理，以生成底层指令；
通过所述底层指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作，包括：
在运作过程中，根据所述点位数据判断是否执行完当前层码垛运作；以及
在执行完当前层码垛运作时，自动更新抬升点以执行后续运作。
10.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述规划的路径，包括以下路径至少一者：
所述码垛机器人在抓取点抓取产线上的货物；
所述码垛机器人将所述货物从抓取点移动到产线上方的抬升点；
所述码垛机器人将所述货物从抬升点移动到托盘上方的进入点；
所述码垛机器人将所述货物放置在目标位置；
所述码垛机器人移动到所述进入点；
所述码垛机器人从所述进入点移动到所述抬升点；以及
所述码垛机器人从所述抬升点移动到等待点，以等待抓取下一个货物。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，根据规划的路径，通过点选方式选择运动指令，生成所述路径指令，包括以下情况至少一者：
根据规划的路径，通过点选方式选择抓取指令，生成所述路径指令；
根据规划的路径，通过点选方式选择抬升指令，生成所述路径指令；
根据规划的路径，通过点选方式选择移动指令，生成所述路径指令；以及
根据规划的路径，通过点选方式选择进入指令，生成所述路径指令。
12.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据规划的路径，通过点选方式选择运动指令，生成所述路径指令，包括：
将所述运动指令进行封装，生成功能指令集合；以及
通过点选所述功能指令集合生成所述路径指令。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：
循环调用所述路径指令，且每次调用所述路径指令时自动更新录入的点位数据，以生成控制指令，控制码垛机器人按照规划的路径循环运作。
14.一种用于控制码垛机器人的装置，其特征在于，包括：
引导模块，用于通过情景引导方式设置码垛参数，所述码垛参数包含多个子参数；
示教模块，用于根据所述码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据；
指令模块，用于通过所述点位数据与路径指令生成控制指令；以及
运作模块，用于通过所述控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，还包括：
点选模块，用于根据规划的路径，选择运动指令，生成所述路径指令。
16.一种用于控制码垛机器人的系统，其特征在于，包括：
手持器，用于通过情景引导方式设置码垛参数，所述码垛参数包含多个子参数；以及用于根据所述码垛参数，进行情景引导式工艺示教以生成点位数据；
PAC运动控制器，用于通过所述点位数据与路径指令生成控制指令；
伺服驱动器，用于通过所述控制指令控制码垛机器人按照规划的路径进行运作；以及
IO模块，用于检测外部传感器信号和控制执行机构进行动作。
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