CN111515952A - 一种应用于快递拿取的机器人快换盘控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于快递拿取的机器人快换盘控制系统，它涉及机器人控制系统技术领域；所述语音输入模块与智能转换模块相互配合，所述智能转换模块与识别体积与重量模块相互对应，所述识别体积与重量模块与体积大小区间单元、重量大小区间单元相互对应；所述位置确认模块与固定快换盘路径单元、快递存放路径单元相互对应；所述位置确认模块分别与识别体积与重量模块、抓手吸盘确认模块相互配合；抓手吸盘确认后通过快换盘切换平台来完成快换盘的切换，快换盘通过气泵的触点来实现气动连接；采用体积和重量区间的识别，可提高快递拿取的稳定性，抓手吸盘可智能识别待取快递的大小、重量，从而快速更换对应的抓手吸盘。
Description
技术领域
本发明属于机器人控制系统技术领域，具体涉及一种应用于快递拿取的机器人快换盘控制系统。
背景技术
工业机器人是现代制造业重要的自动化装备,它囊括了电子、计算机、机械、传感器、人工智能等先进技术，工业机器人的应用领域也越来越广泛。
进入21世纪后，工业机器人进入到快速发展时期。工业机器人是一种通用性较强的自动化设备，末端执行器则是直接执行作业任务的装置，大多数末端执行器的结构和尺寸都是根据其不同的作业任务要求来设计，从而形成了多种多样的结构形式。通过对工业机器人运行程序的编辑，快换装置能快速有效更换末端执行器,提高工业机器人作业的柔性，为工业机器人在不同作业的应用提供了有利条件。
随着电商经济的发展，网络购物以成为人们生活中重要的一部分，以往快递都会送达客户的手中，但是效率很低，快递积压严重，在不断的改进中，“菜鸟驿站”诞生了，但是随着网络直播的火热，网购越来越多，快递量越来越多，“菜鸟驿站”的工作量明显增多，很多驿站中采用机器人操作，但是成本高，一般机器人应对的范围小，灵活性差；也有采用智能机械手的，但是依然不能适应灵活多变的快递；因此亟待研发一款低成本且适应“菜鸟驿站”中不同大小、重量快递拿取的控制系统。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题；本发明的目的在于提供一种应用于快递拿取的机器人快换盘控制系统。
本发明的一种应用于快递拿取的机器人快换盘控制系统，它包括程序录入模块、语音输入模块、智能转换模块、识别体积与重量模块、位置确认模块、抓手吸盘确认模块、扫描识别模块、快换盘切换平台、语音确认模块、二维码识别模块和PLC；所述程序录入模块与PLC 001相互配合；所述的程序录入模块包含固定快换盘路径单元、快递存放路径单元、体积大小区间单元、重量大小区间单元；所述语音输入模块与智能转换模块相互配合，所述智能转换模块与识别体积与重量模块相互对应，所述识别体积与重量模块与体积大小区间单元、重量大小区间单元相互对应；所述位置确认模块与固定快换盘路径单元、快递存放路径单元相互对应；所述位置确认模块分别与识别体积与重量模块、抓手吸盘确认模块相互配合；抓手吸盘确认模块与快换盘切换平台相互配合，抓手吸盘确认后通过快换盘切换平台来完成快换盘的切换，快换盘通过气泵的触点来实现气动连接；快换盘的固定底座上设有与PLC连接的语音输入模块、语音确认模块、二维码识别模块；所述语音输入模块与智能转换模块相互配合；所述抓手吸盘确认模块与扫描识别模块相互配合；所述扫描识别模块与语音确认模块相互配合。
作为优选，所述抓手吸盘确认模块与体积大小区间单元、重量大小区间单元相互配合，在智能识别后，抓手吸盘确认模块根据体积大小区间单元、重量大小区间单元的信息反馈选择相应的抓手吸盘。
作为优选，所述快换盘切换平台上设有接触传感器，当快换盘的固定底座位移至指定范围内时，中控根据实际情况控制气泵的运作，从而实现抓手吸盘的气动式更换。
作为优选，扫描识别模块中设有扫描仪与摄像头，所述扫描仪与摄像头均与PLC连接。
作为优选，所述位置确认模块与程序录入模块相互配合，根据程序录入模块中的相关设置，抓手吸盘可以确认所要抓取的快递位置，同时抓手吸盘确认模块根据程序录入模块中对于快递体积大小及重量的设定确认所需要的抓手吸盘。
作为优选，所述快换盘切换平台上设有定位系统，所述定位系统与固定快换盘路径单元相对应。
作为优选，所述智能转换模块中对应有代码语音转换、手机号识别转换以及二维码识别转换，抓手吸盘可接收到多种形式转换来的信号。
本发明通过PLC与各个模块之间的对接，可实现快递的智能拿取，且拿取采用智能机械手的吸盘操作，对于体积、重量不同的快递，可通过系统智能识别后选取对应的抓手吸盘，抓手吸盘的更换采用智能位置识别与气泵相互对接，抓手吸盘的更换对接根据系统中预先设置的体积与重量区间来识别。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
一、系统设计合理，采用语音等智能识别录入功能，可提高系统的操作效率，解决现有技术中快递拿取拥堵的问题；
二、采用体积和重量区间的识别，可提高快递拿取的稳定性，抓手吸盘可智能识别待取快递的大小、重量，从而快速更换对应的抓手吸盘；
三、控制系统在接收录入信息的转换后智能地将快递的拿取进行分类，可将小类的快递分发给一个指定的抓手吸盘，大的快递分发给另一个，高峰时间段采用备用抓手吸盘，操作时可智能快速切换。
四、本申请采用程序预输入设定形式，并赋予快递体积与重量区间的分类，让机械抓手在一个固形的范围内按照指定程序运行，降低了实际操作的难度，同时提高了操作的时效性与稳定性。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的结构示意图；
图中：程序录入模块1、语音输入模块2、智能转换模块3、识别体积与重量模块4、位置确认模块5、抓手吸盘确认模块6、扫描识别模块7、快换盘切换平台8、语音确认模块9、二维码识别模块10、PLC 001。
固定快换盘路径单元11、快递存放路径单元12、体积大小区间单元13、重量大小区间单元14。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包括程序录入模块1、语音输入模块2、智能转换模块3、识别体积与重量模块4、位置确认模块5、抓手吸盘确认模块6、扫描识别模块7、快换盘切换平台8、语音确认模块9、二维码识别模块10和PLC 001；所述程序录入模块1与PLC 001相互配合；所述的程序录入模块1包含固定快换盘路径单元11、快递存放路径单元12、体积大小区间单元13、重量大小区间单元14；所述语音输入模块2与智能转换模块3相互配合，所述智能转换模块3与识别体积与重量模块4相互对应，所述识别体积与重量模块4与体积大小区间单元13、重量大小区间单元14相互对应；所述位置确认模块5与固定快换盘路径单元11、快递存放路径单元12相互对应；所述位置确认模块5分别与识别体积与重量模块4、抓手吸盘确认模块6相互配合；抓手吸盘确认模块6与快换盘切换平台8相互配合，抓手吸盘确认后通过快换盘切换平台8来完成快换盘的切换，快换盘通过气泵的触点来实现气动连接；快换盘的固定底座上设有与PLC 001连接的语音输入模块2、语音确认模块9、二维码识别模块10；所述语音输入模块2与智能转换模块3相互配合；所述抓手吸盘确认模块6与扫描识别模块7相互配合；所述扫描识别模块7与语音确认模块9相互配合。
进一步地，所述抓手吸盘确认模块6与体积大小区间单元13、重量大小区间单元14相互配合，在智能识别后，抓手吸盘确认模块6根据体积大小区间单元13、重量大小区间单元14的信息反馈选择相应的抓手吸盘。
进一步地，所述快换盘切换平台8上设有接触传感器，当快换盘的固定底座位移至指定范围内时，中控根据实际情况控制气泵的运作，从而实现抓手吸盘的气动式更换。
进一步地，扫描识别模块7中设有扫描仪与摄像头，所述扫描仪与摄像头均与PLC001连接。
进一步地，所述位置确认模块5与程序录入模块1相互配合，根据程序录入模块1中的相关设置，抓手吸盘可以确认所要抓取的快递位置，同时抓手吸盘确认模块6根据程序录入模块1中对于快递体积大小及重量的设定确认所需要的抓手吸盘。
进一步地，所述快换盘切换平台8上设有定位系统，所述定位系统与固定快换盘路径单元11相对应。
进一步地，所述智能转换模块3中对应有代码语音转换、手机号识别转换以及二维码识别转换，抓手吸盘可接收到多种形式转换来的信号。
本具体实施方式操作步骤如下；
1、先将程序录入系统中，录入时，将机械抓手先预运行一遍，即让机械手在各个编号的快递架之间行走一遍，将行走的路径与对应的货架号编辑好录入系统，同时，将快递体积、重量的区间设定好，区间的设定与抓手吸盘的大小相互对应；
2、在系统中设置智能识别程序，用于识别客户的语音、二维码等程序，所识别的程式经过系统的智能转换后皆为快递单上对应的信息，如通过取件号码识别后找到对应的快递，并确认取件人的姓名；
3、将快换盘切换平台中的传感器、气泵与PLC对接，设定对接后的快换时间，快换前后的路径与步骤1中的路径设定相互对应；
4、当语音录入后，通过智能识别出取件人的信息，机械抓手根据编号信息自行运转至快递货架那边，通过扫描附近的快递二维码获得精准的位置信息，通过抓手吸盘取出快递，返回前台，气泵松开即可；
5、若语音识别后分配的快递大小或重量与现有哦抓手吸盘不匹配，则根据程序设定先去快换盘平台更换抓手吸盘，大约3秒钟后直接去货架拿取快递。
本具体实施方式中考虑成本问题，所以在系统中设置了智能分派模块，即语音依次录入后(取件人依次输入自己的相关信息，语音式的取件号或手机号或二维码识别)系统首先会智能排分任务，一个菜鸟驿站一般可配备数个机械手，固定的一个取大件、一个取小件，一个备用(可随时更换抓手的)，一些特殊的可由人工操作完成，本申请中主要是这一个备用的可快换盘操作的机械；当然也可只采用单独的机械手操作，在3～5个语音录入后可智能排序，先完成机械手上对应抓手吸盘能操作的快递，而后再更换抓手吸盘，这里的快换盘采用气动式操作，由控制系统控制位置传感器与气泵。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种应用于快递拿取的机器人快换盘控制系统，其特征在于：它包括程序录入模块、语音输入模块、智能转换模块、识别体积与重量模块、位置确认模块、抓手吸盘确认模块、扫描识别模块、快换盘切换平台、语音确认模块、二维码识别模块和PLC；所述程序录入模块与PLC 001相互配合；所述的程序录入模块包含固定快换盘路径单元、快递存放路径单元、体积大小区间单元、重量大小区间单元；所述语音输入模块与智能转换模块相互配合，所述智能转换模块与识别体积与重量模块相互对应，所述识别体积与重量模块与体积大小区间单元、重量大小区间单元相互对应；所述位置确认模块与固定快换盘路径单元、快递存放路径单元相互对应；所述位置确认模块分别与识别体积与重量模块、抓手吸盘确认模块相互配合；抓手吸盘确认模块与快换盘切换平台相互配合，抓手吸盘确认后通过快换盘切换平台来完成快换盘的切换，快换盘通过气泵的触点来实现气动连接；快换盘的固定底座上设有与PLC连接的语音输入模块、语音确认模块、二维码识别模块；所述语音输入模块与智能转换模块相互配合；所述抓手吸盘确认模块与扫描识别模块相互配合；所述扫描识别模块与语音确认模块相互配合。
2.根据权利要求1所述的一种应用于快递拿取的机器人快换盘控制系统，其特征在于：所述抓手吸盘确认模块与体积大小区间单元、重量大小区间单元相互配合，在智能识别后，抓手吸盘确认模块根据体积大小区间单元、重量大小区间单元的信息反馈选择相应的抓手吸盘。
3.根据权利要求1所述的一种应用于快递拿取的机器人快换盘控制系统，其特征在于：所述快换盘切换平台上设有接触传感器，当快换盘的固定底座位移至指定范围内时，中控根据实际情况控制气泵的运作，从而实现抓手吸盘的气动式更换。
4.根据权利要求1所述的一种应用于快递拿取的机器人快换盘控制系统，其特征在于：扫描识别模块中设有扫描仪与摄像头，所述扫描仪与摄像头均与PLC连接。
5.根据权利要求1所述的一种应用于快递拿取的机器人快换盘控制系统，其特征在于：所述位置确认模块与程序录入模块相互配合，根据程序录入模块中的相关设置，抓手吸盘可以确认所要抓取的快递位置，同时抓手吸盘确认模块根据程序录入模块中对于快递体积大小及重量的设定确认所需要的抓手吸盘。
6.根据权利要求1所述的一种应用于快递拿取的机器人快换盘控制系统，其特征在于：所述快换盘切换平台上设有定位系统，所述定位系统与固定快换盘路径单元相对应。
7.根据权利要求1所述的一种应用于快递拿取的机器人快换盘控制系统，其特征在于：所述智能转换模块中对应有代码语音转换、手机号识别转换以及二维码识别转换，抓手吸盘可接收到多种形式转换来的信号。
8.根据权利要求1所述的一种应用于快递拿取的机器人快换盘控制系统，其特征在于：操作步骤如下；
(1)先将程序录入系统中，录入时，将机械抓手先预运行一遍，即让机械手在各个编号的快递架之间行走一遍，将行走的路径与对应的货架号编辑好录入系统，同时，将快递体积、重量的区间设定好，区间的设定与抓手吸盘的大小相互对应；
(2)在系统中设置智能识别程序，用于识别客户的语音、二维码等程序，所识别的程式经过系统的智能转换后皆为快递单上对应的信息，如通过取件号码识别后找到对应的快递，并确认取件人的姓名；
(3)将快换盘切换平台中的传感器、气泵与PLC对接，设定对接后的快换时间，快换前后的路径与(步骤1)中的路径设定相互对应；
(4)当语音录入后，通过智能识别出取件人的信息，机械抓手根据编号信息自行运转至快递货架那边，通过扫描附近的快递二维码获得精准的位置信息，通过抓手吸盘取出快递，返回前台，气泵松开即可；
(5)若语音识别后分配的快递大小或重量与现有哦抓手吸盘不匹配，则根据程序设定先去快换盘平台更换抓手吸盘，大约3秒钟后直接去货架拿取快递。
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