CN112642741A - 物品分拣方法、装置、工控设备及存储介质 - Google Patents

物品分拣方法、装置、工控设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种物品分拣方法、装置、工控设备及存储介质。本申请采用第一机械臂和第二机械臂的双机械臂协同分拣物品，在第一机械臂末端执行器承装待分拣的第一物品时，获取第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间；并获取第二机械臂分拣第二物品的第二路径空间；判断第一路径空间和第二路径空间是否存在交叉区域；若不存在，利用第一机械臂对第一物品进行分拣。本申请在现有单机械臂分拣的基础上，创造性的提出多机械臂分拣模式，在场地占地面积一定的情况下，双机械臂协同分拣，可以提高分拣效率，同时两个机械臂分拣可以充分利用其中一个机械臂上件等待时间，并提供双机械臂间避免碰撞的规避方案，有效避免了财产与安全风险。

Description

物品分拣方法、装置、工控设备及存储介质
技术领域
本发明涉及物流技术领域，具体涉及一种物品分拣方法、装置、工控设备及存储介质。
背景技术
在快递配送中，快递分拣是其非常重要的环节，如何低成本高效的分拣至关重要。现大规模应用的分拣模式主要有人工分拣、交叉带分拣等。
其中，人工分拣成本高效率低，但分拣模式灵活，对二维码或地址信息模糊的包裹也能正确分拣。而交叉带分拣效率高，但存在占地面积大，分拣流向少的缺点，占地面积100平方米的交叉带大约具有60-80个流向，适合流量大流向小的一级中转场。对于机械臂分拣模式，单台机械臂占地面积约20平方，流向约70-80个，适合接近用户的中转场。
然而机械臂分拣的局限性在于目前机械臂进行分拣效率较低，使得机械臂分拣还无法完全取代人工分拣和交叉带分拣。
发明内容
本发明实施例提供一种物品分拣方法、装置、工控设备及存储介质，可以提高分拣效率，并提供双机械臂间避免碰撞的规避方案，有效避免了财产与安全风险。
一方面，本申请提供一种物品分拣方法，应用于机械臂分拣系统，所述机械臂分拣系统包括工控设备、与所述工控设备通信连接的机械臂和至少一个分拣柜，每个分拣柜中包括至少一个格口，所述机械臂包括第一机械臂和第二机械臂，所述第一机械臂包括用于放置物品的第一机械臂末端执行器，所述第二机械臂包括用于放置物品的第二机械臂末端执行器，所述物品分拣方法的执行主体为所述工控设备，所述方法包括：
在所述第一机械臂末端执行器承装待分拣的第一物品时，获取所述第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间；
获取所述第二机械臂分拣所述第二物品的第二路径空间，所述第二物品为所述第二机械臂正在进行分拣或待分拣的物品；
判断所述第一路径空间和所述第二路径空间是否存在交叉区域；
若不存在，利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣。
在本申请一些实施例中，所述获取所述第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间，包括：
获取所述第一机械臂末端执行器的起始位置信息及分拣所述第一物品的格口位置信息；
确定所述第一机械臂末端执行器的最大可达范围空间；
将所述最大可达范围空间划分为第一网格空间；
根据所述起始位置信息和所述格口位置信息，在所述网格空间规划所述第一机械臂末端执行器的运动路径，以确定所述第一路径空间。
在本申请一些实施例中，所述在所述网格空间规划所述第一机械臂末端执行器的运动路径，以确定所述第一路径空间，包括：
在所述网格空间规划所述第一机械臂末端执行器的运动路径，得到第一运动路径；
确定完全覆盖所述第一运动路径中所有路径点的最小路径空间，根据所述最小路径空间得到所述第一路径空间。
在本申请一些实施例中，所述方法还包括：
若所述第一路径空间和所述第二路径空间存在交叉区域，等待所述第二机械臂对所述第二物品分拣完成后，利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣。
在本申请一些实施例中，所述方法还包括：
在利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣的过程中，采集所述第一机械臂末端执行器的第一运动图像和所述第二机械臂末端执行器的第二运动图像；
根据所述第一运动图像，计算所述第一机械臂末端执行器的第一点云区域；
根据所述第二运动图像，计算所述第二机械臂末端执行器的第二点云区域；
实时检测所述第一点云区域和所述第二点云区域的最短间隔距离；
若所述最短间隔距离小于预设阈值，则暂停所述第一机械臂对所述第一物品的分拣，并将所述第一机械臂末端执行器执行器运动到起始位置，等到所述第二机械臂对所述第二物品分拣完成后再启动所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣，或者暂停所述第二机械臂对所述第二物品的分拣，并将所述第二机械臂末端执行器执行器运动回到起始位置，等到所述第一机械臂对所述第一物品分拣完成后再启动所述第二机械臂对所述第二物品进行分拣。
在本申请一些实施例中，所述方法还包括：
实时检测所述第一点云区域和所述第二点云区域是否存在交叉区域，
若是，停止所述第一机械臂和所述第二机械臂的工作并报警。
在本申请一些实施例中，所述根据所述第一运动图像，计算所述第一机械臂末端执行器的第一点云区域，包括：
根据所述第一运动图像，计算所述第一机械臂末端执行器的第一深度点云数据；
按预设规则绘制区域，以将所述第一深度点云数据中的所有点覆盖，得到所述第一点云区域。
在本申请一些实施例中，所述方法还包括：
若所述第一点云区域中点不在第一路径空间内时，暂停所述第一机械臂对所述第一物品的分拣；
若所述第二点云区域中点不在第二路径空间内时，暂停所述第二机械臂对所述第二物品的分拣。
另一方面，本申请还提供一种物品分拣装置，所述物品分拣装置应用于如上所述的所述机械臂分拣系统，所述物品分拣装置包括：
第一获取单元，用于在所述第一机械臂末端执行器承装待分拣的第一物品时，获取所述第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间；
第二获取单元，用于获取所述第二机械臂分拣所述第二物品的第二路径空间，所述第二物品为所述第二机械臂正在进行分拣或待分拣的物品；
判断单元，用于判断所述第一路径空间和所述第二路径空间是否存在交叉区域；
分拣单元，用于若所述第一路径空间和所述第二路径空间不存在交叉区域，利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣。
在本申请一些实施例中，所述第一获取单元具体用于：
获取所述第一机械臂末端执行器的起始位置信息及分拣所述第一物品的格口位置信息；
确定所述第一机械臂末端执行器的最大可达范围空间；
将所述最大可达范围空间划分为第一网格空间；
根据所述起始位置信息和所述格口位置信息，在所述网格空间规划所述第一机械臂末端执行器的运动路径，以确定所述第一路径空间。
在本申请一些实施例中，所述第一获取单元具体用于：
在所述网格空间规划所述第一机械臂末端执行器的运动路径，得到第一运动路径；
确定完全覆盖所述第一运动路径中所有路径点的最小路径空间，根据所述最小路径空间得到所述第一路径空间。
在本申请一些实施例中，所述分拣单元还用于：
若所述第一路径空间和所述第二路径空间存在交叉区域，等待所述第二机械臂对所述第二物品分拣完成后，利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣。
在本申请一些实施例中，所述分拣单元还用于：
在利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣的过程中，采集所述第一机械臂末端执行器的第一运动图像和所述第二机械臂末端执行器的第二运动图像；
根据所述第一运动图像，计算所述第一机械臂末端执行器的第一点云区域；
根据所述第二运动图像，计算所述第二机械臂末端执行器的第二点云区域；
实时检测所述第一点云区域和所述第二点云区域的最短间隔距离；
若所述最短间隔距离小于预设阈值，则暂停所述第一机械臂对所述第一物品的分拣，并将所述第一机械臂末端执行器执行器运动到起始位置，等到所述第二机械臂对所述第二物品分拣完成后再启动所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣，或者暂停所述第二机械臂对所述第二物品的分拣，并将所述第二机械臂末端执行器执行器运动回到起始位置，等到所述第一机械臂对所述第一物品分拣完成后再启动所述第二机械臂对所述第二物品进行分拣。
在本申请一些实施例中，所述分拣单元还用于：
实时检测所述第一点云区域和所述第二点云区域是否存在交叉区域，
若是，停止所述第一机械臂和所述第二机械臂的工作并报警。
在本申请一些实施例中，所述分拣单元具体用于：
根据所述第一运动图像，计算所述第一机械臂末端执行器的第一深度点云数据；
按预设规则绘制区域，以将所述第一深度点云数据中的所有点覆盖，得到所述第一点云区域。
在本申请一些实施例中，所述分拣单元还用于：
若所述第一点云区域中点不在第一路径空间内时，暂停所述第一机械臂对所述第一物品的分拣；
若所述第二点云区域中点不在第二路径空间内时，暂停所述第二机械臂对所述第二物品的分拣。
另一方面，本申请还提供一种工控设备，所述工控设备应用于如上所述的所述机械臂分拣系统，所述工控设备包括：
一个或多个处理器；
存储器；以及
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以实现所述的物品分拣方法。
另一方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行所述的物品分拣方法中的步骤。
本发明实施例中，采用第一机械臂和第二机械臂的双机械臂协同分拣物品，在第一机械臂末端执行器承装待分拣的第一物品时，获取第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间；获取第二机械臂分拣所述第二物品的第二路径空间，第二物品为第二机械臂正在进行分拣或待分拣的物品；判断第一路径空间和第二路径空间是否存在交叉区域；若不存在，利用第一机械臂对第一物品进行分拣。本发明实施例在现有单机械臂分拣的基础上，创造性的提出多机械臂分拣模式，在场地占地面积一定的情况下，双机械臂协同分拣，可以提高分拣效率，同时两个机械臂分拣可以充分利用其中一个机械臂上件等待时间，并提供双机械臂间避免碰撞的规避方案，有效避免了财产与安全风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。
图1是本发明实施例提供的机械臂分拣系统的场景示意图；
图2是本发明实施例中提供的机械臂分拣系统的部分结构示意图；
图3是本发明实施例中提供的机械臂分拣系统的部分框架结构示意图；
图4是本发明实施例中机械臂末端执行器的一个实施例结构示意图；
图5是本发明实施例中机械臂末端执行器的另一个实施例结构示意图；
图6是本发明实施例中机械臂末端执行器的另一个实施例结构示意图；
图7是本发明实施例中提供的物品分拣方法的一个实施例流程示意图；
图8是本发明实施例中步骤701的一个实施例流程示意图；
图9是本发明实施例中确定路径空间的一个示意图；
图10是本发明实施例中分拣柜格口各格口第一机械臂和第二机械臂是否能到达的示意图；
图11是本发明实施例中在图7所示实施例基础上，物品分拣方法的另一个实施例流程示意图；
图12是本发明实施例中物品分拣装置的一个实施例结构示意图；
图13是本发明实施例中工控设备的一个实施例结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。
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”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
请参阅图1～图3，图1为本发明实施例所提供的机械臂分拣系统的场景示意图，该机械臂分拣系统可以包括供件传送带、工控设备102、至少一个分拣柜103和与工控设备通信连接的机械臂，其中，如图2所示，机械臂包括第一机械臂1041和第二机械臂1042，第一机械臂1041设置有对应的第一机械臂控制器1043，用于驱动第一机械臂1041，第二机械臂1042设置有对应的第二机械臂控制器1044，用于驱动第二机械臂1042，第一机械臂1041和第二机械臂1042均与所述工控设备102通信连接，具体的，即第一机械臂控制器1043、第二机械臂控制器1044均与所述工控设备102通信连接，用于接收工控设备102的指令或控制信息，控制对应的机械臂进行相应操作。
其中，供件传送带用于传输待分拣物品105，供件传送带设置有物品扫码系统和光栅，该物品扫码系统与工控设备102通信连接，该物品扫码系统用于扫码获取供件传送带上待分拣物品105的物品信息(如物品名称，物品编码等)，并将该物品信息传输给工控设备1025，工控设备102可以根据待分拣物品的物品信息，为待分拣物品105在至少一个分拣柜103分配空闲的格口，以存放该待分拣物品105。光栅的作用是让传送带启动和停止用的，假如新的待分拣物品105来到指定位置，机械臂末端执行器还没有到达起始位置，就停止供件传送带，防止待分拣物品105掉地上，机器臂末端到达起始位置后再启动供件传送带，机械臂用于将供件传送带上到达指定位置的待分拣物品分拣存放到至少一个分拣柜103中分配的格口中。
由于本发明实施例中包括第一机械臂和第二机械臂，为了避免供件混乱以及提高供件效率，因此，如图2、图3所示，本发明实施例中，该供件传送带也可以包括两个供件传送带：第一供件传送带1011和第二供件传送带1012，其中，第一供件传送带1011用于为第一机械臂1041供件，第二供件传送带1012用于为第二机械臂1042供件。同理，物品扫码系统也可以设置两个物品扫码系统：第一物品扫描系统1081和第二物品扫码系统1082，该第一物品扫码系统1081用于扫码获取第一供件传送带1011上待分拣物品的物品信息，该第二物品扫码系统1082用于扫码获取第一供件传送带1012上待分拣物品的物品信息。
本发明实施例中，至少一个分拣柜103可以包括多个，优选的，如图2所示，机械臂分拣系统都可以对应设置为2个分拣柜，分别设置在第一机械臂1041和第二机械臂1042的两侧，以便于第一机械臂1041和第二机械臂1042对物品的分拣。
图1中，自动供件的供件传送带以相等时间间隔匀速供件，供件传送带和机械臂具有独立的控制系统，两个控制系统都与工控设备102建立通信连接，待分拣物品经过扫描系统时，自动计算该物品的流向，即对应的分拣格口，并将分拣该待分拣物品的格口信息发给工控设备102，工控设备102进行路径规划，路径规划完以后将规划路径发给机械臂控制装置，机械臂控制装置控制机械臂末端执行器完成物品分拣，分拣完成后机械臂末端执行器回到机械臂末端执行器的固定起始位置，完成物品分拣。
机械臂是拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置，每个机械臂中都设置有可驱动的机械臂末端执行器以及驱动机械臂末端执行器的机械臂控制装置，机械臂控制装置可控制机械臂末端执行器按空间位姿(位置和姿态)的要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。工控设备101用于为机械臂规划运动路径，并将规划好的运动路径发送给机械臂，使得机械臂中的机械臂控制装置可以按照接收的运动路径驱动机械臂末端执行器进行物品分拣。
本发明实施例中，第一机械臂和第二机械臂均可以是六自由度机械臂，例如发那科六自由度机械臂等，但也不局限于六自由度，例如五自由度、七自由度机械臂均可，具体此处不作限定。
需要说明的是，本发明实施例中描述机械臂末端执行器106(如第一机械臂末端执行器或第二机械臂末端执行器)为可以承装物品的结构，例如吸盘或铲子、六面体形状结构等，由于传统机械臂末端执行器106多为吸盘，吸盘难以吸起重量较大物品，本发明实施例中主要用于物流领域的物品分拣，且物流领域的物品表面不平整也难以吸起，本发明实施例中机械臂末端执行器106优选为六面体形状，上端开口，具体的，所述机械臂末端执行器可以为内部中空的六面体，所述至少一面为敞口式或开合式，用于分拣货物的进出，分拣物品时，物品从上游供件系统投入，物品可以直接掉入机械臂末端执行器106中进行分拣，具体的，机械臂末端执行器106运动到目标格口后机械臂末端执行器106可以旋转180°或者直接打开机械臂末端执行器底板，物品靠重力落到分拣格口，该设计可以保证机械臂末端执行器106在高速运动情况下不会飞出，能够满足多种待分拣物品的类型，例如各种不同规格的盒子，信封，包装袋或文件夹等。
如图4所示，当机械臂末端执行器106为六面体形状时，所述机械臂末端执行器106可以包括底板113和四个侧板，所述底板或四个侧板中至少一个中设置有开孔114，该开孔为减重开孔，以减小机械臂机械臂末端执行器的重量，优选的，所述底板113和四个侧板中均可以设置开孔114，且开孔数量尽可能的多设置，以尽可能的减小机械臂机械臂末端执行器的重量，降低能耗以及提高机械臂末端执行器的轻便度和灵活度。需要说明的，在底板113或四个侧板中设置多个开孔时，该多个开孔可以是相同大小，也可以是不同大小，具体可根据实际情况进行设置，此处不作限定。
其中，如图4、图5所示，所述四个侧板包括相对设置的第一侧板115和第二侧板116，由于机械臂末端执行器106旋转旋转180°放置分拣物品是要浪费时间的，会降低10％左右的物品分拣效率，因此，本发明实施例中，将机械臂末端执行器106的底板113设置为开合式底板，具体的，即所述底板113包括第一开合底板1131和第二开合底板1132，所述第一开合底板1131的一端设置在所述第一侧板115底部，所述第二开合底板1132的一端设置在所述第二侧板116底部，当底板113闭合时，所述第一开合底板1131远离所述第一侧板115的一端和第二开合底板1132远离所述第二侧板116的一端贴合，将机械臂末端执行器106底部闭合，可防止机械臂末端执行器106中放置的物品掉落，当机械臂末端执行器106到达目标格口时，机械臂末端执行器106无需旋转180度，直接打开第一开合底板1131和第二开合底板1132即可依靠物品重力对物品进行分拣到目标格口，提高了分拣效率。
为了对机械臂末端执行器106结构加固，所述第一侧板115上可以设置有至少一个加强板，同样的，第二侧板116也可以设置有至少一个加强板。
在本发明一些实施例中，如图4、图5所示，所述四个侧板中包括相对设置的第三侧板117和第四侧板118，所述第三侧板117上同样可以设置有至少一个加强板119。
如图4所示，在本发明一些实施例中，所述第三侧板117的高度大于所述第四侧板118的高度，即所述第三侧板117、第四侧板118分别为高、矮边，高矮边设计防止侧板对后续实施例中描述的第一相机110或第二相机111光线遮挡，影响机械臂末端执行器106中放置的物品的体积测量。
图4、图5中的机械臂末端执行器结构由于上端开口，为了保证物品不从机械臂末端执行器中掉落出来，需保证机械臂末端执行器在运动过程中顶面始终向上，这对于机械臂末端执行器的运动路径规划要求较高，基于此，本发明实施例中，可以在机械臂末端执行器进一步设置顶板，可在机械臂末端执行器106中放置物品之后，对机械臂末端执行器106进行封口，放置物品掉落，具体如图6所示，在本发明一些实施例中，所述机械臂末端执行器106还包括顶板，所述顶板包括第一开合顶板120和第二开合顶板121，所述第一开合顶板120的一端设置在所述第一侧板115顶部，所述第二开合顶板121的一端设置在所述第二侧板116顶板，本发明实施例中，在机械臂末端执行器106分拣物品时，机械臂末端执行器106顶板张开(第一开合顶板120和第二开合顶板121向两端张开)，物品掉入机械臂末端执行器106内，机械臂末端执行器106运动过程中机械臂末端执行器106顶板合上，机械臂末端执行器106到达目标格口进行分拣时，机械臂末端执行器106旋转180°或者机械臂末端执行器106底板张开(设置开合底板的场景)，物品掉入目标格口，当机械臂末端执行器106设置顶板时，该机械臂末端执行器106可以满足运动过程中机械臂末端执行器106以任意姿态运动，不必担心机械臂末端执行器106内物品飞出，可以减小运动规划算法的难度，提高分拣效率。但顶板的设置在一定程度上增加了机械臂末端执行器106的重量，因此，本发明实施例中，为了降低机械臂末端执行器质量，所述第四侧板上也可以设置有至少一个开孔，另外，机械臂末端执行器106的材料可采用橡胶、塑料、合成材料等重量较轻材料，进一步减小机械臂末端执行器106重量。
需要说明的是，第一机械臂末端执行器可以采用上述机械臂末端执行器106的结构，第二机械臂末端执行器也可以采用上述机械臂末端执行器106的结构，具体不作限定。另外，图3～图5中机械臂末端执行器结构仅为示例，本发明实施例中第一机械臂末端执行器、第二机械臂末端执行器包含但不局限于如图4～图6所示形状，例如第一机械臂末端执行器、第二机械臂末端执行器也可为顶面开口的圆柱体、底面扇形圆柱体等各种形状，具体此处不作限定。
如图2所示，本发明实施例中，所述机械臂分拣系统还可以包括分拣框架(图2中未示出)以及设置在所述分拣框架上的第一相机110和第二相机111，所述至少一个分拣柜中包括第一分拣柜1031和第二分拣柜1032，所述第一机械臂和第二机械臂设置在所述第一分拣柜1031和所述第二分拣柜1032之间，所述第一机械臂末端执行器和第二机械臂末端执行器分别朝向两个不同的方向，所述第一机械臂和第二机械臂底座在同一水平面上，所述第一机械臂和第二机械臂底座轴心间距可以在0.5m～2.5m之间，具体根据实际场景进行设定，此处不作限定。所述第一相机110设置在所述第一分拣柜1031正上方的分拣框架上，所述第二相机111设置在所述第二分拣柜正上方的分拣框架上，所述第一相机110和所述第二相机111分别与与所述工控设备连接。
其中，第一相机110和第二相机111可以是深度相机或者双目相机，具体此处不作限定。
首先，本发明实施例中提供一种物品分拣方法，如图6所示，该物品分拣方法应用于机械臂分拣系统，所述机械臂分拣系统包括工控设备、与所述工控设备通信连接的机械臂和至少一个分拣柜，每个分拣柜中包括至少一个格口，所述机械臂包括第一机械臂和第二机械臂，所述第一机械臂包括用于放置物品的第一机械臂末端执行器，所述第二机械臂包括用于放置物品的第二机械臂末端执行器，所述物品分拣方法的执行主体为所述工控设备，如图7所示，所述物品分拣方法包括：
701、在所述第一机械臂末端执行器承装待分拣的第一物品时，获取所述第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间。
具体的，如图8所示，所述获取所述第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间，可以包括：
801、获取所述第一机械臂末端执行器的起始位置信息及分拣所述第一物品的格口位置信息。
如图3中所示，当第一供件传送带1011传输待分拣的第一物品时，第一物品扫码系统1081可以扫码获取第一物品的物品信息(如物品名称，物品编码等)，并发送给工控设备102，工控设备102可以根据第一物品的物品信息，为第一物品在至少一个分拣柜103分配空闲的格口，以存放该第一物品，此时，工控设备102即可确定该用于存放第一物品的格口的格口位置信息。
本发明实施例中，可以在第一机械臂末端执行器设置一个或多个与工控设备102通信连接的位置传感器，该位置传感器可以协助工控设备102实时获取第一机械臂末端执行器当前的起始位置信息，当第一供件传送带1011传输待分拣的第一物品到指定位置(如第一供件传送带1011靠近第一机械臂1041一侧的最右端)时，第一机械臂的第一机械臂末端执行器可承装待分拣的第一物品，此时工控设备102可根据上面描述的方式获取所述第一机械臂末端执行器的起始位置信息及存放所述第一物品的格口位置信息。
另外，本发明实施例中所描述的物品，如第一物品，第二物品等，可以物流领域的物品，如快递，包裹，文件袋等，具体此处不做限定。
802、确定所述第一机械臂末端执行器的最大可达范围空间。
本发实施例中，机械臂本身有一个运动范围，最大可达范围空间应该是机械臂的运动范围内的可达范围(如去掉机械臂运动范围内的一些障碍物)。
具体的，所述确定第一机械臂末端执行器的最大可达范围空间的步骤可以包括：采用D-H矩阵建立机器人运动学模型；根据所述机器人运动学模型，确定所述第一机械臂末端执行器的最大可达范围空间。
D-H矩阵全称Denavit-Hartenberg Matrix，是Denavit和Hartenberg在1955年提出一种通用的方法，这种方法在机械臂的每个连杆上都固定一个坐标系，然后用4×4的齐次变换矩阵来描述相邻两连杆的空间关系。通过依次变换可最终推导出末端执行器相对于基坐标系的位姿，从而建立机械臂对应的机器人运动学模型。
具体的，采用D-H矩阵建立机器人运动学模型如下：
Figure BDA0002230696050000131
其中，nx，ny，nz，ox，oy，oz，αx，αy，αz表示机械臂末端执行器姿态信息中的参数，px，py，pz表示机械臂末端执行器在点p的位置信息，即分别代表p点的x轴，y轴和z轴的坐标信息，根据不同机械臂关节对应的坐标信息，可确认不同类型机械臂各关节运动范围，具体的，根据不同类型机械臂各关节运动范围，具体可采用蒙特卡洛算法，可以得出机械臂运动范围，即机械臂末端执行器的最大可达范围空间。
803、将所述最大可达范围空间划分为第一网格空间。
在步骤802中确定第一机械臂末端执行器的最大可达范围空间之后，即可将所述最大可达范围空间划分为网格空间，网格空间是由一个个网格组成的区域，本发明实施例中网格空间中的网格可以是正方形网格，网格边长可以是预设网格边长，预设网格边长可以根据需要进行设置，一般情况下，网格边长相对所述最大可达范围空间相差较大，例如网格边长相对所述最大可达范围空间不在一个数量级，相差一个或多个数量级，这样可以保证所述最大可达范围空间可以划分为网格空间，未划分到网格空间的区域足够小，不影响方案的实施。
在一个具体实施方式中，将所述最大可达范围空间划分为网格空间：设定机械臂基坐标系，在机械臂基坐标系空间中，以预设网格边长对所述最大可达范围空间划分网格，具体可以是：机械臂基坐标系位于点O，以预设网格边长将所述最大可达范围空间划分为网格空间。
804、根据所述起始位置信息和所述格口位置信息，在所述网格空间规划所述第一机械臂末端执行器的运动路径，以确定所述第一路径空间。
具体的，所述在所述网格空间规划所述第一机械臂末端执行器的运动路径，以确定所述第一路径空间，可以包括：
(1)在所述网格空间规划所述第一机械臂末端执行器的运动路径，得到第一运动路径。
具体的，在网格空间规划所述第一机械臂末端执行器的运动路径，得到第一运动路径的方式可以参可以采用运动规划算法(如RRT、PRM、人工势场算法等)在网格空间规划第一机械臂末端执行器的运动路径，具体此处不作赘述。
(2)确定完全覆盖所述第一运动路径中所有路径点的最小路径空间，根据所述最小路径空间得到所述第一路径空间。
其中，覆盖所述第一运动路径中所有路径点的路径空间，有无数多个，一般情况下，在区域够大时，都可以覆盖所述第一运动路径中所有路径点，此时，该最小路径空间可以是：覆盖所述第一运动路径中所有路径点的所有路径空间中，面积最小的路径空间。在一个具体实施例中，可以用长方体覆盖所述第一运动路径中所有路径点，确定该最小路径空间，即该最小路径空间还可以是覆盖所述第一运动路径中所有路径点的所有长方体路径空间，如图9中所示的第一路径空间。
具体的，所述根据所述最小路径空间得到所述第一路径空间可以进一步包括：获取第一机械臂空间(即第一机械臂所占的立方体空间)，确定完全覆盖所述最小路径空间和所述第一机械臂空间的最小路径空间，得到所述第一路径空间。
具体的，如图9所示，第一运动路径由N个路径点组成，1～N个路径点坐标为P1(x,y,z)～PN(x,y,z)，假设完全覆盖所述第一运动路径中所有路径点的最小路径空间为第二路径空间，第二路径空间为完全覆盖第一运动路径中所有路径点的最小立方体空间，第二路径空间x轴取值范围为{min(px1～pxN),max(px1～pxN)}，y轴的取值范围为{min(py1～pyN),max(py1～pyN)}，z轴的取值范围为{min(pz1～pzN),max(pz1～pzN)}。第一机械臂原点坐标为Po(x,y,z)，第一机械臂各连杆末端位置坐标为PL1,PL2,PL3,PL4,PL5,PL6，第一路径空间为完全覆盖机械臂路径空间和机械臂路径的立方体空间，此时，该第一路径空间x轴取值范围为{min(pxo,pxL1,pxL2,pxL3,pxL4,pxL5,pxL6,px1～pxN),max(pxo,pxL1,pxL2,pxL3,pxL4,pxL5,pxL6,px1～pxN)}，该第一路径空间y轴取值范围为{min(pyo,pyL1,pyL2,pyL3,pyL4,pyL5,pyL6,py1～pyN),max(pyo,pyL1,pyL2,pyL3,pyL4,pyL5,pyL6,py1～pyN)}，该第一路径空间z轴取值范围为{min(pzo,pzL1,pzL2,pzL3,pzL4,pzL5,pzL6,pz1～pzN),max(pzo,pzL1,pzL2,pzL3,pzL4,pzL5,pzL6,pz1～pzN)}，因此即确定了第一路径空间的范围。
702、获取所述第二机械臂分拣所述第二物品的第二路径空间，所述第二物品为所述第二机械臂正在进行分拣或待分拣的物品。
本发明实施例中，获取所述第二机械臂分拣所述第二物品的第二路径空间的过程具体可以参照上述获取所述第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间的具体过程，此处不再赘述。
703、判断所述第一路径空间和所述第二路径空间是否存在交叉区域。
若不存在，执行步骤704。
其中，第一路径空间实质是第一机械臂末端执行器分拣第一物品的活动区域，同理第二路径空间为第二机械臂末端执行器分拣第二物品的活动区域，判断所述第一路径空间和所述第二路径空间是否存在交叉区域，即判断第一路径空间和第二路径空间是否有重叠区域，该交叉区域即为重叠区域。
为避免发送碰撞，其中一条机械臂运动前需计算自身覆盖空间(包括机械臂自身覆盖的机械臂空间和机械臂路径的立方体空间)，以第一机械臂为例，即上述实施例中的第一路径空间，并与另一条机械臂的覆盖空间进行对比，如两个机械臂立方体空间具有交叉区域，表示两条机械臂有可能发生碰撞，所以机械臂需等待上个机械臂回到初始位置时开始运动，当两个机械臂的立方体空间不相交时，机械臂可直接进行分拣。
如图10所示，为分拣柜中各格口第一机械臂和第二机械臂是否能到达的示意图，假设第一机械臂为机械臂A，第二机械臂为机械臂B，第一分拣柜为分拣柜1，第二分拣柜为分拣柜2，格口A表示仅机械臂A能够到达，格口B表示仅机械臂B能够到达。格口A&B表示机械臂A和B均能到达，所以格口A&B也是两个机械臂可能发生碰撞的区域。
704、利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣。
具体的，若所述第一路径空间和所述第二路径空间不存在交叉区域，表示第一机械臂和第二机械臂不会发生碰撞，此时可以直接利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣，本发明实施例中，利用机械臂对物品进行分拣的具体过程非本发明的改进点，可以参照现有技术中的相关方案，此处不作赘述。
本发明实施例中，采用第一机械臂和第二机械臂的双机械臂协同分拣物品，在第一机械臂末端执行器承装待分拣的第一物品时，获取第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间；获取第二机械臂分拣所述第二物品的第二路径空间，第二物品为第二机械臂正在进行分拣或待分拣的物品；判断第一路径空间和第二路径空间是否存在交叉区域；若不存在，利用第一机械臂对第一物品进行分拣。本发明实施例在现有单机械臂分拣的基础上，创造性的提出多机械臂分拣模式，在场地占地面积一定的情况下，双机械臂协同分拣，可以提高分拣效率，同时两个机械臂分拣可以充分利用其中一个机械臂上件等待时间，并提供双机械臂间避免碰撞的规避方案，有效避免了财产与安全风险。
虽然上述实施例中，已经对第一机械臂和第二机械臂可能存在的碰撞场景进行了规避，但实际场景中，在第一机械臂和第二机械臂的实际分拣过程中，仍然有可能发生碰撞，因此本发明实施例中，在第一机械臂和第二机械臂的实际分拣过程中，仍然进一步进行碰撞检测，具体的，如图11所示，所述物品分拣方法还包括：
1101、在利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣的过程中，采集所述第一机械臂末端执行器的第一运动图像和所述第二机械臂末端执行器的第二运动图像。
具体的，如图2所示实施例中，机械臂分拣系统中可以设置第一相机110和第二相机111，假设第一相机110和第二相机111均为深度相机，在利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣的过程中，可以通过第一相机110可以拍摄第一机械臂末端执行器的第一运动图像，通过第二相机111可以拍摄第二机械臂末端执行器的第二运动图像。
1102、根据所述第一运动图像，计算所述第一机械臂末端执行器的第一点云区域。
由于第一相机110和第二相机111均为深度相机或双目相机，当所述第一相机110和所述第二相机111为深度相机时，所述根据所述第一运动图像，计算所述第一机械臂末端执行器的第一点云区域可以包括：根据所述第一运动图像，计算所述第一机械臂末端执行器的第一深度点云数据；按预设规则绘制区域，以将所述第一深度点云数据中的所有点覆盖，得到所述第一点云区域。
对于现实场景中的点，深度相机扫描得到的每一帧数据不仅包括了场景中的点的彩色RGB图像，还包括每个点到深度相机所在的垂直平面的距离值。这个距离值被称为深度值(depth)，这些深度值共同组成了这一帧的深度图像(图1右)。也就是说，深度图像可以看做是一副灰度图像，其中图像中每个点的灰度值代表了这个点的深度值，即该点在现实中的位置到相机所在垂直平面的真实距离。以深度相机位置为原点，相机所朝方向为Z轴，相机的垂直平面的两个轴向为X、Y轴，可以建立相机的局部三维坐标系。于是，深度相机拍摄的RGB图像中的每个点，都会对应一个在相机的局部坐标系中的三维点。因此，深度相机的每一帧的深度图像就相当于一个在相机的局部三维坐标系中的点云模型，通过第一相机110和所述第二相机111拍摄的运动图像(如第一运动图像)即可得到第一机械臂末端执行器的第一深度点云数据。
其中，按预设规则绘制区域，以将所述第一深度点云数据中的所有点覆盖，得到所述第一点云区域，可以是按照预设尺寸的小方格绘制区域，将所述第一深度点云数据中的所有点覆盖，得到所述第一点云区域。
点云是在和目标表面特性的海量点集合，在逆向工程中通过测量仪器得到的产品外观表面的点数据集合也称之为点云，通常使用三维坐标测量机所得到的点数量比较少，点与点的间距也比较大，叫稀疏点云；而使用三维激光扫描仪或照相式扫描仪得到的点云，点数量比较大并且比较密集，叫密集点云。
本发明实施例中，可以根据第一运动图像，可以采集第一相机110下方的点云数据，由于第一相机的相机镜头下方包括第一机械臂和格口，该第一相机110下方的点云数据可能包括第一机械臂的点云数据和格口的点云数据，由于第一机械臂末端执行器的高度高于分拣柜高度，因此可以将第一相机110下方的点云数据中低于分拣柜高度的点筛除，即可得到第一机械臂末端执行器的第一深度点云数据。
本发明实施例中根据深度相机采集的运动图像，得到点云数据的过程为现有技术，此处不作赘述。另外需要说明的是，本发明实施例中在采集到第一相机110下方的点云数据之后，可以进行过滤或去除噪声的相关处理，以排除外部环境的干扰，保留有效的点云数据。
1103、根据所述第二运动图像，计算所述第二机械臂末端执行器的第二点云区域。
本发明实施例中，第一点云区域实质上是当前第一机械臂末端执行器所在区域，第二点云区域实质上是当前第二机械臂末端执行器所在区域。
具体的，根据所述第二运动图像，计算所述第二机械臂末端执行器的第二点云区域与上述步骤1102中过程类似，具体可以参照上述步骤1102中的具体过程，此处不再赘述。
1104、实时检测所述第一点云区域和所述第二点云区域是否存在交叉区域。
若是，则执行步骤1105，若否，可以不作处理。
1105、停止所述第一机械臂和所述第二机械臂的工作并报警。
当所述第一点云区域和所述第二点云区域存在交叉区域时，表示分拣过程中第一机械臂和第二机械臂实际可能已经发生碰撞，此时为了避免进一步的损失，可以停止所述第一机械臂和所述第二机械臂的工作并报警，例如指示灯闪烁，蜂鸣器响起等方式，通知管理员对设备进行检查维修等。
在实际应用中，当所述第一点云区域和所述第二点云区域最近距离较近时，也可能发生碰撞，此时，本发明实施例中，还可以先实时检测所述第一点云区域和所述第二点云区域的最短间隔距离；若所述最短间隔距离小于预设阈值，则暂停所述第一机械臂对所述第一物品的分拣，并将所述第一机械臂末端执行器执行器运动到起始位置，等到所述第二机械臂对所述第二物品分拣完成后再启动所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣，或者暂停所述第二机械臂对所述第二物品的分拣，并将所述第二机械臂末端执行器执行器运动回到起始位置，等到所述第一机械臂对所述第一物品分拣完成后再启动所述第二机械臂对所述第二物品进行分拣。其中，预设阈值可以根据实际应用场景设定，此处不作限定。
另外，当第一机械臂的点云数据的坐标位置超出第一路径空间或第二机械臂的点云数据的坐标位置超出第二路径空间时，则认为第一机械臂或第二机械臂没有按照规划的轨迹运动，可能发生碰撞，可以对相应的机械臂进行紧急制动，停止分拣物品。具体的，即本发明实施例中物品分拣方法还包括：若所述第一点云区域中点不在第一路径空间内时，暂停所述第一机械臂对所述第一物品的分拣；若所述第二点云区域中点不在第二路径空间内时，暂停所述第二机械臂对所述第二物品的分拣。
为了更好实施本发明实施例中物品分拣方法，在物品分拣方法基础之上，本发明实施例中还提供一种物品分拣装置，所述物品分拣装置应用于如上述实施例中所述的所述机械臂分拣系统，如图12，所述物品分拣装置1200包括：
第一获取单元1201，用于在所述第一机械臂末端执行器承装待分拣的第一物品时，获取所述第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间；
第二获取单元1202，用于获取所述第二机械臂分拣所述第二物品的第二路径空间，所述第二物品为所述第二机械臂正在进行分拣或待分拣的物品；
判断单元1203，用于判断所述第一路径空间和所述第二路径空间是否存在交叉区域；
分拣单元1204，用于若所述第一路径空间和所述第二路径空间不存在交叉区域，利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣。
在本申请一些实施例中，所述第一获取单元1201具体用于：
获取所述第一机械臂末端执行器的起始位置信息及分拣所述第一物品的格口位置信息；
确定所述第一机械臂末端执行器的最大可达范围空间；
将所述最大可达范围空间划分为第一网格空间；
根据所述起始位置信息和所述格口位置信息，在所述网格空间规划所述第一机械臂末端执行器的运动路径，以确定所述第一路径空间。
在本申请一些实施例中，所述第一获取单元1201具体用于：
在所述网格空间规划所述第一机械臂末端执行器的运动路径，得到第一运动路径；
确定完全覆盖所述第一运动路径中所有路径点的最小路径空间，根据所述最小路径空间得到所述第一路径空间。
在本申请一些实施例中，所述分拣单元1204还用于：
若所述第一路径空间和所述第二路径空间存在交叉区域，等待所述第二机械臂对所述第二物品分拣完成后，利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣。
在本申请一些实施例中，所述分拣单元1204还用于：
在利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣的过程中，采集所述第一机械臂末端执行器的第一运动图像和所述第二机械臂末端执行器的第二运动图像；
根据所述第一运动图像，计算所述第一机械臂末端执行器的第一点云区域；
根据所述第二运动图像，计算所述第二机械臂末端执行器的第二点云区域；
实时检测所述第一点云区域和所述第二点云区域的最短间隔距离；
若所述最短间隔距离小于预设阈值，则暂停所述第一机械臂对所述第一物品的分拣，并将所述第一机械臂末端执行器执行器运动到起始位置，等到所述第二机械臂对所述第二物品分拣完成后再启动所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣，或者暂停所述第二机械臂对所述第二物品的分拣，并将所述第二机械臂末端执行器执行器运动回到起始位置，等到所述第一机械臂对所述第一物品分拣完成后再启动所述第二机械臂对所述第二物品进行分拣。
在本申请一些实施例中，所述分拣单元1204还用于：
实时检测所述第一点云区域和所述第二点云区域是否存在交叉区域；
若是，停止所述第一机械臂和所述第二机械臂的工作并报警。
在本申请一些实施例中，所述分拣单元1204具体用于：
根据所述第一运动图像，计算所述第一机械臂末端执行器的第一深度点云数据；
按预设规则绘制区域，以将所述第一深度点云数据中的所有点覆盖，得到所述第一点云区域。
在本申请一些实施例中，所述分拣单元1204还用于：
若所述第一点云区域中点不在第一路径空间内时，暂停所述第一机械臂对所述第一物品的分拣；
若所述第二点云区域中点不在第二路径空间内时，暂停所述第二机械臂对所述第二物品的分拣。
本发明实施例物品分拣装置中，采用第一机械臂和第二机械臂的双机械臂协同分拣物品，在第一机械臂末端执行器承装待分拣的第一物品时，获取第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间；获取第二机械臂分拣所述第二物品的第二路径空间，第二物品为第二机械臂正在进行分拣或待分拣的物品；判断第一路径空间和第二路径空间是否存在交叉区域；若不存在，利用第一机械臂对第一物品进行分拣。本发明实施例在现有单机械臂分拣的基础上，创造性的提出多机械臂分拣模式，在场地占地面积一定的情况下，双机械臂协同分拣，可以提高分拣效率，同时两个机械臂分拣可以充分利用其中一个机械臂上件等待时间，并提供双机械臂间避免碰撞的规避方案，有效避免了财产与安全风险。
本发明实施例还提供一种工控设备，其集成了本发明实施例所提供的任一种物品分拣装置1200，所述工控设备包括：
一个或多个处理器；
存储器；以及
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行上述物品分拣方法实施例中任一实施例中所述的物品分拣方法中的步骤。
本发明实施例还提供一种工控设备，其集成了本发明实施例所提供的任一种物品分拣装置。如图13所示，其示出了本发明实施例所涉及的工控设备的结构示意图，具体来讲：
该工控设备可以包括一个或者一个以上处理核心的处理器1301、一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器1302、电源1303和输入单元1304等部件。本领域技术人员可以理解，图13中示出的工控设备结构并不构成对工控设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：
处理器1301是该工控设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个工控设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1302内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1302内的数据，执行工控设备的各种功能和处理数据，从而对工控设备进行整体监控。可选的，处理器1301可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器1301可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1301中。
存储器1302可用于存储软件程序以及模块，处理器1301通过运行存储在存储器1302的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器1302可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据工控设备的使用所创建的数据等。此外，存储器1302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器1302还可以包括存储器控制器，以提供处理器1301对存储器1302的访问。
工控设备还包括给各个部件供电的电源1303，优选的，电源1303可以通过电源管理系统与处理器1301逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源1303还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
该工控设备还可包括输入单元1304，该输入单元1304可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。
尽管未示出，工控设备还可以包括显示单元等，在此不再赘述。具体在本实施例中，工控设备中的处理器1301会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器1302中，并由处理器1301来运行存储在存储器1302中的应用程序，从而实现各种功能，如下：
在所述第一机械臂末端执行器承装待分拣的第一物品时，获取所述第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间；
获取所述第二机械臂分拣所述第二物品的第二路径空间，所述第二物品为所述第二机械臂正在进行分拣或待分拣的物品；
判断所述第一路径空间和所述第二路径空间是否存在交叉区域；
若不存在，利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣。
本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。
为此，本发明实施例提供一种存储介质，该存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。该存储介质中存储有多条指令，该指令能够被处理器进行加载，以执行本发明实施例所提供的任一种物品分拣方法中的步骤。例如，该指令可以执行如下步骤：
在所述第一机械臂末端执行器承装待分拣的第一物品时，获取所述第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间；
获取所述第二机械臂分拣所述第二物品的第二路径空间，所述第二物品为所述第二机械臂正在进行分拣或待分拣的物品；
判断所述第一路径空间和所述第二路径空间是否存在交叉区域；
若不存在，利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。
具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。
以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
以上对本发明实施例所提供的一种物品分拣方法、装置、工控设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种物品分拣方法，其特征在于，应用于机械臂分拣系统，所述机械臂分拣系统包括工控设备、与所述工控设备通信连接的机械臂和至少一个分拣柜，每个分拣柜中包括至少一个格口，所述机械臂包括第一机械臂和第二机械臂，所述第一机械臂包括用于放置物品的第一机械臂末端执行器，所述第二机械臂包括用于放置物品的第二机械臂末端执行器，所述物品分拣方法的执行主体为所述工控设备，所述方法包括：
在所述第一机械臂末端执行器承装待分拣的第一物品时，获取所述第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间；
获取所述第二机械臂分拣所述第二物品的第二路径空间，所述第二物品为所述第二机械臂正在进行分拣或待分拣的物品；
判断所述第一路径空间和所述第二路径空间是否存在交叉区域；
若不存在，利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣。
2.根据权利要求1所述的物品分拣方法，其特征在于，所述获取所述第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间，包括：
获取所述第一机械臂末端执行器的起始位置信息及分拣所述第一物品的格口位置信息；
确定所述第一机械臂末端执行器的最大可达范围空间；
将所述最大可达范围空间划分为第一网格空间；
根据所述起始位置信息和所述格口位置信息，在所述网格空间规划所述第一机械臂末端执行器的运动路径，以确定所述第一路径空间。
3.根据权利要求2所述的物品分拣方法，其特征在于，所述在所述网格空间规划所述第一机械臂末端执行器的运动路径，以确定所述第一路径空间，包括：
在所述网格空间规划所述第一机械臂末端执行器的运动路径，得到第一运动路径；
确定完全覆盖所述第一运动路径中所有路径点的最小路径空间；
根据所述最小路径空间得到所述第一路径空间。
4.根据权利要求1所述的物品分拣方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述第一路径空间和所述第二路径空间存在交叉区域，等待所述第二机械臂对所述第二物品分拣完成后，利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣。
5.根据权利要求1所述的物品分拣方法，其特征在于，所述方法还包括：
在利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣的过程中，采集所述第一机械臂末端执行器的第一运动图像和所述第二机械臂末端执行器的第二运动图像；
根据所述第一运动图像，计算所述第一机械臂末端执行器的第一点云区域；
根据所述第二运动图像，计算所述第二机械臂末端执行器的第二点云区域；
实时检测所述第一点云区域和所述第二点云区域的最短间隔距离；
若所述最短间隔距离小于预设阈值，则暂停所述第一机械臂对所述第一物品的分拣，并将所述第一机械臂末端执行器执行器运动到起始位置，等到所述第二机械臂对所述第二物品分拣完成后再启动所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣，或者暂停所述第二机械臂对所述第二物品的分拣，并将所述第二机械臂末端执行器执行器运动回到起始位置，等到所述第一机械臂对所述第一物品分拣完成后再启动所述第二机械臂对所述第二物品进行分拣。
6.根据权利要求5所述的物品分拣方法，其特征在于，所述方法还包括：
实时检测所述第一点云区域和所述第二点云区域是否存在交叉区域；
若是，停止所述第一机械臂和所述第二机械臂的工作并报警。
7.根据权利要求5所述的物品分拣方法，其特征在于，所述根据所述第一运动图像，计算所述第一机械臂末端执行器的第一点云区域，包括：
根据所述第一运动图像，计算所述第一机械臂末端执行器的第一深度点云数据；
按预设规则绘制区域，以将所述第一深度点云数据中的所有点覆盖，得到所述第一点云区域。
8.根据权利要求5所述的物品分拣方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述第一点云区域中点不在第一路径空间内时，暂停所述第一机械臂对所述第一物品的分拣；
若所述第二点云区域中点不在第二路径空间内时，暂停所述第二机械臂对所述第二物品的分拣。
9.一种物品分拣装置，其特征在于，所述物品分拣装置应用于如权利要求1至8中任一所述的所述机械臂分拣系统，所述物品分拣装置包括：
第一获取单元，用于在所述第一机械臂末端执行器承装待分拣的第一物品时，获取所述第一机械臂分拣所述第一物品的第一路径空间；
第二获取单元，用于获取所述第二机械臂分拣所述第二物品的第二路径空间，所述第二物品为所述第二机械臂正在进行分拣或待分拣的物品；
判断单元，用于判断所述第一路径空间和所述第二路径空间是否存在交叉区域；
分拣单元，用于若所述第一路径空间和所述第二路径空间不存在交叉区域，利用所述第一机械臂对所述第一物品进行分拣。
10.一种工控设备，其特征在于，所述工控设备应用于如权利要求1至8中任一所述的所述机械臂分拣系统，所述工控设备包括：
一个或多个处理器；
存储器；以及
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以实现权利要求1至8中任一项所述的物品分拣方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行权利要求1至8任一项所述的物品分拣方法中的步骤。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115722447A (zh) * 2021-09-01 2023-03-03 顺丰科技有限公司 异形包裹分拣装置、分拣系统及分拣方法
CN116764992A (zh) * 2023-08-24 2023-09-19 山西戴德测控技术股份有限公司 原煤输送中煤矸石的随动式分选方法
WO2024212781A1 (zh) * 2023-04-12 2024-10-17 上海馥逸医疗科技有限公司 机器人系统以及其机械臂的控制方法、存储介质

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08309295A (ja) * 1995-05-23 1996-11-26 Kubota Corp 物品の選別装置
JPH09131574A (ja) * 1995-11-10 1997-05-20 Kubota Corp 物品の選別装置
US20160354926A1 (en) * 2015-06-08 2016-12-08 Kuka Roboter Gmbh Method And System For Operating And/Or Monitoring A Machine, In Particular A Robot
CN106426186A (zh) * 2016-12-14 2017-02-22 国网江苏省电力公司常州供电公司 一种基于多传感器信息融合的带电作业机器人自主作业方法
CN206464272U (zh) * 2017-01-17 2017-09-05 福建农林大学 一种巨菌草种苗分选装置
CN108038861A (zh) * 2017-11-30 2018-05-15 深圳市智能机器人研究院 一种多机器人协作分拣方法、系统及装置
CN108554846A (zh) * 2018-06-13 2018-09-21 张琴英 环保机械手分拣垃圾装置
CN108705532A (zh) * 2018-04-25 2018-10-26 中国地质大学（武汉） 一种机械臂避障路径规划方法、设备及存储设备
CN109116848A (zh) * 2018-08-29 2019-01-01 广州市君望机器人自动化有限公司 送餐机器人避让方法及装置
CN109822554A (zh) * 2019-03-20 2019-05-31 华中科技大学 面向水下的双臂协同抓取、抱取及避碰一体化方法及系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08309295A (ja) * 1995-05-23 1996-11-26 Kubota Corp 物品の選別装置
JPH09131574A (ja) * 1995-11-10 1997-05-20 Kubota Corp 物品の選別装置
US20160354926A1 (en) * 2015-06-08 2016-12-08 Kuka Roboter Gmbh Method And System For Operating And/Or Monitoring A Machine, In Particular A Robot
CN106426186A (zh) * 2016-12-14 2017-02-22 国网江苏省电力公司常州供电公司 一种基于多传感器信息融合的带电作业机器人自主作业方法
CN206464272U (zh) * 2017-01-17 2017-09-05 福建农林大学 一种巨菌草种苗分选装置
CN108038861A (zh) * 2017-11-30 2018-05-15 深圳市智能机器人研究院 一种多机器人协作分拣方法、系统及装置
CN108705532A (zh) * 2018-04-25 2018-10-26 中国地质大学（武汉） 一种机械臂避障路径规划方法、设备及存储设备
CN108554846A (zh) * 2018-06-13 2018-09-21 张琴英 环保机械手分拣垃圾装置
CN109116848A (zh) * 2018-08-29 2019-01-01 广州市君望机器人自动化有限公司 送餐机器人避让方法及装置
CN109822554A (zh) * 2019-03-20 2019-05-31 华中科技大学 面向水下的双臂协同抓取、抱取及避碰一体化方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曹现刚等: "基于多机械臂协同的煤矸分拣方法研究", 《煤炭科学技术》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115722447A (zh) * 2021-09-01 2023-03-03 顺丰科技有限公司 异形包裹分拣装置、分拣系统及分拣方法
CN115722447B (zh) * 2021-09-01 2024-10-01 顺丰科技有限公司 异形包裹分拣装置、分拣系统及分拣方法
WO2024212781A1 (zh) * 2023-04-12 2024-10-17 上海馥逸医疗科技有限公司 机器人系统以及其机械臂的控制方法、存储介质
CN116764992A (zh) * 2023-08-24 2023-09-19 山西戴德测控技术股份有限公司 原煤输送中煤矸石的随动式分选方法
CN116764992B (zh) * 2023-08-24 2023-10-24 山西戴德测控技术股份有限公司 原煤输送中煤矸石的随动式分选方法

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