CN109641706A - 拣货方法、系统及其应用的获持与放置系统、机器人 - Google Patents

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Abstract

一种拣货系统(10),包括传送机构(11);感知装置(12),用于感测被操作物;操作用机器人(13),其自由端设置有末端执行器(15),至少一个处理器(14),用于根据被操作物得到操作用机器人的第一状态,以及将该被操作物放置于传送机构(11)的第二状态,获取运动规划;第二状态包括该被操作物沿传送机构(11)的传送方向具有目标速度,其中,目标速度对应传送速度;控制操作用机器人(13)运动到第一状态并控制末端执行器(15)获持被操作物;控制操作用机器人(13)运动到第二状态;控制末端执行器(15)放置被操作物于传送机构(11)。系统使得被操作物放置于传送机构(11)时具有与传送机构(11)一致的运动状态。

Description

拣货方法、系统及其应用的获持与放置系统、机器人
技术领域
本发明涉及机器人控制领域,尤其涉及一种拣货方法及系统,以及其应用的一种获持与放置系统、机器人。
背景技术
工业4.0的概念是将制造业向智能化转型。目前,物流仓储业的自动化主要采用复杂的传送带系统,实现仓储中的货物自动化输送。该方式虽已大幅提升了仓储的运作效率,但是,目前仍存在大量人工环节,执行拣货,将货物于一个运作端放置于另一个运作端。例如,货物进入仓储的初始环节,将卸载的货物一一拣取放置于传送系统的输入区域,以使货物进入传送系统的自动化运作。以及中间环节,涉及到需要将货物由一个传送带子系统输出转至另一个传送带子系统等需要拣货的环节。据此,现有传送带系统的自动化体系,存在以下问题:
1、自动化仅限于传送带系统,拣货环节仍为人工操作。
2、人工操作为重复性体力劳动,执行效率会依据个人体能以及劳动时间产生不同影响,因此,系统运作受限于人工执行力。
3、对于高速运转的传送带系统,人工操作拣货放置于传送带的速度难以匹配,则会导致传送带系统的效率未能真正得以实施。
因此,改进人工拣货环节,是充分实现仓储自动化、提升运作效率的一个重要环节,是有待解决的问题。
发明内容
有鉴于背景技术存在的问题,本发明的实施方式提供了一种拣货系统,包括:
传送机构,所述传送机构具有传送速度VC
感知装置,用于感测被操作物;
操作用机器人,包括自由端,该自由端设置有末端执行器,
至少一个处理器,用于:
根据所述感知装置感测的所述被操作物得到所述操作用机器人的第一状态,以及将该被操作物放置于所述传送机构的第二状态,获取运动规划;所述第二状态包括该被操作物沿所述传送机构的传送方向具有目标速度VG,其中,目标速度VG对应所述传送速度VC
控制所述机械臂运动到所述第一状态,并控制所述末端执行器获持所述被操作物;
根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态;
控制所述末端执行器放置所述被操作物于所述传送机构。
本发明实施方式还提供了一种拣货方法,实施于一个或多个计算机系统,包括执行步骤:
根据被操作物得到操作用机器人的第一状态,以及将该被操作物放置于传送机构的第二状态,获取运动规划;所述第二状态包括该被操作物沿所述传送机构的传送方向具有目标速度VG,其中,目标速度VG对应所述传送机构的传送速度VC
控制所述操作用机器人运动到所述第一状态,并控制所述末端执行器获持所述被操作物;
根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态;
控制所述末端执行器放置所述被操作物于所述传送机构。
本发明实施方式还提供了一种获持与放置系统,包括:
感知装置,用于感测被操作物;
操作用机器人,包括自由端,该自由端设置有末端执行器,
至少一个处理器,用于:
根据所述被操作物得到所述末端执行器的第一状态,以及将该被操作物执行放置所处的第二状态,获取运动规划;所述第一状态与所述第二状态包括位置、姿态、速度、加速度、角速度、角加速度、几何外形和/或重量分布;
控制所述操作用机器人运动到所述第一状态,并控制所述末端执行器获持所述被操作物;
根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态;
控制所述末端执行器放置所述被操作物。
本发明实施方式还提供了一种机器人,包括:
感知装置,用于感测被操作物;
操作用机器人,包括自由端,该自由端设置有末端执行器,
至少一个处理器,用于:
根据所述被操作物得到所述末端执行器的第一状态,以及将该被操作物执行放置所处的第二状态,获取运动规划;所述第一状态与所述第二状态包括位置、姿态、速度、加速度、角速度、角加速度、几何外形和/或重量分布;
控制所述操作用机器人运动到所述第一状态,并控制所述末端执行器获持所述被操作物;
根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态;
控制所述末端执行器放置所述被操作物。
本发明实施方式提供的拣货系统及拣货方法,实现了放置于传送机构的货物与传送机构的传送状态相匹配。相比现有技术由人工完成拣货并放置于传动机构的方式,解决了人工操作难以匹配高速运行的传送机构,以及难以满足高速运行状态下准确放置货物,并保持物体放置后的稳定性。就该问题而言,本发明实施方式提供的拣货系统及方法,保证了物体放置于传送机构的稳定性,以及系统运作的有序性及高效性。同时,本发明实施方式还提供了一种应用于拣货系统与方法的获持与放置系统及机器人,实现了一种通用、灵活的获持、放置方案,可以应对不同应用场景对于第一状态至第二状态的不同需求,进行自主规划及实现。
附图说明
下列附图用于结合具体实施方式详细说明本发明的各个实施方式。应当理解,附图中示意出的各元件并不代表实际的大小及比例关系,仅是为了清楚说明而示意出来的示意图,不应理解成对本发明的限制。
图1为本发明实施例提供的拣货系统结构示意图。
图2为本发明实施例提供的拣货场景示意图。
图3为本发明第一实施例提供的拣货方法流程示意图。
图4为本发明第二实施例提供的拣货方法流程示意图。
图5为本发明第三实施例提供的拣货方法流程示意图。
图6为本发明第四实施例提供的拣货方法流程示意图。
图7为本发明第五实施例提供的拣货方法流程示意图。
图8为本发明实施例提供的获持与放置系统结构示意图。
图9为本发明实施例提供的机器人结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合多个实施方式及附图,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种获持与放置系统20,如图8,包括感知装置12,操作用机器人13,以及至少一个处理器14。其中,感知装置12用于感测被操作物。操作用机器人13,包括自由端,该自由端设置有末端执行器15。该操作用机器人13包括串联机器人,并联机器人,以及结合移动机器人的多种选择,可以实现末端执行器15对被操作物的操作即可。例如,串联机器人可以为具有6自由度的机械臂。至少一个处理器14用以执行获持与放置方法,包括:根据被操作物得到操作用机器人13和/或末端执行器15的第一状态,以及欲将该被操作物执行放置所处的第二状态,获取运动规划。其中,第一状态与第二状态包括位置、姿态、速度、加速度、角速度、角加速度、几何外形和/或重量分布。该方法还包括:控制操作用机器人13和/或末端执行器15运动到所述第一状态,并控制末端执行器15获持被操作物,以及根据运动规划控制控制操作用机器人13和/或末端执行器15运动到第二状态,以及控制末端执行器15放置被操作物。
本发明实施方式提供的上述获持与放置系统,可以根据场景需求,灵活应对将被操作物由第一状态操作至第二状态,包括任意由位置、姿态、速度、加速度、角速度、角加速度、几何外形、重量分布任一特征或特征组合构建的应用需求。为了充分理解本发明原理,以下例举部分实施例。
感知装置12包括视觉传感器。至少一个处理器14,还用于根据视觉传感器获取的数据进行分割处理,得到被操作物的信息;或,用于根据被操作物的三维模型,得到被操作物的信息。
至少一个处理器14,还用于根据被操作物的信息得到末端执行器接触该被操作物的执行参数。根据该执行参数执行控制操作用机器人13运动到所述第一状态,并控制末端执行器15获持被操作物。以下将根据第一状态到第二状态的不同变化参数,获得执行参数的方法加以具体示例性说明。
为了便于理解本发明方案,以下结合一些应用场景阐述本发明包括的多种实施方式的示例。需要说明的是,以下实施例仅用于示例性说明,并不用于限定本发明范围。
实施例一:第一状态及第二状态包括位置。
该实施例,结合物流仓储应用场景而言,被操作物包括货物,将货物由货源区域移动到目的区域。例如,操作用机器人13执行将货物由一个传送带子系统的输出端O转移至另一个传送带子系统的输入端I。感知装置12感测输出端O的被操作物。至少一个处理器14根据感知装置12感测到的被操作物,得到该被操作物的操作参数,操作参数包括被操作物的位置。则得到末端执行器15到达该被操作物的位置的第一状态。根据该第一状态包括的被操作物的位置,以及输入端I的目标位置,获取被操作物的位置到目标位置的运动规划。例如,一种场景下,当采用末端执行器15为随动吸盘,不论以何种姿态,只要末端执行器15趋近被操作物,即可自适应获持被操作物。
实施例二:第一状态及第二状态包括姿态。
该实施例中,当某一场景需要将货物翻转实现某操作需求,例如,需要将货物具有信息的一面朝向特定方位。最常见的场景包括将货物带有标签的一面翻转至具有扫码装置的目标朝向。处理器14根据操作用机器人13用于获持被操作物的第一状态,该示例中,第一状态包括获持被操作物的当前姿态,以及被操作物标签朝向目标朝向时末端执行器的目标姿态,即该示例中的第二状态,获取运动规划。包括控制操作用机器人13各关节角的转动,实现末端执行器15达到目标位姿,从而实现被操作物标签对应目标朝向。该示例还可以结合到多操作用机器人协作。例如,当获持被操作物的第一操作用机器人,在某些情形下,获持被操作物的被执行区域,与标签所在的面为相对面,而目标朝向需要将被执行区域与放置区域的承载面接触,由于机械限制,无法实现。则可以结合一用于执行前述翻转的第二操作用机器人,实现被操作物的姿态变化。例如,第一操作用机器人将被操作物以非被执行区域所在面交给第二操作用机器人获持,第二操作用机器人即可通过运动规划实现目标姿态,执行放置,使得被操作物的标签朝向所需的方位。
实施例三:第一状态及第二状态包括速度。
处理器14根据操作用机器人13用于获持被操作物的第一状态,该示例中,第一状态为当前速度,以及第二状态下被操作物的目标速度,获取运动规划。当末端执行器15获持被操作物后,操作用机器人13根据运动规划,执行运动使得运动速度达到目标速度后,末端执行器15放置被操作物。使得被操作物被放置时具有目标速度。
实施例四:第一状态及第二状态包括加速度。
处理器14根据操作用机器人13用于获持被操作物的第一状态,该示例中,第一状态为当前或初始加速度;以及第二状态下被操作物的目标加速度;获取运动规划。操作用机器人13根据运动规划,达到目标加速度后,末端执行器15放置被操作物。对于某些场景,操作用机器人13执行放置后,被操作物落于具有加速度的传送带时,使得被操作物被放置时更优地匹配传送带加速度。从而保证被操作物放置后的相对稳定性。
实施例五:第一状态及第二状态包括角速度。
处理器14根据操作用机器人13和/或末端执行器15用于获持被操作物的第一状态,该示例中,第一状态为当前或初始角速度;以及第二状态下被操作物的目标角速度;获取运动规划。操作用机器人13和/或末端执行器15根据运动规划,达到目标角速度后,末端执行器15放置被操作物。对于某些场景,操作用机器人13和/或末端执行器15执行放置被操作物时,需要具有角速度限制需求,使得被操作物被放置时具有目标角速度,从而进入某放置区域或空间时,更优地匹配放置区域或放置空间的特性。
实施例六:第一状态及第二状态包括角加速度。
处理器14根据操作用机器人13和/或末端执行器15用于获持被操作物的第一状态,该示例中,第一状态为当前或初始角加速度,以及第二状态下被操作物的目标角加速度,获取运动规划。操作用机器人13和/或末端执行器15根据运动规划,达到目标角速度后,末端执行器15放置被操作物。对于某些场景,操作用机器人13和/或末端执行器15执行放置被操作物时,需要具有角加速度限制需求,使得被操作物被放置时具有目标角加速度,从而进入某放置区域或空间时,更优地匹配放置区域或放置空间以及放置的运动特性。
实施例七:第一状态及第二状态包括几何外形。
处理器14根据操作用机器人13和/或末端执行器15用于获持被操作物的第一状态,该示例中,第一状态对应于操作被操作物当前几何外形的执行状态;以及第二状态对应于操作被操作物目标几何外形的执行状态;获取运动规划。其中,执行状态可以包括位置和/或姿态。操作用机器人13和/或末端执行器15根据运动规划,达到目标执行后,末端执行器15放置被操作物。对于某些应用场景,操作用机器人13和/或末端执行器15执行获持与放置被操作物,以进一步用于结合被操作物的其他任务,例如被操作物为打开的箱子时,该其他任务可以为打包。该实施示例下,若该打包任务具体为,操作用机器人13将箱子敞开的盖板合上。也可以为操作用机器人13通过末端执行器15将箱子敞开的盖板合上。例如,第一状态可以为末端执行器15接触到盖板外侧的位置,或末端执行器15以特定姿态,例如,根据盒子敞开时盖板的位姿,第一状态为末端执行器15以垂直盖板外侧接触盖板中心的第一位置和/或姿态,第二状态,为末端执行器运动至盖板合上状态时的位置和/或特定姿态。其中,位置和/或姿态,可以包括使得末端执行器15到达对应该位置和/或姿态时,操作用机器人13对应的位置和/或姿态。当然,若末端执行器15对应到达所需的位置和/或姿态,属于末端执行器15的运动范围内,则无需操作用机器人13运动到相应位置和/姿态以使末端执行器15到达所需的位置和/或姿态。当操作用机器人13根据运动规划达到第二状态后,若箱子具有锁扣装置,盖板合上后即可启动锁扣,末端执行器15放置可以为恢复初始位置和/或姿态,完成打包。其他实施例中,例如箱子为纸箱时,也可以通过打包设备,如胶带封装设备、钉固设备将盖板封固,配合完成打包。可以理解的是,上述实施例仅用于阐述原理,并不用于限定本方法的保护范围。
实施例八:第一状态及第二状态包括重量分布。
处理器14根据操作用机器人13和/或末端执行器15获持被操作物的第一状态,该示例中,第一状态对应于操作用机器人13和/或末端执行器15获持的被操作物当前重量分布下的执行状态;以及第二状态对应于操作用机器人13和/或末端执行器15获持的被操作物处于目标重量分布的执行状态;获取运动规划。其中,执行状态可以包括位置和/或姿态。该示例中,操作用机器人13和/或末端执行器15可以调整获持的被操作物的状态达到第二状态,例如,获持被操作物时,被操作物于末端执行器15中的重量分布,不适宜稳固获持,因此,调整末端执行器15获持被操作物的姿态至符合第二状态的姿态,使得末端执行器15根据被操作物的重量分布,更优的执行获持。进一步的,保证第二状态下获持状态的稳定以执行后续运动,达到放置任务对应的位置和/或姿态时,执行放置。另一示例中,如执行任务即为将被操作物调整至符合第二状态的状态时,即执行放置任务。进一步的,其他示例中,也可以为依据第二状态放置后,提供符合其他机器人或装置进一步操作的要求。
实施例九:第一状态及第二状态包括位置以及姿态,即位姿。
处理器14根据操作用机器人13用于获持被操作物的第一状态,该示例中,第一状态为当前或初始位姿;以及第二状态下被操作物的目标位姿;获取运动规划。操作用机器人13和/或末端执行器15根据运动规划,达到目标位姿后,末端执行器15放置被操作物。对于某些场景,操作用机器人13和/或末端执行器15执行获持以及放置被操作物时,需要避免执行环境中的障碍,或符合以特定位置和姿态执行的任务需求,使得更准确的操作被操作物,更优地满足复杂限定条件。
可以理解的是,对于简单的操作,操作用机器人13用于获持与放置备操作物,包括直接操作,例如,获持包括触碰到被操作物,放置包括运动至未触碰到被操作物的状态;还包括间接操作,包括通过与其连接的末端执行器15完成获持与放置。
实施例十:第一状态及第二状态包括位置,姿态以及速度。
以下结合拣货系统加以示例说明,可应用于快件中转场中理货、分拣环节的应用场景,例如,对于进入快件中转场的批量货物,一一获持放置于传送带系统,实现分拣的自动化。使得快件中转场的自动化不仅仅限于传送带系统的部分自动化。
如图1所示,该示例提供一种拣货系统10,包括传送机构11,感知装置12,操作用机器人13,以及至少一个处理器14。其中,传送机构11具有传送速度VC。感知装置12,用于感测被操作物A。感测结果可以包括获取被操作物A的描述数据或图像。操作用机器人13包括至少一自由端,该自由端设置有末端执行器15。至少一个处理器14,用于:根据感知装置12感测的被操作物A得到机械臂13的第一状态,以及将该被操作物A放置于传送机构11的第二状态,获取运动规划。根据感知装置12感测的被操作物A得到机械臂13的第一状态,可以为根据感知装置12感测的被操作物A的描述数据或图像。被操作物A可以是一个或多个物体。其中,第二状态包括该被操作物A沿传送机构11的传送方向具有目标速度VG,其中,目标速度VG对应传送速度VC。至少一个处理器14还用于,控制操作用机器人13运动到第一状态,并控制末端执行器15获持被操作物A,以及根据运动规划控制机械臂13运动到第二状态,以及控制末端执行器15放置被操作物A于传送机构11。
为便于理解本发明包括的方案,以下将结合到具体应用场景加以示例性阐述本发明原理。如图2场景示意图所示,拣货任务为,将取货区域S的货物,一一独立拣放至传送机构11上,便于传送机构11的输送。假设传送机构11沿x轴方向传送货物,并具有传送速度VC。则该系统将控制操作用机器人13运动到取货区域S通过末端执行器15获持被操作物A,并将被操作物A运送到传送机构11上,且货物A放置传送机构11时,沿传送机构11的x轴方向的速度等于传送速度VC,沿传送机构11的y轴方向的速度为0。
具体的,该示例中,操作用机器人13以具有6自由度(DOF,Degree of Freedom)的串联机械臂(以下采用相同标识13示意)。其中,末端执行器15以吸盘,感知装置12以视觉传感器,进行示例性说明该系统的运作原理。因此,下述文本中将采用相同的标识表示。可以理解的是,示例并不用于限定本发明保护范围,图示也并不用于限定物体形态。
视觉传感器12可以设置于机械臂13,或者设置于可获取系统全局景象的场地位置,其中,全局景象包括取货区域S、传送机构11。可以理解的是,当传送机构11为相对参考系固定不变的空间位置时,全局景象可以仅包括取货区域S。可以理解的是,该系统的传送机构11可以为可移动的机构,例如,可以具有轮子。机械臂13也可以为可移动的机构,例如,机械臂13设置于可移动底座。以上可移动机构均可以为具有轮子的被动移动机构,也可以为还具有驱动组件的主动移动机构。机械臂13视觉传感器12设置于机械臂13时,可以通过机械臂运动到视觉传感器12可以获取取货区域S的空间范围。视觉传感器12可以包括多个,构成视觉输入系统,其中,包括场景中特定位置设定的全局景象获取视觉传感器12,以及设置于机械臂13的随动视觉传感器12,具体的,可以设置于机械臂的自由端,也可以设置于末端执行器15。
至少一个处理器14包括设置于机械臂13,或者为独立的控制装置,还包括分离地设置于机械臂13、控制装置、传送机构11等物理形式,该至少一个处理器14与感知装置12、机械臂13和/或末端执行器通信连接,包括有线通信、无线通信方式。当处理器14为多个时,彼此通信连接。处理器14还可以称为CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)。处理器14可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。处理器14还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
此示例中,传送机构11为传送带系统的传送入口。即,该示例场景可以为货物进入仓库的置入传送带系统的初始环节,或者传送带系统具有分离的机构或子系统时,将货物从一个机构置入另一个机构,或从一个传送带子系统置入另一个传送带子系统。
以下可结合图3提供的拣货方法300进行示例性阐述。
视觉传感器12,获取取货区域S的信息(S3021),以感测被操作物。作为视觉输入信息,提供处理器14获取被操作物A的信息提供机械臂13执行获持任务。
具体的,系统包括存储装置16,数据存储包括由至少一个处理器14可执行的指令,使得处理器14可执行功能包括:分割处理模块21,接近向量获取模块22,路径规划模块23,执行模块25,第二状态匹配模块26,放置模块27。
分割处理模块21,根据视觉传感器12获取的图像数据,进行分割处理,以得到被操作物A的信息(S3023)。其中,被操作物A为独立可被执行获持的货物单位。可以理解的是,可以为单独的货物,也可以为打包在一起的多个货物但被统一处理的货物。
具体的,被操作物A的信息包括被操作物A的面信息。根据图像数据得到的面信息,选择符合获持的面,并得到末端执行器15接触该面的被执行区域T。其中,被执行区域T可通过图像数据,判断面信息是否包括近平面、对应末端执行器15覆盖范围的区域,则选择为被执行区域T。
例如,图像示例如图1所示,取货区域S具有混杂放置的多个货物,视觉传感器14获取的取货区域S的图像信息,根据分割算法得到至少一个分割目标,其中,分割目标对应于一个货物。具体的,视觉传感器12获得的信息为具有深度的图像,其中,视觉传感器12可以为一个,也可以为多个,包括3D相机、2D相机、激光雷达以及RGB-D传感器等。例如,分割算法包括基于阈值、边缘、区域的分割算法。可以依据具体场景的特征、需求而灵活应用。根据获得的至少一个分割目标,其中,一分割目标对应一货物。根据该分割目标包括的区域,选择适合末端执行器15执行获持任务的被操作物A。具体的,可以选择无遮挡的分割目标,接近末端执行器15的分割目标,等。进一步的,视觉系统需要重建目标对象的三维模型,用于后续的执行。选择被操作物A后,根据被操作物A的信息得到末端执行器15接触该被操作物A的被执行区域T(S3035)。具体的,选择的考量因素可以包括,被操作物A具有近平面特征的区域。也可以包括,符合末端执行器15接近并接触的区域,如,末端执行器执行获持任务具有无碰撞路径。还以包括末端执行器15的特征,例如,对于末端执行器15为吸盘的方案,可以包括吸盘可覆盖被操作物的区域面积,覆盖面积越大,获持质量越好,对于末端执行器15为夹持工具的方案,根据夹持工具的参数选择,例如,对于两指夹持工具,根据分割目标选择具有相对平行的一对面,等。还可以包括获持后,具有标签的面符合特定朝向的条件,等等。可以理解的是,该选择参考的条件及因素可以依据具体应用场景而灵活设定。
接近向量获取模块22,用于根据分割处理模块21选择的被执行区域T,或者根据被操作物A的三维模型,计算获取末端执行器15接近该被执行区域T的接近向量(S3037)。该示例以法向量作为接近向量。以提供第一状态,包括符合末端执行器15通过被执行区域T获持被操作物A的位置及姿态。一实施方式下,接近向量可以根据被执行区域T以及末端执行器15的参数计算得到。末端执行器15的参数包括基准点,即定义的可代表末端执行器15位置的一致参考信息,包括在定义的末端执行器15的参考坐标下,与机械臂13的相对位置信息。例如,可以为末端执行器15与机械臂13连接的关节,或者当末端执行器15为复杂的机械手时,还可以包括机械手各个关节的角度值,等等。具体可以根据具体应用场景以及采用的末端执行器15而灵活设定。
路径规划模块23,根据接近向量获取模块22得到的接近向量,以及末端执行器15当前的位姿,获得末端执行器15到达第一状态的第一执行路径(S3039)。其中,第一状态包括末端执行器15根据接近向量获持被操作物A时的位姿。为便于说明,此处称为第一位姿。一实施方式下,假设当末端执行器15的基准点采用末端执行器15与机械臂13连接的关节,则根据被执行区域T于世界坐标系的位置,获得末端执行器15于被执行区域T对应世界坐标系下基准点的位置,即得到机械臂13的末端位置,进而根据逆运动学算法,得到机械臂13于该末端位置的关节角。根据该第一位姿得到机械臂13的第一状态。根据该第一位姿以及当前位姿,进行当前位姿到达第一位姿的运动规划。
执行模块25,控制机械臂13根据第一执行路径运动到第一状态,并控制末端执行器15获持被操作物A(S3041)。当末端执行器15到达第一位姿,控制末端执行器15获持被操作物A。当末端执行器15为吸盘时,控制启动吸附。当末端执行器15为夹持工具时,控制启动夹持。可行的,各需驱动的执行单元可以分别设有驱动,也可以为统一的驱动系统控制执行。
具体的,根据运动规划控制机械臂13运动到第二状态,可以包括以下实施方式。
路径规划模块23,还用于根据末端执行器15当前位姿以及第二状态包括的于传送机构11的目标位置,获得末端执行器15到达第二状态的第二执行路径(S3043)。可以理解的是,该目标位置包括具体的位置,也包括位置区域。
第二状态匹配模块26,用于根据第二执行路径以及第二状态的目标速度VG,获得轨迹规划(S3045)。其中,目标速度VG对应传送机构11的传送速度VC,包括目标速度VG等于传送速度VC,或者目标速度VG落入传送速度VC的一个阈值范围内。
执行模块25,还用于获持被操作物A后,根据第二状态匹配模块26的轨迹规划控制机械臂13执行(S3047)。
具体的,控制末端执行器15放置被操作物A于传送机构11,可以包括以下实施方式。
放置模块27,当末端执行器15在执行模块25的控制下,到达第二状态,控制末端执行器15放置被操作物A(S3049)。当末端执行器15为吸盘时,控制关闭吸附。当末端执行器15为夹持工具时,控制关闭夹持。
由此,被操作物A放置于传送机构11时具有与传送机构11的传送速度VC一致的运动状态。由此,被操作物A于传送机构11上具有稳定有序的状态。对于后续于传送机构11上执行的其他工序,提供良好、高效自动化的运作条件。
另一实施例中,系统还包括默认状态,默认状态包括默认位置及默认速度VD。为了便于理解,以下结合图6、图7提供的拣货方法400、500进行示例性说明。至少一个处理器14获取运动规划,还包括:至少一个处理器14根据第一状态以及默认状态获取第一运动规划,根据默认状态以及第二状态获取第二运动规划(S402)。其中,默认状态与第二状态为已知信息,因此,第二运动规划为相对固定的执行过程。具体的,该第二运动规划可以存储于存储装置16,当根据实时规划的第一运动规划到达默认状态,即可直接获取已知的第二运动规划,完成第二状态。该实施方式中,根据获得的第一状态,即可与已知的默认状态执行第一运动规划(S402),并可执行控制机械臂运动到第一状态,并控制机械臂13的末端执行器15获持被操作物A(S404)。完成后即可执行根据第一运动规划控制机械臂运动到默认状态(S406)。由于默认状态及第二状态已知,根据默认状态以及第二状态获取第二运动规划(S402)包括:第二运动规划为预存的控制指令。当达到默认状态,即可执行根据第二运动规划控制机械臂运动到第二状态(S408)。到达第二状态,控制末端执行器15放置被操作物A于传送机构11(S410)。可以理解的是,本发明实施例提供的系统、方法的执行步骤并不限定于一一串行执行,包括可以并行处理、预处理的执行顺序。
具体的,根据运动规划控制机械臂13运动到第二状态(S408),可以包括以下实施方式。
路径规划模块23,还用于根据末端执行器15当前位姿以及默认状态包括的默认位置,获得末端执行器15到达默认状态的第三执行路径(S4043)。
默认状态还可以包括默认速度VD。相应的,系统还包括默认状态匹配模块24,用于根据第三执行路径以及默认状态的默认速度VD,执行轨迹规划(S4045)。相应的,当默认状态包括默认速度VD,第二运动规划包括由默认位置到目标位置的第四执行路径,以及由默认位置的默认速度VD达到目标位置时的目标速度VG的轨迹规划(S4049)。
执行模块25,还用于获持被操作物A后,根据默认状态匹配模块24的轨迹规划控制机械臂13执行(S4047)。以及达到默认状态后,根据第二运动规划的轨迹规划控制机械臂13执行(S4051)。
第二状态还可以包括被操作物A放置于传送机构11的位置与前一货物的距离大于或等于第一阈值。一实施方式下,目标位置与前一货物的距离大于或等于第一阈值,可以包括下述实现方式,根据第一阈值以及传送速度VC得到执行时间T,系统根据放置模块27完成任务后,进行下一轮循环,获持任务及放置任务的时间采用执行时间T进行规划并执行。其中,结合前述系统实施例,循环包括至少一个处理器14根据视觉传感器12获取的数据,以及根据分割处理模块21、接近向量获取模块22、路径规划模块23、执行模块25根据第一状态执行获持任务,以及获持后,根据路径规划模块23、第二状态匹配模块26、执行模块26根据第二状态执行放置任务。可以理解的是,上述模块的执行过程可以为依次执行,也可以包括并行执行。另一可行方式下,当具有专门获取取货区域S信息的感知装置12时,至少一个处理器14包括在其他模块运作当前被操作物A1时,分割处理模块21及接近向量获取模块22同步获取下一个被操作物A2,完成当前被操作物A1的放置任务后,即可直接根据已获得的下一个被执行获取A2执行获持任务。提高系统执行效率。当放置任务采用上述具有默认状态的方式时,在完成当前被操作物A1的放置任务前,路径规划模块23还可以同步执行根据第一状态的路径规划,使得系统完成当前被执行获取A1的放置任务后,执行模块25即可直接执行下一被操作物A2根据第一状态的路径规划。可以理解的是,以上仅为示例性作用,并不用于限定本发明保护范围。同步执行的方式下,不仅限于同步获取下一被操作物A2的获持任务信息,还可以包括获持多个待执行货物的获持任务。当放置任务采用具有默认状态的方式时,在机械臂13执行当前任务的过程中,可以同步获得下一被操作物或下多个被操作物的获持任务以及放置任务。本领域技术人员基于该示例性原理,在不付出创造性劳动进行的变化方式仍属于本发明保护范围。
第二状态还可以包括标签所在的位置处于预设的方位。至少一个处理器14还用于,根据感知装置12获取的数据,得到被操作物A的标签所在的位置。一些应用场景下,货物上附有标签,标签用于识别货物信息,提供输送系统获取输送所需的信息,例如,货物标识,始发地,目的地,重量,尺寸,等。进入传送带系统以后会涉及标签识别的需求,因此,在系统获持任务以及放置任务中还包括获知货物上具有标签的所在位置,并根据该标签的位置规划获持、放置任务,使得货物放置于传送机构11时标签的朝向符合需求的朝向。例如,对于除了与传送机构11接触的面不具备扫描装置的五面扫描装置的应用场景而言,需求的朝向为标签不处于底部(与传送机构11接触的面)即可。对于设定了一向、两向等其他有特定限制的场景而言,需求的朝向为标签朝向设有扫描装置的任一向即可。于获持任务中,根据感知装置12获得的取货区域S的图像信息,识别货物上具有的标签。具体的,可以根据标签的特殊标识、形态等特征,予以匹配识别。在当根据分割处理模块21分割出至少一个分割目标,并于分割目标上识别到标签后,根据该标签处于货物的位置,以及第二状态限定的标签所在的位置处于预设的方位,选择被执行区域T所在的面为末端执行器15获持后可执行放置于传送机构11时货物的标签处于预设的方位。即标签的朝向对应于具有扫描装置的朝向。为了便于理解,以下针对典型场景示例性说明。当扫描装置处于传送机构11的上方,即标签所在的位置处于顶面(与传送机构接触面相对的面)。分割处理模块21根据取货区域S的图像数据,分割出多个分割目标,选择无遮挡且具有标签的分割目标,并于具有标签的面选择被执行区域T。该方式下,在执行放置任务时,末端执行器15的姿态,以获持面相对传送机构11垂直放置即可。一些情况下,无遮挡的分割目标上识别的标签,但标签所在的位置,使得末端执行器15接触标签所在的面会存在碰撞,则可于无碰撞问题的面上选择被执行区域T。通过该被执行区域T以及标签所在位置处于预设的方位,获得末端执行器15于第二状态时的姿态,使得末端执行器15根据该姿态进行放置时标签所在的位置符合预设的方位。当扫描装置为前述五向装置时,当识别到无遮挡的分割目标具有设置标签的面时,可以任意选取无碰撞的面上的被执行区域T,当以通用放置姿态,即第二状态末端执行器15的姿态均为由垂直传送机构11的方向下放。均可以满足标签的方位是朝向任一方向扫描装置,而不在底面。可以理解的是,当采用通用放置姿态时,可以减少规划限制。
一实施方式,目标速度VG可以小于传送速度VC。至少一个处理器14还包括加速模块28,用于根据第二状态控制机械臂13运动到目标位置,以及,控制机械臂13沿传送机构11的传送方向加速达到传送速度VC。当根据加速模块28加速达到传送速度VC,放置模块27完成放置操作。
本发明上述实施例提供的多种实施方式的拣货系统,提供了结合传送机构的自动拣货系统,实现了放置于传送机构的货物与传送机构的传送速度匹配。相比现有技术由人工完成拣货并放置于传动机构的方式,解决了人工操作难以匹配高速运行的传送机构,以及难以满足高速运行状态下准确放置货物,并保持物体放置后的稳定性。就该问题而言,本发明实施例提供的拣货系统,保证了物体放置于传送机构的稳定性,以及系统运作的有序性及高效性。
本发明实施例还提供一种拣货方法200A,如图3所示,该方法实施于一个或多个计算机系统,包括执行步骤:
S202:根据被操作物得到操作用机器人的第一状态,以及将该被操作物放置于传送机构的第二状态,获取运动规划。第二状态包括该被操作物沿传送机构的传送方向具有目标速度VG。其中,目标速度VG对应所述传送机构的传送速度VC
S204:控制操作用机器人运动到第一状态,并控制末端执行器获持被操作物。
S206:根据运动规划控制操作用机器人运动到第二状态。
S208:控制末端执行器放置被操作物于传送机构。
需要说明的是,上述实施例并不用于限定执行步骤的顺序,另一实施方式中,拣货方法200B,如图4所示,获取到第一状态后,步骤S202可以与步骤S204并行处理。还包括,步骤S202、S204交替或交错执行,在二者均完成后即可执行S206。
其中,步骤S202中根据被操作物得到操作用机器人的第一状态,结合图5所示,可以包括:
S3021:获取取货区域的信息。
S3023:根据获取的数据进行分割处理,得到被操作物的信息。
其中,步骤S202中根据被操作物得到操作用机器人的第一状态,结合图5所示,还包括:
S3035:根据被操作物的信息得到末端执行器接触该被操作物的被执行区域。
S3037:获取末端执行器接近该被执行区域的接近向量。
相应的,步骤S204包括:
S3039:根据得到的接近向量,以及末端执行器当前的位姿,获得末端执行器到达第一状态的第一执行路径。
S3041:控制操作用机器人根据第一执行路径运动到第一状态,并控制末端执行器获持被执行物体。
具体的,第一状态包括末端执行器用于获持被操作物的位姿。第二状态可以包括被操作物放置于传送机构的目标位置。还可以包括被操作物放置于传送机构的位置与前一货物的距离大于或等于第一阈值。当被操作物包括标签,且对标签方位有限定需求的应用场景而言,第二状态还可以包括标签所在的位置处于预设的方位。
一些实施方式下,目标速度VG等于传送速度VC。具体的,结合图5示例,步骤S206根据运动规划控制操作用机器人运动到第二状态,可以包括步骤:
S3043:根据末端执行器当前位姿以及第二状态包括的于传送机构的目标位置,获得末端执行器到达第二状态的第二执行路径。
S3045:根据第二执行路径以及第二状态的目标速度VG,获得轨迹规划。
S3047:根据轨迹规划控制操作用机器人执行。
相应的,步骤S208控制末端执行器放置被操作物于传送机构包括:
S3049:当末端执行器到达第二状态,控制末端执行器放置被执行物体。
还可以设置目标速度VG小于传送速度VC。相应的,步骤S206中根据运动规划控制操作用机器人运动到第二状态,还包括:根据第二状态控制操作用机器人运动到第二状态包括的目标位置,以及,控制操作用机器人沿传送机构的传送方向加速达到传送速度VC。具体的,可以包括以下执行步骤:
一些实施方式下,结合图6所示的示例,拣货方法还包括默认状态,包括默认位置及默认速度VD。步骤S202中获取运动规划还包括:S402:根据第一状态及默认状态获取第一运动规划,以及根据默认状态及第二状态获取第二运动规划。
其他实施方式,结合图5、图7所示的示例,拣货方法还可以包括方法300的步骤S3021至S3041,执行获持任务,以及方法500执行放置任务。其中方法500包括:
S5043:根据末端执行器当前位姿以及默认状态包括的默认位置,获得末端执行器到达默认状态的第三执行路径。
S5045:根据第三执行路径以及默认状态的默认速度VD,执行轨迹规划。
S5047:根据轨迹规划控制操作用机器人执行。
S5049:根据默认位置到目标位置的第四执行路径,以及由默认位置的默认速度VD达到目标位置的目标速度VG的轨迹规划。
S5051:根据轨迹规划控制操作用机器人执行。
由于上述实施方式提供的拣货方法包括的步骤,在前述拣货系统中有对应的原理阐述,可结合参看,在此不再赘述。
本发明上述实施例提供的多种实施方式的拣货方法,提供了结合传送机构的自动拣货方法,实现了放置于传送机构的货物与传送机构的传送速度匹配。相比现有技术由人工完成拣货并放置于传动机构的方式,解决了人工操作难以匹配高速运行的传送机构,以及难以满足高速运行状态下准确放置货物,并保持物体放置后的稳定性。就该问题而言,本发明实施例提供的拣货方法,保证了物体放置于传送机构的稳定性,以及整体运作的有序性及高效性。
本发明实施例提供的获持与放置系统20还可以集成于机器人。如图9,机器人30包括:包括感知装置12,操作用机器人13,以及至少一个处理器14。其中,感知装置12用于感测被操作物。操作用机器人13,包括自由端,该自由端设置有末端执行器15。该操作用机器人13包括串联机器人,并联机器人,以及结合移动机器人的多种选择,可以实现末端执行器15对被操作物的操作即可。例如,串联机器人可以为具有6自由度的机械臂。至少一个处理器14用以执行获持与放置方法,包括:根据被操作物得到操作用机器人13和/或末端执行器15的第一状态,以及欲将该被操作物执行放置所处的第二状态,获取运动规划。其中,第一状态与第二状态包括位置、姿态、速度、加速度、角速度、角加速度、几何外形和/或重量分布。该方法还包括:控制操作用机器人13和/或末端执行器15运动到所述第一状态,并控制末端执行器15获持被操作物,以及根据运动规划控制控制操作用机器人13和/或末端执行器15运动到第二状态,以及控制末端执行器15放置被操作物。具体原理及有益效果可参看前述获持与放置系统20的详细阐述。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种拣货系统,其特征在于,包括:
传送机构,所述传送机构具有传送速度VC
感知装置,用于感测被操作物;
操作用机器人,包括自由端,该自由端设置有末端执行器,
至少一个处理器,用于:
根据所述感知装置感测的所述被操作物得到所述操作用机器人的第一状态,以及将该被操作物放置于所述传送机构的第二状态,获取运动规划;所述第二状态包括该被操作物沿所述传送机构的传送方向具有目标速度VG,其中,目标速度VG对应所述传送速度VC
控制所述机械臂运动到所述第一状态,并控制所述末端执行器获持所述被操作物;
根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态;
控制所述末端执行器放置所述被操作物于所述传送机构。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述感知装置包括视觉传感器,所述至少一个处理器,还用于根据所述视觉传感器获取的数据进行分割处理,得到所述被操作物的信息。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述至少一个处理器,还用于根据所述被操作物的信息得到所述末端执行器接触该被操作物的被执行区域,得到所述被执行区域的法向量。
4.如权利要求1至3任一项所述的系统,其特征在于,所述第一状态包括所述末端执行器用于获持所述被操作物的位姿。
5.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第二状态还包括所述被操作物放置于所述传送机构的位置与前一货物的距离大于或等于第一阈值。
6.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述至少一个处理器还用于,根据所述感知装置获取的数据,得到所述被操作物的标签所在的位置;所述第二状态还包括所述标签所在的位置处于预设的方位。
7.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第二状态还包括所述被操作物放置于所述传送机构的目标位置。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述目标速度VG小于所述传送速度VC;所述至少一个处理器还用于,根据所述第二状态控制所述操作用机器人运动到所述目标位置,以及,控制操作用机器人沿所述传送机构的传送方向加速达到所述传送速度VC
9.如权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括默认状态,所述默认状态包括默认位置及默认速度VD;所述至少一个处理器获取所述运动规划,还包括:所述至少一个处理器根据所述第一状态以及默认状态获取第一运动规划,以及根据所述默认状态以及第二状态获取第二运动规划。
10.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述目标速度VG等于所述传送速度VC
11.一种拣货方法,其特征在于,所述方法实施于一个或多个计算机系统,包括执行步骤:
根据被操作物得到操作用机器人的第一状态,以及将该被操作物放置于传送机构的第二状态,获取运动规划;所述第二状态包括该被操作物沿所述传送机构的传送方向具有目标速度VG,其中,目标速度VG对应所述传送机构的传送速度VC
控制所述操作用机器人运动到所述第一状态,并控制所述末端执行器获持所述被操作物;
根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态;
控制所述末端执行器放置所述被操作物于所述传送机构。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述根据所述被操作物得到所述操作用机器人的第一状态,包括:
获取取货区域的信息;
根据获取的信息进行分割处理,得到所述被操作物的信息。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述根据所述被操作物得到所述操作用机器人的第一状态,还包括:
根据所述被操作物的信息得到所述末端执行器接触该被操作物的被执行区域;
获取末端执行器接近所述被执行区域的接近向量。
14.如权利要求11至13任一项所述的方法,其特征在于,所述第一状态包括所述末端执行器用于获持所述被操作物的位姿。
15.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述第二状态还包括所述被操作物放置于所述传送机构的位置与前一货物的距离大于或等于第一阈值。
16.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述被操作物包括标签,所述第二状态还包括所述标签所在的位置处于预设的方位。
17.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述第二状态还包括所述被操作物放置于所述传送机构的目标位置。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,所述目标速度VG小于所述传送速度VC;所述根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态,还包括:根据所述第二状态控制所述操作用机器人运动到所述目标位置,以及,控制操作用机器人沿所述传送机构的传送方向加速达到所述传送速度VC
19.如权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括默认状态,所述默认状态包括默认位置及默认速度VD;所述获取所述运动规划,还包括:根据所述第一状态以及默认状态获取第一运动规划,以及根据所述默认状态以及第二状态获取第二运动规划。
20.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述目标速度VG等于所述传送速度VC
21.一种获持与放置系统,其特征在于,包括:
感知装置,用于感测被操作物;
操作用机器人,包括自由端,该自由端设置有末端执行器,
至少一个处理器,用于:
根据所述被操作物得到所述末端执行器的第一状态,以及将该被操作物执行放置所处的第二状态,获取运动规划;所述第一状态与所述第二状态包括位置、姿态、速度、加速度、角速度、角加速度、几何外形和/或重量分布;
控制所述操作用机器人运动到所述第一状态,并控制所述末端执行器获持所述被操作物;
根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态;
控制所述末端执行器放置所述被操作物。
22.一种机器人,其特征在于,包括:
感知装置,用于感测被操作物;
操作用机器人,包括自由端,该自由端设置有末端执行器,
至少一个处理器,用于:
根据所述被操作物得到所述末端执行器的第一状态,以及将该被操作物执行放置所处的第二状态,获取运动规划;所述第一状态与所述第二状态包括位置、姿态、速度、加速度、角速度、角加速度、几何外形和/或重量分布;
控制所述操作用机器人运动到所述第一状态,并控制所述末端执行器获持所述被操作物;
根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态;
控制所述末端执行器放置所述被操作物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110654599A (zh) * 2019-09-29 2020-01-07 珠海格力智能装备有限公司 装箱设备和电饭煲包装生产线
CN111347426A (zh) * 2020-03-26 2020-06-30 季华实验室 一种基于3d视觉的机械臂精确放置轨迹规划方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030086775A1 (en) * 2001-11-08 2003-05-08 Farhad Farassat Mechanism for exchanging chip-carrier plates for use in a hybrid chip-bonding machine
CN101386171A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 希捷科技有限公司 拾取和放置工件翻转装置
CN201458340U (zh) * 2009-07-06 2010-05-12 北京京城清达电子设备有限公司 一种基板立式挂架的装载装置
CN202845347U (zh) * 2012-08-13 2013-04-03 Abb技术有限公司 一种机器人分拣系统
CN103786153A (zh) * 2012-10-31 2014-05-14 发那科株式会社 物品取出装置及物品取出方法
CN105269580A (zh) * 2014-06-25 2016-01-27 上银科技股份有限公司 机械手臂的安全控制方法
CN106965180A (zh) * 2017-04-13 2017-07-21 北京理工大学 流水线上瓶子的机械臂抓取装置与方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030086775A1 (en) * 2001-11-08 2003-05-08 Farhad Farassat Mechanism for exchanging chip-carrier plates for use in a hybrid chip-bonding machine
CN101386171A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 希捷科技有限公司 拾取和放置工件翻转装置
CN201458340U (zh) * 2009-07-06 2010-05-12 北京京城清达电子设备有限公司 一种基板立式挂架的装载装置
CN202845347U (zh) * 2012-08-13 2013-04-03 Abb技术有限公司 一种机器人分拣系统
CN103786153A (zh) * 2012-10-31 2014-05-14 发那科株式会社 物品取出装置及物品取出方法
CN105269580A (zh) * 2014-06-25 2016-01-27 上银科技股份有限公司 机械手臂的安全控制方法
CN106965180A (zh) * 2017-04-13 2017-07-21 北京理工大学 流水线上瓶子的机械臂抓取装置与方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110654599A (zh) * 2019-09-29 2020-01-07 珠海格力智能装备有限公司 装箱设备和电饭煲包装生产线
CN111347426A (zh) * 2020-03-26 2020-06-30 季华实验室 一种基于3d视觉的机械臂精确放置轨迹规划方法
CN111347426B (zh) * 2020-03-26 2021-06-04 季华实验室 一种基于3d视觉的机械臂精确放置轨迹规划方法

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