CN109455527A - 一种货物拆垛方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出一种货物拆垛方法及装置，涉及物料输送技术领域。货物拆垛方法包括：获取当前拆垛目标层中多个货物的第一特征信息；依据第一特征信息将多个货物分成多个货物组，并得到多个货物组中每个货物组的第二特征信息；根据每个货物组的第二特征信息确定多个货物组的拆取方式，以便按照拆取方式对多个货物组进行拆取。该方法及装置能够将多个货物分成多个货物组，以货物组为单位进行拆取，可以显著提高拆垛效率。

Description

一种货物拆垛方法及装置

技术领域

本发明涉及物料输送技术领域，具体而言，涉及一种货物拆垛方法及装置。

背景技术

在仓储物流环节，货物往往根据品种、规格等分类成垛码放托盘上，以方便存储和搬运。当货物需要周转或外运时，随着机械化、自动化设备的普及，越来越多的企业采用了工业机器人、多自由度运动平台辅以机械手或吸盘的方式进行货物的分拣和搬运。

货垛上的同一层空间往往按一定的码放花式码放多个货物，现有的拆垛方式规划机械手或吸盘单次只拆取一个货物，采用现有的拆垛方式会导致总拆取时间较长的问题，拆垛效率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种货物拆垛方法及装置，该方法及装置能够将多个货物分成多个货物组，以货物组为单位进行拆取，可以显著提高拆垛效率。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种货物拆垛方法，所述方法包括：获取当前拆垛目标层中多个货物的第一特征信息；依据所述第一特征信息将所述多个货物分成多个货物组，并得到所述多个货物组中每个货物组的第二特征信息；根据所述每个货物组的第二特征信息确定所述多个货物组的拆取方式，以便按照所述拆取方式对所述多个货物组进行拆取。

第二方面，本发明实施例还提供了一种货物拆垛装置，所述装置包括：获取模块，用于获取当前拆垛目标层中多个货物的第一特征信息；处理模块，用于依据所述第一特征信息将所述多个货物分成多个货物组，并得到所述多个货物组中每个货物组的第二特征信息；确定模块，用于根据所述每个货物组的第二特征信息确定所述多个货物组的拆取方式，以便按照所述拆取方式对所述多个货物组进行拆取。

本发明实施例提供的一种货物拆垛方法及装置，该方法先获取当前拆垛目标层中多个货物的第一特征信息；再依据第一特征信息将多个货物分成多个货物组，并得到多个货物组中每个货物组的第二特征信息；最后根据每个货物组的第二特征信息确定多个货物组的拆取方式，以便按照拆取方式对多个货物组进行拆取。可见，根据货垛中每层货物的第一特征信息将多个货物分成多个货物组，每次进行拆垛时，以货物组为单位进行拆取，可以同时拆取一组中的多个货物，相比于现有的单次只能拆取一个货物的拆垛方式，拆垛效率得到了显著的提高。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的货物拆垛方法及装置的应用环境示意图；

图2示出了本发明实施例提供的货物拆垛方法的流程示意图；

图3示出了本发明实施例提供的步骤S2的子流程示意图；

图4示出了本发明实施例提供的货物拆垛装置的结构示意图。

图标：1-拆垛系统；10-视觉装置；20-上位机；30-控制单元；40-执行机构；50-货物拆垛装置；51-获取模块；52-处理模块；53-确定模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明实施例所提供的货物拆垛方法及装置可应用于如图1所示的应用环境中。如图1所示，拆垛系统1包括视觉装置10、上位机20、控制单元30和执行机构40，所述视觉装置10、上位机20、控制单元30和执行机构40通过有线或无线的方式依次电连接。

在本实施例中，所述货物拆垛方法及装置可以适用于视觉装置10，视觉装置10包括图像获取模块51和图像处理模块52，图像获取模块51用于采集货垛当前拆垛目标层中多个货物的图像信息；图像处理模块52根据当前拆垛目标层中多个货物的图像信息获得当前拆垛目标层中多个货物的第一特征信息，并根据货物拆垛方法和装置得到当前拆垛目标层中多个货物的拆取方式；通过上位机20将当前拆垛目标层中多个货物的拆取方式发送至控制单元30，控制单元30根据当前拆垛目标层中多个货物的拆取方式控制执行机构40以货物组为单位对货垛进行拆取。

在本实施例中，所述货物拆垛方法及装置还可以适用于上位机20，视觉装置10包括图像获取模块51和图像处理模块52，图像获取模块51用于采集当前拆垛目标层中多个货物的图像信息；图像处理模块52根据当前拆垛目标层中多个货物的图像信息获得当前拆垛目标层中多个货物的第一特征信息，并将第一特征信息发送至上位机20；上位机20根据货物拆垛方法和装置得到当前拆垛目标层中多个货物的拆取方式并发送至控制单元30，控制单元30根据当前拆垛目标层中多个货物的拆取方式控制执行机构40以货物组为单位对货垛进行拆取。

在本实施例中，视觉装置10可以是，但不限于相机或摄像头；上位机20可以是，但不限于个人电脑(personal computer，PC)或平板电脑等；控制单元30可以是，但不限于数字信号处理器(DSP))、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑控制器(PLC)等；执行机构40可以是，但不限于机械手或吸盘等。

如图2所示，为本发明实施例提供的货物拆垛方法的流程示意图，应说明的是，本发明所述的货物拆垛方法并不以图2以及以下所述的具体顺序为限制。应当理解，在其它实施例中，本发明所述的货物拆垛方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。请参阅图2，本实施例描述的是视觉装置10或上位机20的处理流程，所述方法包括：

步骤S1，获取当前拆垛目标层中多个货物的第一特征信息。

在本实施例中，视觉装置10安装在货垛的上方，视觉装置10能够采集货垛最顶层(即当前拆垛目标层)中多个货物顶面的图像信息，并对货垛最顶层中多个货物顶面的图像信息进行图像处理得到货垛最顶层中多个货物的第一特征信息。其中，第一特征信息包括当前拆垛目标层中多个货物的位置信息及放置方向。

步骤S2，依据所述第一特征信息将所述多个货物分成多个货物组，并得到所述多个货物组中每个货物组的第二特征信息。

在本实施例中，依据第一特征信息将多个货物分成多个货物组可以采用两种方式实现，其中一种方式为：依据每个所述货物的位置信息及放置方向从所述多个货物中确定沿同一方向放置且任意相邻两个货物之间的距离小于第一预设值的目标货物，将所述目标货物划分为一个货物组，从而得到多个货物组。

在本实施例中，依据第一特征信息将多个货物分成多个货物组的另一种方式为：依据每个所述货物的位置信息从所述多个货物中确定任意相邻两个货物的中心点之间的距离在预设范围内的目标货物，将所述目标货物划分为一个货物组，从而得到多个货物组。

进一步地，在本实施例中，在确定所述目标货物的过程中，若所述目标货物形成的货物组的尺寸大于预设尺寸，则从所述货物组中去掉部分目标货物，以使得所述多个货物组的尺寸均小于或等于所述预设尺寸。

如图3所示，该步骤S2包括以下子步骤：

步骤S201，从多个货物中选取一个未分组货物为当前目标货物。

在本实施例中，可以从多个货物中任意选取一个未分组货物为当前目标货物；也可以按照预设规则从多个货物中选取一个未分组货物为当前目标货物，其中，预设规则可以为根据多个货物的位置信息，选取距离执行机构40最近的未分组货物为当前目标货物。

步骤S202，根据当前目标货物判断下一个未分组货物是否为目标货物。

在本实施例中，从剩余未分组货物中选取下一个未分组货物，并依据每个所述货物的位置信息及放置方向确定下一个未分组货物是否为目标货物。可以理解，可以根据下一个未分组货物的放置方向与当前目标货物的放置方向进行比较，若下一个未分组货物与当前目标货物的放置方向不相同，下一个未分组货物则不是目标货物；若下一个未分组货物与当前目标货物的放置方向相同，那么再根据下一个未分组货物的位置信息和当前目标货物的位置信息得到下一个未分组货物与当前目标货物之间的距离，将下一个未分组货物与当前目标货物之间的距离与第一预设值进行比较，若下一个未分组货物与当前目标货物之间的距离大于或等于第一预设值，下一个未分组货物则不是目标货物，若下一个未分组货物与当前目标货物之间的距离小于第一预设值，下一个未分组货物则是目标货物。

例如，若多个货物的外形为长方体，位置信息则为每个货物的顶面的四个角的坐标数据，根据下一个未分组货物四个角的坐标数据与当前目标货物四个角的坐标数据得到下一个未分组货物与当前目标货物相邻长边的距离，若下一个未分组货物与当前目标货物相邻长边的距离小于第一预设值，下一个未分组货物则是目标货物。其中，第一预设值可以设置为1cm，可以理解，第一预设值为相邻的两个货物之间可能存在的间隙距离。

在本实施例中，还可以依据每个所述货物的位置信息确定下一个未分组货物是否为目标货物。可以理解，根据位置信息得到当前目标货物的中心点的坐标数据和下一个未分组货物的中心点的坐标数据，根据当前目标货物的中心点的坐标数据和下一个未分组货物的中心点的坐标数据得到当前目标货物与下一个未分组货物的中心点之间的距离，若当前目标货物与下一个未分组货物的中心点之间的距离在预设范围内，下一个未分组货物则为目标货物，若当前目标货物与下一个未分组货物的中心点之间的距离不在预设范围内，下一个未分组货物则不是目标货物。其中，预设范围可以理解为实际相邻且放置方向相同的两个货物中心点之间的实际距离的最小偏差到最大偏差之间的取值范围。

例如，若多个货物的外形为长方体，在当前目标货物的一长边与下一个未分组货物的一短边相邻放置时，当前目标货物与下一个未分组货物的中心点之间的距离是大于预设范围的；在当前目标货物的一长边与下一个未分组货物的一长边相邻放置且部分重合时，当前目标货物与下一个未分组货物的中心点之间的距离是大于预设范围的；在当前目标货物与下一个未分组货物之间放置有其他货物时，即使当前目标货物与下一个未分组货物的放置方向相同，当前目标货物与下一个未分组货物的中心点之间的距离还是大于预设范围的。

步骤S203，若下一个未分组货物不是目标货物，则判断多个货物中的未分组货物是否已全部进行搜索。

在本实施例中，若还存在未进行搜索的未分组货物则继续执行步骤S202，若不存在未进行搜索的未分组货物则将当前目标货物确定为最终的一个货物组，并得到该货物组的第二特征信息。

步骤S204，若下一个未分组货物是目标货物，将当前目标货物和下一个未分组货物划分为当前货物组。

在本实施例中，在步骤S201选取当前目标货物时，还可以同时根据当前目标货物生成当前货物组，在确定下一个未分组货物为目标货物时，将下一个未分组货物分入当前货物组中，可以理解，此时的当前货物组中包括当前目标货物和下一个未分组货物。

步骤S205，判断当前货物组的尺寸是否大于预设尺寸。

在本实施例中，根据每个货物的位置信息可以计算得到每个货物的尺寸，根据当前货物组内每一个货物的尺寸可以计算得到当前货物组的尺寸。其中，预设尺寸是指执行机构40所能拆取的最大尺寸。

步骤S206，若当前货物组的尺寸小于或等于预设尺寸，则将下一个未分组货物指定为下一个当前目标货物。

在本实施例中，将下一个未分组货物指定为下一个当前目标货物后，围绕下一个当前目标货物从步骤S202继续执行，直至从多个货物中得到符合当前货物组要求的所有目标货物，并得到最终的一个货物组；或者直至当前货物组的尺寸大于预设尺寸。

步骤S207，若当前货物组的尺寸大于预设尺寸，则将下一个未分组货物从当前货物组中去掉得到最终的一个货物组。

步骤S208，搜索多个货物中是否还存在未分组货物。

在本实施例中，若多个货物中无未分组货物，则确定得到最终的一个货物组，并得到该货物组的第二特征信息；若多个货物中还存在未分组货物，则继续执行步骤S201，生成最终的多个货物组，并得到每个货物组的第二特征信息。

步骤S3，根据所述每个货物组的第二特征信息确定所述多个货物组的拆取方式，以便按照所述拆取方式对所述多个货物组进行拆取。

在本实施例中，所述第二特征信息包括所述货物组的位置、方向及货物数量，所述拆取方式包括拆取顺序及拆取方向，根据所述每个货物组的位置、方向及货物数量确定所述多个货物组的拆取顺序及拆取方向。

可以理解，可以根据实际情况规划拆取方式，例如，可以按照每个货物组与执行机构40的位置关系由近及远、由左及右的顺序确定拆取顺序和拆取方向，以便于控制单元30控制执行机构40根据该拆取顺序和拆取方向进行货垛的拆取。

如图4所示，为本发明实施例提供的货物拆垛装置50的结构示意图，所述货物拆垛装置50应用于视觉装置10或上位机20中，需要说明的是，本实施例所提供的货物拆垛装置50其基本原理及产生的技术效果与前述方法实施例相同，为简要描述，本实施例中未提及部分，可参考前述方法实施例中的相应内容。所述货物拆垛装置50包括获取模块51、处理模块52和确定模块53。

所述获取模块51用于获取当前拆垛目标层中多个货物的第一特征信息。

可以理解，所述获取模块51可以执行上述步骤S1。

所述处理模块52用于依据所述第一特征信息将所述多个货物分成多个货物组，并得到所述多个货物组中每个货物组的第二特征信息。

在本实施例中，所述处理模块52可以用于依据每个所述货物的位置信息及放置方向从所述多个货物中确定沿同一方向放置且任意相邻两个货物之间的距离小于第一预设值的目标货物，将所述目标货物划分为一个货物组，从而得到多个货物组。

在本实施例中，所述处理模块52还可以用于依据每个所述货物的位置信息从所述多个货物中确定任意相邻两个货物的中心点之间的距离在预设范围内的目标货物，将所述目标货物划分为一个货物组，从而得到多个货物组。

可以理解，所述处理模块52可以执行上述步骤S2。

所述确定模块53用于根据所述每个货物组的第二特征信息确定所述多个货物组的拆取方式，以便按照所述拆取方式对所述多个货物组进行拆取。

在本实施例中，所述确定模块53用于根据所述每个货物组的位置、方向及货物数量确定所述多个货物组的拆取顺序及拆取方向。

可以理解，所述确定模块53可以执行上述步骤S3。

综上所述，本发明实施例提供的货物拆垛方法及装置，该方法先获取当前拆垛目标层中多个货物的第一特征信息；再依据第一特征信息将多个货物分成多个货物组，并得到多个货物组中每个货物组的第二特征信息；最后根据每个货物组的第二特征信息确定多个货物组的拆取方式，以便按照拆取方式对多个货物组进行拆取。可见，根据货垛中每层货物的第一特征信息将多个货物分成多个货物组，每次进行拆垛时，以货物组为单位进行拆取，可以同时拆取一组中的多个货物，相比于现有的单次只能拆取一个货物的拆垛方式，减少了拆垛的总时间，使得拆垛效率得到了显著的提高。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种货物拆垛方法，其特征在于，所述方法包括：

获取当前拆垛目标层中多个货物的第一特征信息；

依据所述第一特征信息将所述多个货物分成多个货物组，并得到所述多个货物组中每个货物组的第二特征信息；

根据所述每个货物组的第二特征信息确定所述多个货物组的拆取方式，以便按照所述拆取方式对所述多个货物组进行拆取。

2.如权利要求1所述的货物拆垛方法，其特征在于，所述第一特征信息包括位置信息及放置方向，所述依据所述第一特征信息将所述多个货物分成多个货物组的步骤包括：

依据每个货物的位置信息及放置方向从所述多个货物中确定沿同一方向放置且任意相邻两个货物之间的距离小于第一预设值的目标货物，将所述目标货物划分为一个货物组，从而得到所述多个货物组。

3.如权利要求1所述的货物拆垛方法，其特征在于，所述第一特征信息包括位置信息，所述依据所述第一特征信息将所述多个货物分成多个货物组的步骤包括：

依据每个货物的位置信息从所述多个货物中确定任意相邻两个货物的中心点之间的距离在预设范围内的目标货物，将所述目标货物划分为一个货物组，从而得到所述多个货物组。

4.如权利要求2或3所述的货物拆垛方法，其特征在于，在确定所述目标货物的过程中，若所述目标货物形成的货物组的尺寸大于预设尺寸，则从所述货物组中去掉部分目标货物，以使得所述多个货物组的尺寸均小于或等于所述预设尺寸。

5.如权利要求1所述的货物拆垛方法，其特征在于，所述第二特征信息包括所述货物组的位置、方向及货物数量，所述拆取方式包括拆取顺序及拆取方向，所述根据所述每个货物组的第二特征信息确定所述多个货物组的拆取方式的步骤包括：

根据所述每个货物组的位置、方向及货物数量确定所述多个货物组的拆取顺序及拆取方向。

6.一种货物拆垛装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取当前拆垛目标层中多个货物的第一特征信息；

处理模块，用于依据所述第一特征信息将所述多个货物分成多个货物组，并得到所述多个货物组中每个货物组的第二特征信息；

确定模块，用于根据所述每个货物组的第二特征信息确定所述多个货物组的拆取方式，以便按照所述拆取方式对所述多个货物组进行拆取。

7.如权利要求6所述的货物拆垛装置，其特征在于，所述第一特征信息包括位置信息及放置方向，所述处理模块，用于依据每个货物的位置信息及放置方向从所述多个货物中确定沿同一方向放置且任意相邻两个货物之间的距离小于第一预设值的目标货物，将所述目标货物划分为一个货物组，从而得到所述多个货物组。

8.如权利要求6所述的货物拆垛装置，其特征在于，所述第一特征信息包括位置信息，所述处理模块，用于依据每个货物的位置信息从所述多个货物中确定任意相邻两个货物的中心点之间的距离在预设范围内的目标货物，将所述目标货物划分为一个货物组，从而得到所述多个货物组。

9.如权利要求7或8所述的货物拆垛装置，其特征在于，在确定所述目标货物的过程中，若所述目标货物形成的货物组的尺寸大于预设尺寸，则从所述货物组中去掉部分目标货物，以使得所述多个货物组的尺寸均小于或等于所述预设尺寸。

10.如权利要求6所述的货物拆垛装置，其特征在于，所述第二特征信息包括所述货物组的位置、方向及货物数量，所述拆取方式包括拆取顺序及拆取方向，所述确定模块，用于根据所述每个货物组的位置、方向及货物数量确定所述多个货物组的拆取顺序及拆取方向。