CN110182718A - 搬运机器人的控制方法及货物搬运系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种搬运机器人的控制方法，包括：将搬运任务分配给一搬运机器人，使所述搬运机器人移动到搬运任务的工作点；判断所述搬运机器人的位姿是否正确，如果所述搬运机器人的位姿不正确，调整所述搬运机器人的位姿，直至位姿正确；和控制所述搬运机器人搬取所述搬运对象。

Description

搬运机器人的控制方法及货物搬运系统

技术领域

本发明涉及智能仓储领域，尤其涉及一种搬运机器人的控制方法以及货物搬运系统。

背景技术

在仓库存储以及物流运输环节中，托盘作为一种标准载货平台占据了重要地位。绝大多数情况下，货物需要堆放在托盘上，再由搬运设备搬运托盘来实现货物的平面流转。目前主流托盘搬运设备是手动或者电动的地牛，都需要人工操作。在当前人力成本日益增高的情况下需要企业付出额外的成本。而且效率也比较低下。

最初的地面托盘搬运工具是纯机械的手动地牛，由人控制地牛将叉齿伸入托盘下方空隙，通过液压机构顶升起托盘，再由人拉着地牛进行搬运，到达目标位置后复位液压装置，放下托盘。随着科技的进步，整个流程变成了半自动化，手动地牛变成了可以电动操控移动的电动地牛，动力源由人力转为了电能，操作人员也可以使用条码枪、PDA等电子设备接收任务或者记录一部分搬运过程信息。

对于目前普及率最高的使用电动设备的搬运系统来说，同样有很多缺点：1.耗费人力：电动设备仍然需要人去操作，占用了宝贵的人力资源，增加了仓库的运营成本；2.操作复杂、效率低：电动设备不是所有人都可以使用，需要对操作人员进行培训，搬运的效率也和操作人员的熟练度紧密相关。并且任务由人来分配，没办法在分配时给出效率最高的方案，从而降低了整个物流系统的运行效率；3.信息流通性差：有人参与的系统相对于全自动化系统必然有信息交互的延时与缺失。托盘流转过程中的相关信息需要操作人员使用电子设备记录，如果操作流程不规范或者人员不按规操作，就会导致信息丢失。4.系统扩展性、稳定性差：当现有系统满足不了托盘搬运需求时，不仅需要增加设备，还需要增加设备操作人员，对新的操作人员还需要进行业务流程的培训指导。当系统内人员流失时，也会对整个系统运行稳定性造成很大的负面影响。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种搬运机器人的控制方法，包括：将搬运任务分配给一搬运机器人，使所述搬运机器人移动到搬运任务的工作点；判断所述搬运机器人的位姿是否正确，如果所述搬运机器人的位姿不正确，调整所述搬运机器人的位姿，直至位姿正确；和控制所述搬运机器人搬取所述搬运对象。

根据本发明的一个方面，所述将搬运任务分配给一搬运机器人步骤以及所述判断搬运机器人的位姿是否正确的步骤由调度系统执行，所述控制搬运机器人搬取搬运对象的步骤还包括：根据所述搬运对象相对于所述搬运机器人的位置和/或角度，规划所述搬运机器人的移动路线，控制所述搬运机器人沿所述移动路线移动，直至所述搬运机器人上的限位传感器被触发。

根据本发明的一个方面，所述的控制方法还包括：通过所述搬运机器人上的摄像头拍摄所述搬运对象上的信息码，并由调度系统确认所述搬运对象是否正确；通过所述搬运机器人将所述搬运对象搬运到目标位置，通过调度系统确认所述搬运机器人的位姿是否正确，如果所述搬运机器人的位姿不正确，调整所述搬运机器人的位姿直至正确。

根据本发明的一个方面，所述的控制方法还包括：确认所述搬运目标是否还需要搬运到其他目标位置；如果不需要，卸载所述搬运目标；如果需要，在当前目标位置完成相应操作后，通过所述搬运机器人将所述搬运对象搬运到所述其他目标位置。

根据本发明的一个方面，所述的控制方法还包括：调度系统寻找空闲的搬运机器人，如果没有空闲的搬运机器人，则将搬运任务挂起，等待可用的搬运机器人；如果找到了多个可用的搬运机器人，调度系统将搬运任务与路线下发给距离搬运对象最近的搬运机器人。

本发明还涉及一种货物搬运系统，包括：多个搬运机器人；调度单元，所述调度单元与所述搬运机器人相通讯，其中所述调度单元配置成：将搬运任务分配给一搬运机器人，使所述搬运机器人移动到搬运任务的工作点；判断所述搬运机器人的位姿是否正确，如果所述搬运机器人的位姿不正确，调整所述搬运机器人的位姿，直至位姿正确；和控制所述搬运机器人搬取所述搬运对象。

根据本发明的一个方面，所述搬运机器人上设置有限位传感器，所述调度单元配置成：根据所述搬运对象相对于所述搬运机器人的位置和/或角度，规划所述搬运机器人的移动路线，控制所述搬运机器人沿所述移动路线移动，直至所述搬运机器人上的限位传感器被触发。

根据本发明的一个方面，所述搬运机器人上设置有摄像头，所述摄像头配置成可拍摄所述搬运对象上的信息码，所述调度单元配置成：通过所述搬运机器人上的摄像头拍摄所述搬运对象上的信息码，确认所述搬运对象是否正确，所述调度单元还配置成：通过所述搬运机器人将所述搬运对象搬运到目标位置，确认所述搬运机器人的位姿是否正确，如果所述搬运机器人的位姿不正确，调整所述搬运机器人的位姿直至正确。

根据本发明的一个方面，所述调度单元配置成：确认所述搬运目标是否还需要搬运到其他目标位置；如果不需要，卸载所述搬运目标；如果需要，在当前目标位置完成相应操作后，通过所述搬运机器人将所述搬运对象搬运到所述其他目标位置。

根据本发明的一个方面，所述调度单元配置成：寻找空闲的搬运机器人，如果没有空闲的搬运机器人，则将搬运任务挂起，等待可用的搬运机器人；如果找到了多个可用的搬运机器人，调度系统将搬运任务与路线下发给距离搬运对象最近的搬运机器人。

本发明还涉及一种计算机可读存储介质,包括存储于其上的计算机可执行指令，所述可执行指令在被处理器执行时实施如上所述的控制方法。

本发明还涉及一种搬运机器人，包括：车体；驱动轮，安装在所述车体上以带动所述搬运机器人运动；搬运部，设置在所述车体上并可承载待搬运物体；导航激光雷达，设置在所述车体上，并配置成可探测所述搬运机器人的周围环境并生成点云数据；控制单元，所述控制单元与所述导航激光雷达耦合，并接收所述点云数据。

根据本发明的一个方面，所述搬运机器人还包括设置在所述车体上的避障激光雷达，所述避障激光雷达配置成可探测所述搬运机器人周围的障碍物，所述控制单元与所述避障激光雷达耦合，并可控制所述驱动轮绕过所述障碍物。

根据本发明的一个方面，所述搬运机器人还包括设置在所述车体上的避障摄像头，所述避障摄像头配置成可对周围环境进行拍摄，所述控制单元与所述避障摄像头耦合，并配置成可根据所述避障摄像头拍摄的图像，识别周围障碍物，并控制所述驱动轮绕过所述障碍物。

根据本发明的一个方面，所述避障激光雷达设置在所述车体的上方。

根据本发明的一个方面，所述搬运机器人还包括设置在所述车体两侧的转向指示灯和设置在所述车体下部的安全触边。

根据本发明的一个方面，所述搬运机器人还包括设置在所述车体上的深度摄像头，所述深度摄像头配置成可识别所述搬运机器人相对于待搬运物体的位置和/或角度。

根据本发明的一个方面，所述搬运机器人还包括设置在所述车体上的托盘码识别摄像头，所述托盘码识别摄像头可拍摄待搬运物体的图片，所述托盘码识别摄像头与所述控制单元耦合，所述控制单元配置成根据所述图片，判断所述待搬运物体是否正确。

根据本发明的一个方面，所述搬运机器人还包括设置在所述车体上的限位传感器，当所述待搬运物体在所述搬运部上放置到位时，所述限位传感器被触发。

根据本发明的一个方面，所述搬运机器人为叉车，所述搬运部为叉取部。

本发明还涉及一种货物搬运系统，包括：多个如权利要求1-8中任一项所述的搬运机器人；调度单元，所述调度单元与所述搬运机器人相通讯，其中所述调度单元配置成：将搬运任务分配给一搬运机器人，使所述搬运机器人移动到搬运任务的工作点；判断所述搬运机器人的位姿是否正确，如果所述搬运机器人的位姿不正确，调整所述搬运机器人的位姿，直至位姿正确；和控制所述搬运机器人搬取所述搬运对象。

本发明实施例的优点包括：成本低，整套托盘搬运流程全自动化运行，无需人为操控，相对于传统模式每台机器人每年可以节约一个人的工资，机器人使用的数量越多、时间越长，为企业节省的资金越多；效率高：在系统层面，智能调度系统可以根据实际情况做出效率最高的安排。在设备层面，机器人可以自动规划出最短的移动路径，移动速度也高于人力操控的电动托盘搬运设备。如果与其他仓库内机器人应用场景(如机器人货到人搬运场景等)对接则能发挥1+1>2的功效；信息链完整：整个托盘流转过程的信息都由调度系统收集保存，机器人在运行过程中也会上传给系统本机以及任务的信息。调度系统也可以与WMS，WCS等仓库管理系统相互对接，使得仓库内的信息流形成闭环；4.扩展性强：在系统运行后如有扩展业务的需求，只要将新增机器人与系统对接即可投入使用。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的搬运机器人的立体图；

图2示出了根据本发明一个实施例的搬运机器人的另一个角度的立体图；

图3示出了根据本发明一个实施例的搬运机器人控制方法的流程图；

图4示出了根据本发明一个优选实施例的搬运机器人的控制方法的流程图；

图5示出了根据本发明一个实施例的智能仓储系统的示意图；和

图6示出了根据本发明一个实施例的的一种计算机程序产品的框图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的涉及一种搬运机器人的控制方法。在描述控制方法之前，首先描述一下根据本发明一个实施例的搬运机器人。

图1和图2示出了根据本发明一个实施例的搬运机器人100。图1中是以叉车(或称地牛)为例说明搬运机器人，本领域技术人员能够理解，本发明的搬运机器人100还可以是其他类型的搬运机器人，并不限于叉车。

如图1和图2所示，搬运机器人100包括车体113以及安装在车体113上的驱动轮104。搬运机器人100还可以包括与驱动轮104耦合的驱动装置(诸如电机，未示出)和电池(未示出)。通过电池提供的电力，驱动装置可驱动该驱动轮104，从而带动搬运机器人100在地面上进行各种运动，包括但不限于前进、后退、转弯等操作。当然根据需要，搬运机器人100还可以包括变速装置，从而为驱动轮104提供合适的扭矩和转速。电池例如为可充电的电池，从而当电力耗尽后或者低于一定阈值后，为电池进行充电操作。为此，在搬运机器人100上设置有自动充电口107。从而当检测到电池电力低于阈值时，可以将搬运机器人100自动导航到充电桩附近，通过自动充电口107对接充电头，完成充电过程。如图1所示，搬运机器人100具有搬运部(叉取部)109。当把搬运机器人靠近待搬运物体，并调整好定位之后，将叉取部109伸入到待搬运物体的底部，然后进行举升操作，将待搬运物体举起，即可将待搬运物体取到搬运机器人100上。为了实现举升操作，车体113中设置有举升机构，例如包括电机、丝杠等机构，不再详细描述。

如图1所示，为了使得搬运机器人100具有更好的自动导航能力，搬运机器人100上还在车体上设置有导航激光雷达101、避障激光雷达106、避障摄像头108。激光雷达的发射器发射出激光束，激光束遇到物体后，经过漫反射，返回至激光接收器，生成点云数据，通过分析点云数据就能够探测出物体的距离和方位，从而探测周围环境。图1中，导航激光雷达101通过支撑架103设置在车体113的上方位置，用于对周围的环境进行检测，协助搬运机器人进行自动导航。导航激光雷达101还能够根据反射回来的激光数据能够计算出搬运机器人100自身在地图内的实际坐标与朝向角度(即位姿)。避障激光雷达106设置在车体113的靠下的位置处，用于检测地面上的障碍物，并协助搬运机器人规避障碍物。避障摄像头108可对周围的环境进行拍摄。本领域技术人员能够理解，搬运机器人100还可包括控制单元。控制单元与导航激光雷达101、避障激光雷达106、避障摄像头108耦合，可获取它们所采集的数据，并进行处理和分析，例如获得搬运机器人的位姿，以及障碍物的信息和方位，从而引导搬运机器人进行导航。当然，控制单元可以集成在搬运机器人中，也可以与搬运机器人的车体相分离，例如构造成单独的控制单元。这些都在本发明的范围内。所述控制装置例如与所述导航激光雷达101耦合，并接收导航激光雷达101的所述点云数据，对点云数据进行处理分析后，识别出搬运机器人100的实际坐标与朝向角度(即位姿)，从而控制所述驱动轮104，沿着预定路径行进。所述避障激光雷达106配置成可探测所述搬运机器人100周围的障碍物，所述控制装置与所述避障激光雷达106耦合，并可控制所述驱动轮104绕过所述障碍物。

所述避障摄像头108配置成可对周围环境进行拍摄，所述控制单元与所述避障摄像头108耦合，并配置成可根据所述避障摄像头108拍摄的图像，识别周围障碍物，并控制所述驱动轮104绕过所述障碍物。

另外，如图1所示，搬运机器人100还包括转向指示灯102，例如设置在车体113的左右两侧上，或者设置在支撑架103的左右两侧上。当搬运机器人100进行转弯时，相应的一个转向指示灯102就会点亮或者闪烁。此时，转弯路径上的其他搬运机器人就能够及时发现并进行避让。搬运机器人100还包括安全触边105，安全触边105例如由橡胶等弹性材料制成，设置在车体113的下部，边缘略微突出于车体113的周边，从而当与障碍物或者其他搬运机器人发生碰撞时，安全触边105会首先发生接触，避免对车体或车体上其他电气部件产生破坏。

如图2所示，搬运机器人100还包括设置在所述车体上的深度摄像头112、托盘码识别摄像头110以及限位传感器111。深度摄像头112、托盘码识别摄像头110以及限位传感器111均可用于待搬运的物体。例如，深度摄像头112可以识别出搬运机器人100(或搬运部)相对于待搬运物体例如托盘的位置和/或角度。当待搬运物体被托举在搬运机器人100的叉取部109上时，托盘码识别摄像头110可拍摄待搬运物体的图片，例如拍摄待搬运物体上的识别码，从而根据识别码，可以判断目前搬运的物体，是否是正确的待搬运物体。例如，托盘码识别摄像头与所述控制单元耦合，所述控制单元配置成根据所述图片，判断所述待搬运物体是否正确。限位传感器111用于判断待搬运物体是否在叉取部109上放置到位。例如当待搬运物体在叉取部上放置到位时，触发限位传感器111输出信号，表明待搬运物体已经放置到位。

通常在智能仓库中，除了在仓库中运行的多个搬运机器人以外，还具有中央的调度单元或者计算装置，其用于对搬运机器人进行任务分派、调度和指挥。

下面描述根据本发明一个实施例的一种搬运机器人的控制方法200。控制方法200例如可以通过上面描述的搬运机器人以及调度系统共同来实施。如图3所示，控制方法200包括：

在步骤S201，将搬运任务分配给一搬运机器人，使所述搬运机器人移动到搬运任务的工作点。例如仓库的调度系统从外部客户系统接受到搬运任务，然后分配给一个或多个搬运机器人，搬运机器人在接收到指令后，移动到搬运任务的工作点或者起点，靠近待搬运对象。

在步骤S202，判断所述搬运机器人的位姿是否正确，如果所述搬运机器人的位姿不正确，调整所述搬运机器人的位姿，直至位姿正确。本发明中，搬运机器人的“位姿”是指搬运机器人或者搬运机器人的抓取部位的定位和/或姿态。以上文描述的搬运机器人100为例，其为叉取式的结构，要想正确的叉取物品或者料箱，最理想的情况是搬运机器人100位于物品或者料箱的正前方。如果搬运机器人与物品或者料箱之间的角度在一定范围内，例如在正负10度的范围内，也可能完成叉取任务。而如果搬运机器人100与物品或者料箱之间的角度过大，例如大于正负10度，那么就不能正常的完成叉取任务。在此情况下，就需要调整搬运机器人100相对于物品或者料箱之间的定位，以满足叉取的要求。

在步骤S203，控制所述搬运机器人搬取所述搬运对象。确保搬运机器人100的位姿正确之后，就可以继续搬取物品或者料箱。

下面参考图4描述根据本发明一个优选实施例的搬运机器人的控制方法300。控制方法300可以由上面描述的搬运机器人100和调度系统来一起实现。

在步骤S301，搬运机器人的调度系统接收到托盘(待搬运物体)的搬运任务。例如，每个托盘都可以被分配以唯一的编号。调度系统接收到待搬运的托盘的编号之后，查找地图或者数据库，找到该托盘目前所在的位置，作为搬运任务的起点。或者可替换的，搬运任务本身就指定了搬运任务的起点，不需要查询地图或者数据库来确定。

在步骤S302，调度系统寻找地图上所有处于可执行任务状态的搬运机器人，如果没有空闲的搬运机器人，则将任务挂起，等待可用搬运机器人。如果找到了可用搬运机器人，则进行到步骤S303。

在步骤S303，调度系统将移动命令与路线下发给距离任务起点最近的搬运机器人。可选的，调度系统仅将搬运任务的起点下发给可用的搬运机器人，由搬运机器人自行规划路线并沿着该路线到达搬运任务的起点。搬运机器人接收到命令后移动至搬运任务的起点，并调整自身姿态，以上文描述的搬运机器人100为例，使得叉取部109正对目标托盘，然后将自己的位姿信息上报给调度系统。搬运机器人100可以使用各种方式来确定自己的位姿信息。例如根据一个实施例，导航激光雷达101根据反射回来的激光数据能够计算出搬运机器人100自身在地图内的实际坐标与朝向角度(即位姿)。搬运机器人会将这个实际坐标与朝向角度值上报给调度系统。

在步骤S304，调度系统在接收到搬运机器人100上报的位姿信息之后，确认该位姿是否正确。调度系统例如将搬运机器人的坐标和角度与预定的坐标和角度做比较。如果差值超过一定限值即认为位姿错误。如果位姿错误，则重新调整搬运机器人100的位姿，直至调度系统确认搬运机器人100的位姿正确为止。在确保搬运机器人100的位置正确之后，进行到步骤S305。

在步骤S305，调度系统确认位姿正确后给搬运机器人100发送叉取托盘的命令。

在步骤S306，搬运机器人100通过其上安装的深度摄像头112判断托盘相对于搬运机器人的位置与角度并计算出移动的路线，搬运机器人按照路线移动直至限位传感器被托盘触发(步骤S307)，表明托盘已经装到位。深度摄像头112可以依据探测到的距离数据计算目标托盘相对于搬运机器人的距离以及角度，再由搬运机器人内部的工控机计算出移动路线。虽然之前已经确保搬运机器人处于正确的位置，但由于托盘的实际坐标与角度可能会因为各种客观因素影响经常有小偏差，所以搬运机器人不能直接叉取托盘，需要先移动到托盘附近的一个目标点，调整好位姿，然后沿着深度摄像头计算出的移动路线完成叉取托盘的动作。

在步骤S308，搬运机器人通过托盘码识别摄像头110验证托盘侧面所贴的托盘信息码，并上传给调度系统，由调度系统确认搬运机器人上方的托盘是否为目标托盘(可能还未举升)。或者可选的，搬运机器人通过托盘码识别摄像头110拍摄托盘上的托盘信息码之后，不需要上传给调度系统，在本机上就进行确认是否为目标托盘的需要。这需要提前在本机上存储好目标托盘的信息，例如编号ID等。

在步骤S309，调度系统确认所叉托盘是否为目标托盘。如果是目标托盘，则进行到步骤S311。如果不是目标托盘，则进行到步骤S310，此时说明调度系统或者仓库系统或者搬运机器人的运行出现了问题，系统包括，命令搬运机器人停止，等待人工处理。

在步骤S311，调度系统给搬运机器人发送搬运目的地坐标与路线，搬运机器人的叉取部109升起，直至托盘下底面离开地面，并按照收到的路线移动至目的地坐标。或者可选的，步骤S311中，调度系统不需要再给搬运机器人发送目的地坐标以及路线。可替换的，目的地坐标以及路线可以在步骤302中已经发送，并由搬运机器人存储起来。搬运机器人在接收到目的地坐标以及路线之后，沿着该路线移动到目的地坐标，并且搬运机器人将自己的位姿上传给调度系统。同样的，可以通过导航激光雷达101来确定搬运机器人的位姿。

在步骤S312，调度系统确认搬运机器人的位姿是否正确。例如当进行下一步的操作时，诸如卸载料箱、分拣货物、增加货物时，可能需要搬运机器人以及其上的料箱的处于一定的位姿。在步骤S312中，需要确认位姿是否符合预设要求。如果不符合，重新进行调整，直至位姿合适。在位姿正确之后，进行到步骤S313。

在步骤S313，如果系统确认位姿正确，调度系统告知搬运机器人该托盘是否还需要搬运到其他地点。如果不需要搬运到其他目的地，搬运机器人则降低叉面放下托盘，完成当前搬运任务并等待系统调配新任，搬运机器人将该托盘卸载，发送任务完成的信号，等待新任务(步骤S314)。如果需要搬运到其他目的地，则进行到步骤S315。

在步骤S315，调度系统告知搬运机器人，是否需要在当前料箱上进行分拣/增加货物的操作。如果不需要，则回到步骤S311。而如果需要，那么进行到步骤S316，在人或者机器对托盘上的货物完成取货/补货等操作后，搬运机器人将托盘搬运至下一目的地，并回到步骤S311。

场景应用案例1：

1.调度系统接收到搬运需求；

2.调度系统分配智能地牛A来到起始位置aa叉取托盘；

3.智能地牛A携带托盘移动到货架旁位置bb；

4.智能地牛A放下托盘，遵循调度系统命令执行其他任务；

5.智能堆高叉车B叉起托盘堆放在高层货架上；

场景应用案例2：

1.调度系统接收到搬运需求；

2.调度系统分配智能地牛A来到起始位置aa叉取托盘；

3.智能地牛A携带托盘移动到工作站bb附近；

4.潜入式搬运机器人B携带货架移动至工作站bb附近；

5.工作站内机械臂C根据任务信息，从托盘上抓取相应数量的货物放置到货架上对应位置；

6.智能地牛A根据调度系统安排，携带托盘离开工作站至下一目标位置cc；

本发明实施例的优点包括：

成本低，整套托盘搬运流程全自动化运行，无需人为操控，相对于传统模式每台机器人每年可以节约一个人的工资，机器人使用的数量越多、时间越长，为企业节省的资金越多；

效率高：在系统层面，智能调度系统可以根据实际情况做出效率最高的安排。在设备层面，机器人可以自动规划出最短的移动路径，移动速度也高于人力操控的电动托盘搬运设备。如果与其他仓库内机器人应用场景(如机器人货到人搬运场景等)对接则能发挥1+1>2的功效；

信息链完整：整个托盘流转过程的信息都由调度系统收集保存，机器人在运行过程中也会上传给系统本机以及任务的信息。调度系统也可以与WMS，WCS等仓库管理系统相互对接，使得仓库内的信息流形成闭环；4.扩展性强：在系统运行后如有扩展业务的需求，只要将新增机器人与系统对接即可投入使用。

以上的控制方法300中详细描述了步骤S301～S316。但本领域技术人员能够理解，在适当的情况下，其中某些步骤不是必须的，是可以省略的，其中某些步骤的顺序是可以调换的，其中某些步骤是可以合并或者进行其他修改的，这些都在本发明的保护范围内，并不脱离权利要求限制的本发明的实质。

另外，以上的控制方法200和300中，各个步骤可以由不同的主体来实施。

本发明的第二方面涉及一种货物搬运系统。下面参考图4详细描述。

如图4所示，货物搬运系统400包括多个搬运机器人401和调度单元402。其中，搬运机器人401例如是上文描述的搬运机器人100。调度单元402与所述搬运机器人401相通讯，其中所述调度单元401配置成：将搬运任务分配给一搬运机器人，使所述搬运机器人移动到搬运任务的工作点；判断所述搬运机器人的位姿是否正确，如果所述搬运机器人的位姿不正确，调整所述搬运机器人的位姿，直至位姿正确；和控制所述搬运机器人搬取所述搬运对象。

根据本发明的一个实施例，其中所述搬运机器人上设置有限位传感器，所述调度单元配置成：根据所述搬运对象相对于所述搬运机器人的位置和/或角度，规划所述搬运机器人的移动路线，控制所述搬运机器人沿所述移动路线移动，直至所述搬运机器人上的限位传感器被触发。

根据本发明的一个实施例，所述搬运机器人上设置有摄像头，所述摄像头配置成可拍摄所述搬运对象上的信息码，所述调度单元配置成：通过所述搬运机器人上的摄像头拍摄所述搬运对象上的信息码，确认所述搬运对象是否正确，

所述调度单元还配置成：通过所述搬运机器人将所述搬运对象搬运到目标位置，确认所述搬运机器人的位姿是否正确，如果所述搬运机器人的位姿不正确，调整所述搬运机器人的位姿直至正确。

根据本发明的一个实施例，所述调度单元配置成：确认所述搬运目标是否还需要搬运到其他目标位置；如果不需要，卸载所述搬运目标；如果需要，在当前目标位置完成相应操作后，通过所述搬运机器人将所述搬运对象搬运到所述其他目标位置。

根据本发明的一个实施例，所述调度单元配置成：寻找空闲的搬运机器人，如果没有空闲的搬运机器人，则将搬运任务挂起，等待可用的搬运机器人；如果找到了多个可用的搬运机器人，调度系统将搬运任务与路线下发给距离搬运对象最近的搬运机器人。

本发明的调度单元402配置成可以实施如上文所述的控制方法200和300。

图6示出了根据本发明的一种计算机程序产品500的框图。信号承载介质502可以被实现为或者包括计算机可读介质506、计算机可记录介质508、计算机通信介质510或者它们的组合，其存储可配置处理单元以执行先前描述的过程中的全部或一些的编程指令504。这些指令可以包括例如用于使一个或多个处理器执行如下处理的一个或多个可执行指令：将搬运任务分配给一搬运机器人，使所述搬运机器人移动到搬运任务的工作点；判断所述搬运机器人的位姿是否正确，如果所述搬运机器人的位姿不正确，调整所述搬运机器人的位姿，直至位姿正确；和控制所述搬运机器人搬取所述搬运对象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。

Claims (11)

1.一种搬运机器人的控制方法，包括：

将搬运任务分配给一搬运机器人，使所述搬运机器人移动到搬运任务的工作点；

判断所述搬运机器人的位姿是否正确，如果所述搬运机器人的位姿不正确，调整所述搬运机器人的位姿，直至位姿正确；和

控制所述搬运机器人搬取所述搬运对象。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其中所述将搬运任务分配给一搬运机器人步骤以及所述判断搬运机器人的位姿是否正确的步骤由调度系统执行，所述控制搬运机器人搬取搬运对象的步骤还包括：根据所述搬运对象相对于所述搬运机器人的位置和/或角度，规划所述搬运机器人的移动路线，控制所述搬运机器人沿所述移动路线移动，直至所述搬运机器人上的限位传感器被触发。

3.根据权利要求1或2所述的控制方法，还包括：通过所述搬运机器人上的摄像头拍摄所述搬运对象上的信息码，并由调度系统确认所述搬运对象是否正确；

通过所述搬运机器人将所述搬运对象搬运到目标位置，通过调度系统确认所述搬运机器人的位姿是否正确，如果所述搬运机器人的位姿不正确，调整所述搬运机器人的位姿直至正确。

4.根据权利要求3所述的控制方法，还包括：确认所述搬运目标是否还需要搬运到其他目标位置；如果不需要，卸载所述搬运目标；如果需要，在当前目标位置完成相应操作后，通过所述搬运机器人将所述搬运对象搬运到所述其他目标位置。

5.根据权利要求1或2所述的控制方法，还包括：调度系统寻找空闲的搬运机器人，如果没有空闲的搬运机器人，则将搬运任务挂起，等待可用的搬运机器人；如果找到了多个可用的搬运机器人，调度系统将搬运任务与路线下发给距离搬运对象最近的搬运机器人。

6.一种货物搬运系统，包括：

多个搬运机器人；

调度单元，所述调度单元与所述搬运机器人相通讯，其中所述调度单元配置成：将搬运任务分配给一搬运机器人，使所述搬运机器人移动到搬运任务的工作点；判断所述搬运机器人的位姿是否正确，如果所述搬运机器人的位姿不正确，调整所述搬运机器人的位姿，直至位姿正确；和控制所述搬运机器人搬取所述搬运对象。

7.根据权利要求6所述的货物搬运系统，其中所述搬运机器人上设置有限位传感器，所述调度单元配置成：根据所述搬运对象相对于所述搬运机器人的位置和/或角度，规划所述搬运机器人的移动路线，控制所述搬运机器人沿所述移动路线移动，直至所述搬运机器人上的限位传感器被触发。

8.根据权利要求6或7所述的货物搬运系统，所述搬运机器人上设置有摄像头和激光雷达，所述摄像头配置成可拍摄所述搬运对象上的信息码，所述激光雷达配置成可检测所述搬运机器人的位姿，所述调度单元配置成：通过所述搬运机器人上的摄像头拍摄所述搬运对象上的信息码，确认所述搬运对象是否正确；

所述调度单元还配置成：通过所述搬运机器人将所述搬运对象搬运到目标位置，确认所述搬运机器人的位姿是否正确，如果所述搬运机器人的位姿不正确，调整所述搬运机器人的位姿直至正确。

9.根据权利要求8所述的货物搬运系统，所述调度单元配置成：确认所述搬运目标是否还需要搬运到其他目标位置；如果不需要，卸载所述搬运目标；如果需要，在当前目标位置完成相应操作后，通过所述搬运机器人将所述搬运对象搬运到所述其他目标位置。

10.根据权利要求6或7所述的货物搬运系统，所述调度单元配置成：寻找空闲的搬运机器人，如果没有空闲的搬运机器人，则将搬运任务挂起，等待可用的搬运机器人；如果找到了多个可用的搬运机器人，调度系统将搬运任务与路线下发给距离搬运对象最近的搬运机器人。

11.一种计算机可读存储介质,包括存储于其上的计算机可执行指令，所述可执行指令在被处理器执行时实施如权利要求1-5中任一项所述的控制方法。