CN111689184A - 一种基于万向轮分拣的智慧物流快递方向调整方法 - Google Patents

一种基于万向轮分拣的智慧物流快递方向调整方法 Download PDF

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CN111689184A CN202010553035.3A CN202010553035A CN111689184A CN 111689184 A CN111689184 A CN 111689184A CN 202010553035 A CN202010553035 A CN 202010553035A CN 111689184 A CN111689184 A CN 111689184A
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Abstract

本发明公开一种基于万向轮分拣的智慧物流快递方向调整方法，包括：控制传送分拣装置将待调整包裹向调整区域传输；开启摄像头采集待调整包裹的轮廓并形成第一图像；确定待调整包裹的头部以及四个顶点坐标；求解待调整包裹的方位角；求解线段EF所在的第一直线的第一方程；求解第一直线与X轴的交点坐标；响应于第一直线与X轴的交点坐标为(0,0)时，停止万向轮沿X轴方向的转动；控制万向轮沿以坐标原点O为圆心、以距离R为半径所成的圆的切向方向转动；求解万向轮转动的第一时间t1；控制万向轮继续沿X轴正方向转动。通过本发明中的方法，在快递包裹传输过程中实现对快递包裹方向的调整，提高对快递包裹的识别正确率，方便对快递包裹进行打码。

Description

一种基于万向轮分拣的智慧物流快递方向调整方法
技术领域
本发明涉及物流技术领域，特别涉及一种基于万向轮分拣的智慧物流快递 方向调整方法。
背景技术
目前，现有的快递公司在分拣快递包裹时，通过传输装置对快递包裹进行 分拣分类，传统的分拣分类方法，在传输过程中，快递包裹的位置及方向杂乱 无章，这样导致在对快递包裹进行分拣或者打码标记时，提高对快递包裹的识 别错误率，容易出错，进而影响分拣或者打码效率，满足不了日益发展的快递 行业的需求。
发明内容
有鉴于现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是，提供一种基 于万向轮分拣的智慧物流快递方向调整方法，旨在在快递包裹传输过程中实现 对快递包裹方向的调整。
为实现上述目的，本发明提供一种基于万向轮分拣的智慧物流快递方向调 整方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、控制传送分拣装置将待调整包裹向调整区域传输；所述传送分拣 装置的正上方设置有摄像头；所述传送分拣装置的两侧安设有红外对管；所述 传送分拣装置由万向轮组成；以所述摄像头在所述传送分拣装置所在的平面内 的投影点为坐标原点O，以所述传送分拣装置直线传送的方向为X轴正方向， 以在所述传送分拣装置所在的平面内且垂直所述传送分拣装置的传送方向的直 线为Y轴建立第一直角坐标系；
步骤S2、响应于所述红外对管检测到所述待调整包裹，开启所述摄像头； 控制所述摄像头采集所述待调整包裹的轮廓并形成第一图像；
步骤S3、根据所述摄像头所采集的所述第一图像，确定所述待调整包裹的 头部以及所述待调整包裹的四个顶点坐标；所述顶点坐标沿逆时针排布分别为 第一坐标A(x1,y1)、第二坐标B(x2,y2)、第三坐标C(x3,y3)、第四坐标 D(x4,y4)，所述第一坐标A(x1,y1)以及所述第四坐标D(x4,y4)位于所述待调 整包裹的所述头部的所在边；
步骤S4、根据所述第一坐标A(x1,y1)、所述第二坐标B(x2,y2)、所述第 三坐标C(x3,y3)、所述第四坐标D(x4,y4)，求解所述待调整包裹的方位角
Figure BDA0002543205020000021
其中，所述方位角
Figure BDA0002543205020000022
所述
Figure BDA0002543205020000023
所述第一坐标A(x1,y1)对应的顶点A与所述第四坐标D(x4,y4)对应的顶点D 的连线AD的中点为E；所述第二坐标B(x2,y2)对应的顶点B与所述第三坐标 C(x3,y3)对应的顶点C的连线BC的中点为F；所述方位角
Figure BDA0002543205020000026
为线段EF所在 的第一直线与所述X轴所成的锐角；
步骤S5、根据所述第一坐标A(x1,y1)、所述第二坐标B(x2,y2)、所述第 三坐标C(x3,y3)、所述第四坐标D(x4,y4)，求解所述线段EF所在的所述第一 直线的第一方程；其中，所述点E的坐标为
Figure BDA0002543205020000024
所述点F的 坐标为
Figure BDA0002543205020000025
所述第一直线的第一方程为
Figure BDA0002543205020000031
(x2+x3≠x1+x4且y2+y3≠y1+y4)；
步骤S6、根据所述第一直线的第一方程
Figure BDA0002543205020000032
(x2+x3≠x1+x4且y2+y3≠y1+y4)和 所述X轴所在直线的第二方程，求解所述第一直线与所述X轴的交点坐标 (x0,y0)；其中，所述X轴所在的直线的第二方程为y＝0；所述
Figure BDA0002543205020000033
所述y0＝0；
步骤S7、响应于所述第一直线与所述X轴的交点坐标为(0,0)时，即当
Figure BDA0002543205020000034
时，停止所述万向轮沿所述X轴方向 的转动；
步骤S8、响应于所述万向轮沿X轴方向的转动停止，获取所述万向轮与所 述坐标原点O的距离R，控制所述万向轮沿以所述坐标原点O为圆心、以所述 距离R为半径所成的圆的切向方向转动带动所述待调整包裹转动；
步骤S9、根据所述方位角
Figure BDA0002543205020000036
所述距离R、以及所述万向轮的转动速度v， 求解所述万向轮转动的第一时间t1；其中，所述
Figure BDA0002543205020000035
当所述k＞0时，所述 万向轮的转动方向与所述Y轴的负方向所成的角为锐角；当所述k＜0时，所述 万向轮的转动方向与所述Y轴的正方向所成的角为锐角；
步骤S10、响应于所述万向轮沿以所述坐标原点O为圆心、以所述距离R为 半径所成的圆的切向方向的转动结束，控制所述万向轮继续沿所述X轴正方向 转动带动所述待调整包裹继续沿X轴正方向移动；所述万向轮沿以所述坐标原 点O为圆心、以所述距离R为半径所成的圆的切向方向的转动时间为所述第一 时间t1。
在该技术方案中，通过将所述摄像头设置在所述传送装置的正上方，使得 所述摄像头相对的正对于所述待调整包裹，拍摄的角度比较正，所采集的所述 待调整包裹的所述第一图像比较准确，提高从所述第一图像上获取的数据的准 确性；通过所述四个顶点坐标求解所述待调整包裹的所述方位角
Figure BDA0002543205020000042
提高所求 的所述方位角
Figure BDA0002543205020000044
的精确度；通过所述方位角
Figure BDA0002543205020000043
所述距离R、以及所述万向轮的 转动速度v，求解所述万向轮转动的第一时间t1，有效提高所述万向轮的转动时 间精度，进而提高所述待调整包裹方向调整的精度；当所述第一直线与所述X轴 的交点坐标为(0,0)时，控制所述万向轮沿以所述坐标原点O为圆心、以所述距 离R为半径所成的圆的切向方向转动带动所述待调整包裹转动；实现了对待调 整包裹方向的调整，使得待调整包裹的朝向与所述X轴正方向一致。
在一具体实施方式中，所述方法还包括：
根据所述第一坐标A(x1,y1)、所述第二坐标B(x2,y2)、所述第三坐标 C(x3,y3)、所述第四坐标D(x4,y4)，求解所述待调整包裹的中心到所述坐标 原点O的距离L；其中，所述距离
Figure BDA0002543205020000041
当x2+x3＝x1+x4时，采集所述摄像头实时监测的所述待调整包裹的四个顶 点坐标，当所述四个顶点坐标中的至少一对对角点的横坐标之和为零且距离 L≠0时，控制所述万向轮沿所述Y轴的方向转动带动所述待调整包裹沿Y轴平 移；根据所述距离L和所述万向轮的转动速度v，求解所述万向轮转动的第二时 间t2；其中，所述
Figure BDA0002543205020000051
当y1+y2+y3+y4＞0时，所述万向轮的转动方向沿 所述Y轴的负方向；当y1+y2+y3+y4＜0时，所述万向轮的转动方向沿所述Y 轴的正方向；
响应于所述万向轮沿所述Y轴方向的转动结束，控制所述万向轮继续沿所 述X轴正方向转动；所述万向轮沿所述Y轴方向的转动时间为第二时间t2。
在一具体实施方式中，所述方法还包括：
响应于所述万向轮继续沿所述X轴正方向转动，根据所述第一坐标 A(x1,y1)、所述第二坐标B(x2,y2)、所述第三坐标C(x3,y3)、所述第四坐标 D(x4,y4)，再次求解所述待调整包裹的方位角
Figure BDA0002543205020000052
当所述方位角
Figure BDA0002543205020000053
时，对所述待调整包裹进行调整不完全标记。
在该技术方案中，依据所述方位角
Figure BDA0002543205020000054
对所述待调整包裹进行调整不完全 标记，在对所述待调整包裹进行打码时，对所述待调整包裹方向进行再次调整， 避免出错。
在一具体实施方式中，所述方法还包括：
采集所述待调整包裹的方向标识，所述方向标识为所述待调整包裹上的文 字朝向；根据所述文字朝向，确定所述待调整包裹的头部以及所述待调整包裹 的四个顶点坐标；所述第一坐标A(x1,y1)和所述第二坐标B(x2,y2)位于所述文 字朝向所对应的边。
在一具体实施方式中，所述方法还包括：
对所述待调整包裹的朝向进行朝向标记；当x1+x4＞x2+x3时，对所述待调 整包裹的朝向标记为沿所述X轴正方向，当x1+x4＜x2+x3时，对所述待调整包 裹的朝向标记为沿X轴负方向。
在该技术方案中，通过对所述待调整包裹进行朝向标记，便于区分所述待 调整包裹的朝向。
在一具体实施方式中，所述红外对管和所述摄像头沿所述X轴正方向依次 排列，且所述红外对管与所述摄像头的间隔大于所述摄像头的成像半径。
在一具体实施方式中，所述万向轮均匀分布。
本发明的有益效果是：在本发明中，通过将所述摄像头设置在所述传送装 置的正上方，使得所述摄像头相对的正对于所述待调整包裹，拍摄的角度比较 正，所采集的所述待调整包裹的所述第一图像比较准确，提高从所述第一图像 上获取的数据的准确性；通过所述四个顶点坐标求解所述待调整包裹的所述方 位角
Figure BDA0002543205020000062
提高所求的所述方位角
Figure BDA0002543205020000061
的精确度；通过所述方位角
Figure BDA0002543205020000063
所述距离R、 以及所述万向轮的转动速度v，求解所述万向轮转动的第一时间t1，有效提高所 述万向轮的转动时间精度，进而提高所述待调整包裹方向调整的精度；当所述 第一直线与所述X轴的交点坐标为(0,0)时，控制所述万向轮沿以所述坐标原点 O为圆心、以所述距离R为半径所成的圆的切向方向转动带动所述待调整包裹 转动；实现了对待调整包裹方向的调整，使得待调整包裹的朝向与所述X轴正 方向一致；通过本发明中的方法，在快递包裹传输过程中实现对快递包裹方向 的调整，提高对快递包裹的识别正确率，方便对快递包裹进行打码。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式中一种基于万向轮分拣的智慧物流快递方向 调整方法的流程框图；
图2为本发明一具体实施方式中一种智慧物流的快递包裹方向调整系统的 系统框图；
图3为本发明一具体实施方式中待调整包裹与传送分拣装置的位置关系图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，在本发明的第一实施例中，提供一种基于万向轮分拣的智慧 物流快递方向调整方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、控制传送分拣装置将待调整包裹向调整区域传输；所述传送分拣 装置的正上方设置有摄像头；所述传送分拣装置的两侧安设有红外对管；所述 传送分拣装置由万向轮组成；以所述摄像头在所述传送分拣装置所在的平面内 的投影点为坐标原点O，以所述传送分拣装置直线传送的方向为X轴正方向， 以在所述传送分拣装置所在的平面内且垂直所述传送分拣装置的传送方向的直 线为Y轴建立第一直角坐标系；
步骤S2、响应于所述红外对管检测到所述待调整包裹，开启所述摄像头； 控制所述摄像头采集所述待调整包裹的轮廓并形成第一图像；
步骤S3、根据所述摄像头所采集的所述第一图像，确定所述待调整包裹的 头部以及所述待调整包裹的四个顶点坐标；所述顶点坐标沿逆时针排布分别为 第一坐标A(x1,y1)、第二坐标B(x2,y2)、第三坐标C(x3,y3)、第四坐标 D(x4,y4)，所述第一坐标A(x1,y1)以及所述第四坐标D(x4,y4)位于所述待调 整包裹的所述头部的所在边；
步骤S4、根据所述第一坐标A(x1,y1)、所述第二坐标B(x2,y2)、所述第 三坐标C(x3,y3)、所述第四坐标D(x4,y4)，求解所述待调整包裹的方位角
Figure BDA0002543205020000073
其中，所述方位角
Figure BDA0002543205020000071
所述
Figure BDA0002543205020000072
所述第一坐标A(x1,y1)对应的顶点A与所述第四坐标D(x4,y4)对应的顶点D 的连线AD的中点为E；所述第二坐标B(x2,y2)对应的顶点B与所述第三坐标 C(x3,y3)对应的顶点C的连线BC的中点为F；所述方位角
Figure BDA0002543205020000087
为线段EF所在 的第一直线与所述X轴所成的锐角；
步骤S5、根据所述第一坐标A(x1,y1)、所述第二坐标B(x2,y2)、所述第 三坐标C(x3,y3)、所述第四坐标D(x4,y4)，求解所述线段EF所在的所述第一 直线的第一方程；其中，所述点E的坐标为
Figure BDA0002543205020000081
所述点F的 坐标为
Figure BDA0002543205020000082
所述第一直线的第一方程为
Figure BDA0002543205020000083
(x2+x3≠x1+x4且y2+y3≠y1+y4)；
步骤S6、根据所述第一直线的第一方程
Figure BDA0002543205020000084
(x2+x3≠x1+x4且y2+y3≠y1+y4)和 所述X轴所在直线的第二方程，求解所述第一直线与所述X轴的交点坐标 (x0,y0)；其中，所述X轴所在的直线的第二方程为y＝0；所述
Figure BDA0002543205020000085
所述y0＝0；
步骤S7、响应于所述第一直线与所述X轴的交点坐标为(0,0)时，即当
Figure BDA0002543205020000086
时，停止所述万向轮沿所述X轴方向 的转动；
步骤S8、响应于所述万向轮沿所述X轴方向的转动停止，获取所述万向轮 与所述坐标原点O的距离R，控制所述万向轮沿以所述坐标原点O为圆心、以 所述距离R为半径所成的圆的切向方向转动带动所述待调整包裹转动；
步骤S9、根据所述方位角
Figure BDA0002543205020000094
所述距离R、以及所述万向轮的转动速度v， 求解所述万向轮转动的第一时间t1；其中，所述
Figure BDA0002543205020000091
当所述k＞0时，所述 万向轮的转动方向与所述Y轴的负方向所成的角为锐角；当所述k＜0时，所述 万向轮的转动方向与所述Y轴的正方向所成的角为锐角；
步骤S10、响应于所述万向轮沿以所述坐标原点O为圆心、以所述距离R为 半径所成的圆的切向方向的转动结束，控制所述万向轮继续沿所述X轴正方向 转动带动所述待调整包裹继续沿X轴正方向移动；所述万向轮沿以所述坐标原 点O为圆心、以所述距离R为半径所成的圆的切向方向的转动时间为所述第一 时间t1。
在本实施例中，所述方法还包括：
根据所述第一坐标A(x1,y1)、所述第二坐标B(x2,y2)、所述第三坐标 C(x3,y3)、所述第四坐标D(x4,y4)，求解所述待调整包裹的中心到所述坐标 原点O的距离L；其中，所述距离
Figure BDA0002543205020000092
当x2+x3＝x1+x4时，采集所述摄像头实时监测的所述待调整包裹的四个顶 点坐标，当所述四个顶点坐标中的至少一对对角点的横坐标之和为零且距离 L≠0时，控制所述万向轮沿所述Y轴的方向转动带动所述待调整包裹沿Y轴平 移；根据所述距离L和所述万向轮的转动速度v，求解所述万向轮转动的第二时 间t2；其中，所述
Figure BDA0002543205020000093
当y1+y2+y3+y4＞0时，所述万向轮的转动方向沿 所述Y轴的负方向；当y1+y2+y3+y4＜0时，所述万向轮的转动方向沿所述Y 轴的正方向；
响应于所述万向轮沿所述Y轴方向的转动结束，控制所述万向轮继续沿所 述X轴正方向转动；所述万向轮沿所述Y轴方向的转动时间为第二时间t2。
在本实施例中，所述方法还包括：
响应于所述万向轮继续沿所述X轴正方向转动，根据所述第一坐标 A(x1,y1)、所述第二坐标B(x2,y2)、所述第三坐标C(x3,y3)、所述第四坐标 D(x4,y4)，再次求解所述待调整包裹的方位角
Figure BDA0002543205020000101
当所述方位角
Figure BDA0002543205020000102
时，对所述待调整包裹进行调整不完全标记。
在本实施例中，所述方法还包括：
采集所述待调整包裹的方向标识，所述方向标识为所述待调整包裹上的文 字朝向；根据所述文字朝向，确定所述待调整包裹的头部以及所述待调整包裹 的四个顶点坐标；所述第一坐标A(x1,y1)和所述第二坐标B(x2,y2)位于所述文 字朝向所对应的边。
在本实施例中，所述方法还包括：
对所述待调整包裹的朝向进行朝向标记；当x1+x4＞x2+x3时，对所述待调 整包裹的朝向标记为沿所述X轴正方向，当x1+x4＜x2+x3时，对所述待调整包 裹的朝向标记为沿X轴负方向。
在本实施例中，所述红外对管和所述摄像头沿所述X轴正方向依次排列， 且所述红外对管与所述摄像头的间隔大于所述摄像头的成像半径。
在本实施例中，所述万向轮均匀分布。
下面对本实施例中涉及到的公式进行推导：
如图3所示，根据所述第一坐标A(x1,y1)和所述第四坐标D(x4,y4)可得AD的中点坐标
Figure BDA0002543205020000111
根据所述第二坐标B(x2,y2)和所述第三坐标C(x3,y3)可得BC的中点坐 标
Figure BDA0002543205020000112
线段EF的斜率为
Figure BDA0002543205020000113
线段EF的倾斜角β跟斜率k的 关系为k＝tanβ，即β＝arctank；
则所述方位角
Figure BDA0002543205020000114
根据直线方程的两点式可得：所述线段EF所在的所述第一直线的第一方程 为
Figure BDA0002543205020000115
(x2+x3≠x1+x4且y2+y3≠y1+y4)；
将y0＝0代入
Figure BDA0002543205020000116
(x2+x≠x1+x且y+y3≠y1+y)可 得：
Figure BDA0002543205020000117
所述待调整包裹与所述万向轮接触的点的转动速度大小等于所述万向轮的 转动速度v，转动半径为所述距离R，则该点的转动角速度
Figure BDA0002543205020000118
所述转动角速度ω、所述第一时间t1以及所述方位角
Figure BDA0002543205020000119
满足如下关系式：
Figure BDA00025432050200001110
联立(1)(2)得所述万向轮转动的第一时间
Figure BDA00025432050200001111
根据所述AD的中点坐标
Figure BDA00025432050200001112
和所述BC的中点坐标
Figure BDA0002543205020000121
可得EF的中点坐标
Figure BDA0002543205020000122
所述EF的中点坐标
Figure BDA0002543205020000123
即为所述待调整包裹 的中心的坐标；
则根据两点间距离公式可得所述待调整包裹的中心到所述坐标原点O的距 离
Figure BDA0002543205020000124
如图2所示，在本发明的第二实施例中，提供一种智慧物流的快递包裹方 向调整系统，所述系统包括：传送分拣装置、摄像头、红外对管、万向轮、直 线传输控制模块100、摄像头开启控制模块200、图像采集模块300、头部与顶 点坐标确定模块400、数据求解模块500、直线传输停止控制模块600、万向轮 第一驱动控制模块700、第一时间求解模块800以及直线传输二次启动模块900；
所述直线传输控制模块100，用于控制所述传送分拣装置将待调整包裹向调 整区域传输；所述传送分拣装置的正上方设置有所述摄像头；所述传送分拣装 置的两侧安设有所述红外对管；所述传送分拣装置由万向轮组成；以所述摄像 头在所述传送分拣装置所在的平面内的投影点为坐标原点O，以所述传送分拣 装置直线传送的方向为X轴正方向，以在所述传送分拣装置所在的平面内且垂 直所述传送分拣装置的传送方向的直线为Y轴建立第一直角坐标系；
所述摄像头开启控制模块200，用于响应于所述红外对管检测到所述待调整 包裹，开启所述摄像头；
所述图像采集模块300，用于控制所述摄像头采集所述待调整包裹的轮廓并 形成第一图像；
所述头部与顶点坐标确定模块400，用于根据所述摄像头所采集的所述第一 图像，确定所述待调整包裹的头部以及所述待调整包裹的四个顶点坐标；所述 顶点坐标沿逆时针排布分别为第一坐标A(x1,y1)、第二坐标B(x2,y2)、第三坐 标C(x3,y3)、第四坐标D(x4,y4)，所述第一坐标A(x1,y1)以及所述第四坐标 D(x4,y4)位于所述待调整包裹的所述头部的所在边；
所述数据求解模块500包括：
方位角求解单元501，用于根据所述第一坐标A(x1,y1)、所述第二坐标 B(x2,y2)、所述第三坐标C(x3,y3)、所述第四坐标D(x4,y4)，求解所述待调 整包裹的方位角
Figure BDA0002543205020000131
其中，所述方位角
Figure BDA0002543205020000132
所述
Figure BDA0002543205020000133
所述第一坐标A(x1,y1)对应的顶点A与所述第四坐标 D(x4,y4)对应的顶点D的连线AD的中点为E；所述第二坐标B(x2,y2)对应 的顶点B与所述第三坐标C(x3,y3)对应的顶点C的连线BC的中点为F；所述 方位角
Figure BDA0002543205020000138
为线段EF所在的第一直线与所述X轴所成的锐角；
直线方程求解单元502，用于根据所述第一坐标A(x1,y1)、所述第二坐标 B(x2,y2)、所述第三坐标C(x3,y3)、所述第四坐标D(x4,y4)，求解所述线段 EF所在的所述第一直线的第一方程；其中，所述点E的坐标为
Figure RE-GDA0002570959940000135
所述点F的坐标为
Figure RE-GDA0002570959940000136
所述第一直线 的第一方程为
Figure RE-GDA0002570959940000137
交点坐标求解单元503，用于根据所述第一直线的第一方程
Figure RE-GDA0002570959940000138
和 所述X轴所在直线的第二方程，求解所述第一直线与所述X轴的交点坐标 (x0,y0)；其中，所述X轴所在的直线的第二方程为y＝0；所述
Figure RE-GDA0002570959940000141
所述y0＝0；
所述直线传输停止控制模块600，用于响应于所述第一直线与所述X轴的 交点坐标为(0,0)时，即当
Figure BDA0002543205020000142
时，停止所 述万向轮沿X轴方向的转动；
所述万向轮第一驱动控制模块700，用于响应于所述万向轮沿X轴方向的 转动停止，获取所述万向轮与所述坐标原点O的距离R，控制所述万向轮沿以 所述坐标原点O为圆心、以所述距离R为半径所成的圆的切向方向转动带动所 述待调整包裹转动；
所述第一时间求解模块800，用于根据所述方位角
Figure BDA0002543205020000143
所述距离R、以及所 述万向轮的转动速度v，求解所述万向轮转动的第一时间t1；其中，所述
Figure BDA0002543205020000144
当所述k＞0时，所述万向轮的转动方向与所述Y轴的负方向所成的角为锐角； 当所述k＜0时，所述万向轮的转动方向与所述Y轴的正方向所成的角为锐角；
所述直线传输二次启动模块900，用于响应于所述万向轮沿以所述坐标原点 O为圆心、以所述距离R为半径所成的圆的切向方向的转动结束，控制所述万 向轮继续沿所述X轴正方向转动；所述万向轮沿以所述坐标原点O为圆心、以 所述距离R为半径所成的圆的切向方向的转动时间为所述第一时间t1。
在本实施例中，所述系统还包括：
距离求解模块1000，用于根据所述第一坐标A(x1,y1)、所述第二坐标B(x2,y2)、所述第三坐标C(x3,y3)、所述第四坐标D(x4,y4)，求解所述待调 整包裹的中心到所述坐标原点O的距离L；其中，所述距离
Figure BDA0002543205020000151
万向轮第二驱动控制模块1100，用于控制所述万向轮沿所述Y轴的方向转 动带动所述待调整包裹沿所述Y轴平移；当x2+x3＝x1+x4时，采集所述摄像头 实时监测的所述待调整包裹的四个顶点坐标，当所述四个顶点坐标中的至少一 对对角点的横坐标之和为零且距离L≠0时，控制所述万向轮沿所述Y轴的方向 转动带动所述待调整包裹沿Y轴平移；根据所述距离L和所述万向轮的转动速度 v，求解所述万向轮转动的第二时间t2；其中，所述
Figure BDA0002543205020000152
当 y1+y2+y3+y4＞0时，所述万向轮的转动方向沿所述Y轴的负方向；当 y1+y2+y3+y4＜0时，所述万向轮的转动方向沿所述Y轴的正方向；
所述直线传输二次启动模块900还用于响应于所述万向轮沿所述Y轴方向 的转动结束，控制所述万向轮继续沿所述X轴正方向转动；所述万向轮沿所述Y 轴方向的转动时间为第二时间t2。
在本实施例中，所述系统还包括：
调整不完全标记模块1200，用于对所述待调整包裹进行调整不完全标记； 响应于所述万向轮继续沿所述X轴正方向转动，根据所述第一坐标A(x1,y1)、 所述第二坐标B(x2,y2)、所述第三坐标C(x3,y3)、所述第四坐标D(x4,y4)， 再次求解所述待调整包裹的方位角
Figure BDA0002543205020000153
当所述方位角
Figure BDA0002543205020000154
时，对所述待调整包裹进行调整不完全标记。
在本实施例中，所述系统还包括：
方向标识采集模块1300，用于采集所述待调整包裹的方向标识，所述方向 标识为所述待调整包裹上的文字朝向；根据所述文字朝向，确定所述待调整包 裹的头部以及所述待调整包裹的四个顶点坐标；所述第一坐标A(x1,y1)和所述 第二坐标B(x2,y2)位于所述文字朝向所对应的边。
在本实施例中，所述系统还包括：
朝向标记模块1400，用于对所述待调整包裹的朝向进行朝向标记；当 x1+x4＞x2+x3时，对所述待调整包裹的朝向标记为沿所述X轴正方向，当 x1+x4＜x2+x3时，对所述待调整包裹的朝向标记为沿X轴负方向。
在本实施例中，所述红外对管和所述摄像头沿所述X轴正方向依次排列， 且所述红外对管与所述摄像头的间隔大于所述摄像头的成像半径。
在本实施例中，所述万向轮均匀分布。
下面对本实施例中涉及到的公式进行推导：
如图3所示，根据所述第一坐标A(x1,y1)和所述第四坐标D(x4,y4)可得 AD的中点坐标
Figure BDA0002543205020000161
根据所述第二坐标B(x2,y2)和所述第三坐标C(x3,y3)可得BC的中点坐 标
Figure BDA0002543205020000162
线段EF的斜率为
Figure BDA0002543205020000163
线段EF的倾斜角β跟斜率k的 关系为k＝tanβ，即β＝arctank；
则所述方位角
Figure BDA0002543205020000164
根据直线方程的两点式可得：所述线段EF所在的所述第一直线的第一方程 为
Figure BDA0002543205020000171
(x2+x3≠x1+x4且y2+y3≠y1+y4)；
将y0＝0代入
Figure BDA0002543205020000172
(x2+x≠x1+x且y+y3≠y1+y)可
得：
Figure BDA0002543205020000173
所述待调整包裹与所述万向轮接触的点的转动速度大小等于所述万向轮的 转动速度v，转动半径为所述距离R，则该点的转动角速度
Figure BDA0002543205020000174
所述转动角速度ω、所述第一时间t1以及所述方位角
Figure BDA0002543205020000175
满足如下关系式：
Figure BDA0002543205020000176
联立(1)(2)得所述万向轮转动的第一时间
Figure BDA0002543205020000177
根据所述AD的中点坐标
Figure BDA0002543205020000178
和所述BC的中点坐标
Figure BDA0002543205020000179
可得EF的中点坐标
Figure BDA00025432050200001710
所述EF的中点坐标
Figure BDA00025432050200001711
即为所述待调整包裹 的中心的坐标；
则根据两点间距离公式可得所述待调整包裹的中心到所述坐标原点O的距 离
Figure BDA00025432050200001712
以上详细描述了本发明的具体实施例。应当理解，本发明的具体实施例并 不唯一，本领域的普通技术人员可以在权利要求的范围内根据本发明的构思作 出诸多修改和变化。因此，凡本领域中的技术人员根据本发明的具体实施例在 现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案， 皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于万向轮分拣的智慧物流快递方向调整方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、控制传送分拣装置将待调整包裹向调整区域传输；所述传送分拣装置的正上方设置有摄像头；所述传送分拣装置的两侧安设有红外对管；所述传送分拣装置由万向轮组成；以所述摄像头在所述传送分拣装置所在的平面内的投影点为坐标原点O，以所述传送分拣装置直线传送的方向为X轴正方向，以在所述传送分拣装置所在的平面内且垂直所述传送分拣装置的传送方向的直线为Y轴建立第一直角坐标系；
步骤S2、响应于所述红外对管检测到所述待调整包裹，开启所述摄像头；控制所述摄像头采集所述待调整包裹的轮廓并形成第一图像；
步骤S3、根据所述摄像头所采集的所述第一图像，确定所述待调整包裹的头部以及所述待调整包裹的四个顶点坐标；所述顶点坐标沿逆时针排布分别为第一坐标A(x1,y1)、第二坐标B(x2,y2)、第三坐标C(x3,y3)、第四坐标D(x4,y4)，所述第一坐标A(x1,y1)以及所述第四坐标D(x4,y4)位于所述待调整包裹的所述头部的所在边；
步骤S4、根据所述第一坐标A(x1,y1)、所述第二坐标B(x2,y2)、所述第三坐标C(x3,y3)、所述第四坐标D(x4,y4)，求解所述待调整包裹的方位角
Figure FDA0002543205010000011
其中，所述方位角
Figure FDA0002543205010000012
所述
Figure FDA0002543205010000021
所述第一坐标A(x1,y1)对应的顶点A与所述第四坐标D(x4,y4)对应的顶点D的连线AD的中点为E；所述第二坐标B(x2,y2)对应的顶点B与所述第三坐标C(x3,y3)对应的顶点C的连线BC的中点为F；所述方位角
Figure FDA0002543205010000022
为线段EF所在的第一直线与所述X轴所成的锐角；
步骤S5、根据所述第一坐标A(x1,y1)、所述第二坐标B(x2,y2)、所述第三坐标C(x3,y3)、所述第四坐标D(x4,y4)，求解所述线段EF所在的所述第一直线的第一方程；其中，所述点E的坐标为
Figure FDA0002543205010000023
所述点F的坐标为
Figure FDA0002543205010000024
所述第一直线的第一方程为
Figure FDA0002543205010000025
步骤S6、根据所述第一直线的第一方程
Figure FDA0002543205010000026
和所述X轴所在直线的第二方程，求解所述第一直线与所述X轴的交点坐标(x0,y0)；其中，所述X轴所在的直线的第二方程为y＝0；所述
Figure FDA0002543205010000027
所述y0＝0；
步骤S7、响应于所述第一直线与所述X轴的交点坐标为(0,0)时，即当
Figure FDA0002543205010000031
时，停止所述万向轮沿所述X轴方向的转动；
步骤S8、响应于所述万向轮沿X轴方向的转动停止，获取所述万向轮与所述坐标原点O的距离R，控制所述万向轮沿以所述坐标原点O为圆心、以所述距离R为半径所成的圆的切向方向转动带动所述待调整包裹转动；
步骤S9、根据所述方位角
Figure FDA0002543205010000032
所述距离R、以及所述万向轮的转动速度v，求解所述万向轮转动的第一时间t1；其中，所述
Figure FDA0002543205010000033
当所述k＞0时，所述万向轮的转动方向与所述Y轴的负方向所成的角为锐角；当所述k＜0时，所述万向轮的转动方向与所述Y轴的正方向所成的角为锐角；
步骤S10、响应于所述万向轮沿以所述坐标原点O为圆心、以所述距离R为半径所成的圆的切向方向的转动结束，控制所述万向轮继续沿所述X轴正方向转动带动所述待调整包裹继续沿X轴正方向移动；所述万向轮沿以所述坐标原点O为圆心、以所述距离R为半径所成的圆的切向方向的转动时间为所述第一时间t1。
2.如权利要求1所述的一种基于万向轮分拣的智慧物流快递方向调整方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述第一坐标A(x1,y1)、所述第二坐标B(x2,y2)、所述第三坐标C(x3,y3)、所述第四坐标D(x4,y4)，求解所述待调整包裹的中心到所述坐标原点O的距离L；其中，所述距离
Figure FDA0002543205010000041
当x2+x3＝x1+x4时，采集所述摄像头实时监测的所述待调整包裹的四个顶点坐标，当所述四个顶点坐标中的至少一对对角点的横坐标之和为零且距离L≠0时，控制所述万向轮沿所述Y轴的方向转动带动所述待调整包裹沿Y轴平移；根据所述距离L和所述万向轮的转动速度v，求解所述万向轮转动的第二时间t2；其中，所述
Figure FDA0002543205010000042
当y1+y2+y3+y4＞0时，所述万向轮的转动方向沿所述Y轴的负方向；当y1+y2+y3+y4＜0时，所述万向轮的转动方向沿所述Y轴的正方向；
响应于所述万向轮沿所述Y轴方向的转动结束，控制所述万向轮继续沿所述X轴正方向转动；所述万向轮沿所述Y轴方向的转动时间为第二时间t2。
3.如权利要求1所述的一种基于万向轮分拣的智慧物流快递方向调整方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于所述万向轮继续沿所述X轴正方向转动，根据所述第一坐标A(x1,y1)、所述第二坐标B(x2,y2)、所述第三坐标C(x3,y3)、所述第四坐标D(x4,y4)，再次求解所述待调整包裹的方位角
Figure FDA0002543205010000043
当所述方位角
Figure FDA0002543205010000044
时，对所述待调整包裹进行调整不完全标记。
4.如权利要求1所述的一种基于万向轮分拣的智慧物流快递方向调整方法，其特征在于，所述方法还包括：
采集所述待调整包裹的方向标识，所述方向标识为所述待调整包裹上的文字朝向；根据所述文字朝向，确定所述待调整包裹的头部以及所述待调整包裹的四个顶点坐标；所述第一坐标A(x1,y1)和所述第二坐标B(x2,y2)位于所述文字朝向所对应的边。
5.如权利要求1所述的一种基于万向轮分拣的智慧物流快递方向调整方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述待调整包裹的朝向进行朝向标记；当x1+x4＞x2+x3时，对所述待调整包裹的朝向标记为沿X轴正方向，当x1+x4＜x2+x3时，对所述待调整包裹的朝向标记为沿X轴负方向。
6.如权利要求1所述的一种基于万向轮分拣的智慧物流快递方向调整方法，其特征在于，所述红外对管和所述摄像头沿X轴正方向依次排列，且所述红外对管与所述摄像头的间隔大于所述摄像头的成像半径。
7.如权利要求1所述的一种基于万向轮分拣的智慧物流快递方向调整方法，其特征在于，所述万向轮均匀分布。
CN202010553035.3A 2020-06-17 2020-06-17 一种基于万向轮分拣的智慧物流快递方向调整方法 Withdrawn CN111689184A (zh)

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