CN112849898B - 一种自驱动机器人及自驱动机器人的搬运方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种自驱动机器人及自驱动机器人的搬运方法，其中所述搬运方法包括：驱动所述自驱动机器人移动至第一预设位置，驱动所述取货单元上升至第一预设高度，其中，所述第一预设高度与所述目标容器的取货孔相对应；在所述取货单元上升至所述第一预设高度时，驱动所述图像采集单元采集包括所述取货孔的深度图像，并接收所述深度图像；根据所述深度图像得到所述取货孔的位姿，并根据所述取货孔的位姿调整所述取货单元的位姿，直至所述取货单元与所述目标容器的取货孔对齐；控制所述取货单元前进并取下所述目标容器。从而无需人工操作，节约了人工成本，提高了搬运容器的效率和准确率。

Description

一种自驱动机器人及自驱动机器人的搬运方法

技术领域

本申请涉及智能仓储技术领域，特别涉及一种自驱动机器人及自驱动机器人的搬运方法。

背景技术

无货架堆垛是不受货架固定高度限制的仓储堆垛方式，例如流水线切割生成的石膏板等可以实现堆垛的容器。容器被按照N层进行堆垛，不但N会存在一定的变化范围，每层容器还会有生产误差，所以堆垛完成的容器的高度会存在一定的变化。

传统的工人进行堆垛时，为保证安全，一般只进行两层的堆垛，每层容器上设置有对应的取货孔。搬运容器的过程中，一般是通过人工开动叉车取下取货堆垛上的容器，然后开动叉车携带容器至放货堆垛处，将叉车上的容器放置至放货堆垛上。

可见，现有技术中的人工操作叉车搬运容器的过程，主要依靠工人的操作来实现，这不仅增加了人工成本，且制约了叉车搬运容器的效率和准确率，不利于智能仓储技术的发展。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种自驱动机器人及自驱动机器人的搬运方法，以解决现有技术中存在的技术缺陷。

本申请实施例提供了一种自驱动机器人，包括：图像采集单元、取货单元和处理器，所述图像采集单元与所述处理器电连接，其中，所述处理器包括：

第一定位控制模块，用于驱动所述自驱动机器人移动至第一预设位置，驱动所述取货单元上升至第一预设高度，其中，所述第一预设高度与所述目标容器的取货孔相对应；

图像采集驱动模块，用于在所述取货单元上升至所述第一预设高度时，驱动所述图像采集单元采集包括所述取货孔的深度图像，并接收所述深度图像；

位姿调整模块，用于根据所述深度图像得到所述取货孔的位姿，并根据所述取货孔的位姿调整所述取货单元的位姿，直至所述取货单元与所述目标容器的取货孔对齐；

容器获取模块，用于控制所述取货单元前进并取下所述目标容器。

可选地，所述自驱动机器人还包括：距离侦测单元和高度记录单元，所述高度记录单元与所述距离侦测单元分别和所述处理器电连接；

所述处理器还包括：

第二定位控制模块，用于驱动所述自驱动机器人携带所述目标容器移动至第二预设位置，驱动所述取货单元携带所述目标容器上升；

距离侦测驱动模块，用于在所述取货单元携带所述目标容器上升的过程中，驱动所述距离侦测单元对所述取货单元与前方的容器之间的距离进行检测，并接收生成的距离检测信号；

容器放置模块，用于在根据所述距离检测信号确定满足放置条件的情况下，根据高度记录单元的记录数据确定所述取货单元的最终高度，并控制所述取货单元移动至所述最终高度后放置所述目标容器。

可选地，所述图像采集单元包括至少一个摄像头，所述摄像头安装于所述自驱动机器人的取货单元与滑轨的连接处，且所述摄像头随所述取货单元同步升降。

可选地，所述目标容器的下方连接有枕木，所述目标容器的取货孔由所述目标容器的下表面、所述目标容器的下面容器的上表面以及所述枕木的侧面围绕形成；

所述图像采集驱动模块驱动所述图像采集单元采集包括所述取货孔的深度图像，包括：

所述图像采集驱动模块驱动所述图像采集单元采集所述目标容器的下面容器的深度图像以及所述枕木的深度图像。

可选地，所述位姿调整模块根据所述深度图像得到所述取货孔的位姿，并根据所述取货孔的位姿调整所述取货单元的位姿，直至所述取货单元与所述目标容器的取货孔对齐，包括：

所述位姿调整模块对所述深度图像进行处理，分别得到所述取货孔的横向位置、纵向位置以及倾斜角度中的至少一项；

所述位姿调整模块调整以下至少一项：根据所述取货孔的横向位置调整所述取货单元的横向位置、根据所述取货孔的纵向位置调整所述取货单元的纵向位置以及根据所述取货孔的倾斜角度调整所述取货单元的倾斜角度，直至所述取货单元与所述取货孔对齐。

可选地，所述位姿调整模块对所述深度图像进行处理，得到所述取货孔的横向位置，包括：

所述位姿调整模块根据所述深度图像得到所述枕木的位置，根据所述枕木的位置确定所述取货孔的横向位置；

所述位姿调整模块对所述深度图像进行处理，得到所述取货孔的纵向位置，包括：所述位姿调整模块对所述深度图像进行预处理得到第二预处理图像，根据所述第二预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的上表面，并将所述下面容器的上表面的高度值作为所述取货孔的纵向位置；

所述位姿调整模块对所述深度图像进行处理，得到所述取货孔的倾斜角度，包括：

所述位姿调整模块对所述深度图像进行预处理得到第一预处理图像，根据所述第一预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的外表面，并将所述下面容器的外表面的倾斜角度作为所述取货孔的倾斜角度。

可选地，所述位姿调整模块根据所述取货孔的横向位置调整所述取货单元的横向位置，包括：

所述位姿调整模块根据所述取货孔的横向位置，左右调整所述取货单元的横向位置；

所述位姿调整模块根据所述取货孔的纵向位置调整所述取货单元的纵向位置，包括：

所述位姿调整模块根据所述深度图像的图像中心点与所述目标容器的下面容器的上表面之间的距离，控制所述取货单元在竖直方向移动的距离；

所述位姿调整模块根据所述取货孔的倾斜角度调整所述取货单元的倾斜角度，包括：

所述位姿调整模块根据所述目标容器的下面容器的外表面与竖直法向量的夹角，调整所述取货单元相对于所述竖直法向量的倾斜角度。

可选地，所述位姿调整模块对所述深度图像进行预处理得到第一预处理图像，根据所述第一预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的外表面，包括：

所述位姿调整模块对所述深度图像中的点的深度值进行判断，将所述深度值位于第一范围内的点作为目标点，生成第一预处理图像；

所述位姿调整模块对所述第一预处理图像中的目标点进行平面拟合，得到所述目标容器的下面容器的外表面。

可选地，所述位姿调整模块对所述深度图像进行预处理得到第二预处理图像，根据所述第二预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的上表面，包括：

所述位姿调整模块对所述深度图像中的点的深度值进行判断，将所述深度值位于第二范围内的点作为目标点，生成第二预处理图像；

所述位姿调整模块对所述第二预处理图像中的目标点进行平面拟合，得到所述目标容器的下面容器的上表面。

可选地，所述自驱动机器人还包括：

所述第二定位控制模块在所述放货垛为空的情况下，驱动所述取货单元直接放置所述目标容器。

可选地，所述容器放置模块在根据所述距离检测信号确定满足放置条件的情况下，根据高度记录单元的记录数据确定所述取货单元的最终高度，包括：

所述容器放置模块在确定所述距离检测信号突变增加且超过时间阈值的情况下，控制所述取货单元停止上升，并根据高度记录单元的记录数据将所述距离检测信号的最后一个突变点对应的高度确定为所述取货单元的最终高度。

本申请实施例还公开了一种自驱动机器人的搬运方法，用于如上所述的自驱动机器人，所述方法包括：

驱动所述自驱动机器人移动至第一预设位置，驱动所述取货单元上升至第一预设高度，其中，所述第一预设高度与所述目标容器的取货孔相对应；

在所述取货单元上升至所述第一预设高度时，驱动所述图像采集单元采集包括所述取货孔的深度图像，并接收所述深度图像；

根据所述深度图像得到所述取货孔的位姿，并根据所述取货孔的位姿调整所述取货单元的位姿，直至所述取货单元与所述目标容器的取货孔对齐；

控制所述取货单元前进并取下所述目标容器。

可选地，所述自驱动机器人还包括：距离侦测单元和高度记录单元，所述高度记录单元与所述距离侦测单元分别和所述处理器电连接；

所述方法还包括：

驱动所述自驱动机器人携带所述目标容器移动至第二预设位置，驱动所述取货单元携带所述目标容器上升；

在所述取货单元携带所述目标容器上升的过程中，驱动所述距离侦测单元对所述取货单元与前方的容器之间的距离进行检测，并接收生成的距离检测信号；

在根据所述距离检测信号确定满足放置条件的情况下，根据高度记录单元的记录数据确定所述取货单元的最终高度，并控制所述取货单元移动至所述最终高度后放置所述目标容器。

可选地，所述目标容器的下方连接有枕木，所述目标容器的取货孔由所述目标容器的下表面、所述目标容器的下面容器的上表面以及所述枕木的侧面围绕形成；

驱动所述图像采集单元采集包括所述取货孔的深度图像，包括：

驱动所述图像采集单元采集所述目标容器的下面容器的深度图像以及所述枕木的深度图像。

可选地，根据所述深度图像得到所述取货孔的位姿，并根据所述取货孔的位姿调整所述取货单元的位姿，直至所述取货单元与目标容器的取货孔对齐，包括：

对所述深度图像进行处理，分别得到所述取货孔的横向位置、纵向位置以及倾斜角度中的至少一项；

根据所述深度图像调整以下至少一项：根据所述取货孔的横向位置调整所述取货单元的横向位置、根据所述取货孔的纵向位置调整所述取货单元的纵向位置以及根据所述取货孔的倾斜角度调整所述取货单元的倾斜角度，直至所述取货单元与所述取货孔对齐。

可选地，对所述深度图像进行处理，得到所述取货孔的倾斜角度，包括：

对所述深度图像进行预处理得到第一预处理图像，根据所述第一预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的外表面，并将所述下面容器的外表面的倾斜角度作为所述取货孔的倾斜角度；

对所述深度图像进行处理，得到所述取货孔的纵向位置，包括：

对所述深度图像进行预处理得到第二预处理图像，根据所述第二预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的上表面，并将所述下面容器的上表面的高度值作为所述取货孔的纵向位置；

对所述深度图像进行处理，得到所述取货孔的横向位置，包括：

根据所述深度图像得到所述枕木的位置，根据所述枕木的位置确定所述取货孔的横向位置。

可选地，根据所述取货孔的横向位置调整所述取货单元的横向位置，包括：根据所述取货孔的横向位置，左右调整所述取货单元的横向位置；

根据所述取货孔的倾斜角度调整所述取货单元的倾斜角度，包括：根据所述目标容器的下面容器的外表面与竖直法向量的夹角，调整所述取货单元相对于所述竖直法向量的倾斜角度；

根据所述取货孔的纵向位置调整所述取货单元的纵向位置，包括：根据所述深度图像的图像中心点与所述目标容器的下面容器的上表面之间的距离，控制所述取货单元在竖直方向移动的距离。

可选地，对所述深度图像进行预处理得到第一预处理图像，根据所述第一预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的外表面，包括：

对所述深度图像中的点的深度值进行判断，将所述深度值位于第一范围内的点作为目标点，生成第一预处理图像；

对所述第一预处理图像中的目标点进行平面拟合，得到所述目标容器的下面容器的外表面。

可选地，对所述深度图像进行预处理得到第二预处理图像，根据所述第二预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的上表面，包括：

对所述深度图像中的点的深度值进行判断，将所述深度值位于第二范围内的点作为目标点，生成第二预处理图像；

对所述第二预处理图像中的目标点进行平面拟合，得到所述目标容器的下面容器的上表面。

可选地，所述搬运方法还包括：在所述放货垛为空的情况下，驱动所述取货单元直接放置所述目标容器。

可选地，根据所述距离检测信号确定满足放置条件的情况下，根据高度记录单元的记录数据确定所述取货单元的最终高度，包括：

在确定所述距离检测信号突变增加且超过时间阈值的情况下，控制所述取货单元停止上升，并根据高度记录单元的记录数据将所述距离检测信号的最后一个突变点对应的高度确定为所述取货单元的最终高度。

本申请实施例公开了一种计算设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机指令，所述处理器执行所述指令时实现如上所述的自驱动机器人的搬运方法的步骤。

本申请实施例公开了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现如上所述的自驱动机器人的搬运方法的步骤。

本申请提供的自驱动机器人及自驱动机器人的搬运方法，通过驱动取货单元上升至与目标容器的取货孔相对应的第一预设高度，并驱动图像采集单元采集包括取货孔的深度图像，然后根据深度图像得到的取货孔的位姿调整取货单元的位姿，直至取货单元与目标容器的取货孔对齐，控制取货单元前进并取下目标容器，从而无需人工操作，节约了人工成本，提高了搬运容器的效率和准确率。

另外，在放货过程中，本申请的自驱动机器人携带目标容器移动至第二预设位置，驱动取货单元携带目标容器上升，并在上升过程中通过距离检测信号来判断是否满足放置条件，并在满足放置条件时根据高度记录单元的记录数据确定取货单元的最终高度，控制取货单元移动至最终高度后放置目标容器，从而实现自动地放置容器，且精度误差可控，可以将堆垛层数增加至四层甚至更多，大大提高厂房面积的使用效率。

附图说明

图1是本申请实施例的自驱动机器人搬运容器的示例图；

图2是本申请实施例的自驱动机器人的结构示意图；

图3是本申请实施例一的自驱动机器人的搬运方法的流程示意图；

图4是本申请实施例一的处理器对深度图像处理得到的平面A和平面B的示意图；

图5是本申请实施例二的自驱动机器人的搬运方法的流程示意图；

图6是本申请实施例二的处理器接收到的距离侦测单元的距离检测信号图；

图7a是本申请实施例三的自驱动机器人的模块电连接图；

图7b是本申请实施例四的自驱动机器人的模块电连接图；

图8a～图8d是本申请实施例五的自驱动机器人搬运容器的过程示意图；

图9是本申请实施例六的计算设备的结构示意图。

附图标记

110—自驱动机器人，

111—取货单元，112—滑轨，113—图像采集单元，114—处理器，

115—容器，116—取货孔，117—枕木，118—距离侦测单元。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

在本说明书一个或多个实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书一个或多个实施例。在本说明书一个或多个实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本说明书一个或多个实施例中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本说明书一个或多个实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书一个或多个实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本申请中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

在本申请中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

在本申请中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。

除非另有说明，本申请中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

首先，对本申请涉及的自驱动机器人的结构进行示意性的说明。本实施例中，自驱动机器人包括：图像采集单元、取货单元、距离侦测单元、高度记录单元和处理器，图像采集单元、高度记录单元与距离侦测单元分别和处理器电连接。

各个单元的作用如下：

处理器：处理器的功能有多种，例如检测功能、数据处理功能以及控制功能等。处理器可以为集成于电路板上的中央处理器，其具体位置不被限定，可以为设置于自驱动机器人内，也可以为独立于自驱动机器人的操控器。处理器可以根据接收到的深度图像进行图像处理、识别和检测并生成控制信号，可以发出控制信号以控制取货单元升降，以及控制自驱动机器人运动。

取货单元，用于根据处理器的指令上升、下降、前进或后退，实现对容器的取下或放置。取货单元的形式可以为多种，例如叉车上的货叉。

图像采集单元，用于采集深度图像并传输至处理器，以使处理器根据深度图像得到取货孔的位姿，并根据取货孔的位姿调整取货单元的位姿，直至取货单元与目标容器的取货孔对齐。

具体地，图像采集单元包括至少一个摄像头，摄像头安装于自驱动机器人的取货单元与滑轨的连接处，且摄像头随取货单元同步升降。

距离侦测单元，对取货单元与前方的容器之间的距离进行检测，并将生成的距离检测信号传输至处理器，以使处理器根据距离检测信号确定满足放置条件的情况下，控制取货单元移动至最终高度，实现放置目标容器。

高度记录单元，用于记录取货单元上升的高度，从而可以确定取货单元的最终高度。本实施例中，将距离检测信号的最后一个突变点对应的高度确定为取货单元的最终高度。本实施例中，高度记录单元可以为编码器，例如拉线编码器等。

除了上述单元之外，本实施例的自驱动机器人还包括：驱动单元和行走单元，用以实现行走。

驱动单元，根据设定的行走路线产生驱动信号，以驱动自驱动机器人根据设定路线从目的地之间进行运动。例如本实施例中，自驱动机器人移动至取货区域，取下容器；然后携带容器根据行走路线移动至放货区域，放置容器；再返回取货区域……往复进行，直至任务结束。本实施例中，自驱动机器人的行走路线可以预先设定，并传输至自驱动机器人中。

行走单元，根据驱动信号实现移动，例如可以为滚轮。

具体地，参见图1和图2，图2示出了本实施例的一种自驱动机器人110的结构示意图，通过自驱动机器人110对图1中所示的容器进行取货。

如图1所示，容器115沿高度方向堆起并形成取货垛，且容器115沿高度方向对齐。每两个容器115之间通过枕木117间隔开，以方便自驱动机器人搬运。具体地，每个容器115下面连接有枕木117，取货孔116由容器115的上、下表面以及枕木117的侧面围绕形成。枕木117可以为多根，例如可以为平行布置的2根枕木117、3根枕木117等。在枕木117为2根的情况下，容器115下面形成的取货孔116为1个；在枕木117为3根的情况下，容器115下面形成的取货孔116为2个。图1中所示为取货孔116为2个的容器115。

当然，为本领域技术人员所知晓的，由于生产制造的误差以及摆放位置的精度差异等原因，容器115沿高度方向会有可以允许的错位，此种误差为本领域技术人员可以理解的制造或使用等允许的误差，并不影响本申请的搬运方法的实施。

图2为本实施例的自驱动机器人110的结构示意图。自驱动机器人110包括取货单元111和滑轨112，取货单元111可以沿滑轨112在高度方向进行升降。自驱动机器人110还包括图像采集单元113，例如深度相机。在一个示例中，图像采集单元113还包括摄像头，自驱动机器人110的取货单元111与滑轨112的连接处安装有摄像头，且摄像头随取货单元111同步升降，以采集深度图像。在一个示例中，自驱动机器人110还包括距离侦测单元118，例如红外传感器，用于探测取货单元111与前方障碍物之间的距离。该距离侦测单元118需要与取货单元111同步升降，例如可以设置于取货单元111的前部。

在搬运货物时，本申请的自驱动机器人110按照预先设定的行驶路线行驶至取货垛的前方，并按照预先设置的距离范围停止至取货垛的前方，然后自驱动机器人110将取货单元111升高至第一预设高度，再通过图像采集单元113采集包含取货孔116的深度图像判断取货孔116的位姿，并对取货单元111的位姿进行微调，以使取货单元111与取货孔116相对齐，然后自驱动机器人110控制取货单元111向前伸出并插入取货孔116内，并在取货单元111完全插入取货孔116内后上升抬起容器115，实现对容器115的取货过程。

在放置容器115的过程中，自驱动机器人110通过取货单元111承载容器115，并按照预先设定的行驶路线行驶至放货垛的前方。如果放货垛为空，则直接通过取货单元111放置容器115，如果放货垛不为空，则控制取货单元111上升的同时通过距离侦测单元118检测放货垛，以判断出是否到达放货垛的最高层，在取货单元111上升超过放货垛的最高层的情况下，控制取货单元停止上升并下降至最终位置，然后取货单元111前进然后退出，从而将取货单元111上的容器115放置于放货垛上。

下面通过各个实施例，对本申请的自驱动机器人及其搬运方法、计算设备和计算机可读存储介质，进行详细的阐述。

实施例一

本实施例公开了一种自驱动机器人的搬运方法，应用于自驱动机器人。参见图3，所述方法包括：

301、驱动所述自驱动机器人移动至第一预设位置，驱动所述取货单元上升至第一预设高度，其中，所述第一预设高度与所述目标容器的取货孔相对应。

其中，通过预设的行走路线驱动自驱动机器人移动至第一预设位置。本实施例中，第一预设位置位于待取货容器的放置区域，在放置区域内，待取货容器沿高度依次放置形成取货垛。具体地，第一预设位置可以位于待取货容器的放置区域的前方，且第一预设位置与待取货容器的距离位于预先设置的距离范围内。

本实施例中，取货单元上升的第一预设高度为根据预设命令指定的高度位置，该位置位于目标容器的最下方的上下10厘米范围内。该位置为取货单元停止的大概位置，其精确位置还需要处理器根据取货孔的深度图像来调整。

302、在所述取货单元上升至所述第一预设高度时，驱动所述图像采集单元采集包括所述取货孔的深度图像，并接收所述深度图像。

具体地，图像采集单元具有图像采集功能，安装于自驱动机器人上，并受自驱动机器人的控制采集周围环境的深度图像，以供自驱动机器人根据周围环境的环境图像进行进一步地执行动作。其中，图像采集单元可以为一个，也可以为多个，例如布置于取货单元可以经过的竖直方向的多个图像采集单元，又例如布置于取货单元之间的单个图像采集单元。另外，深度图像可以为一张，也可以为多张，该多张深度图像可以为同一时刻进行拍摄，也可以为连续的不同时刻进行拍摄。自驱动机器人根据多张不同的深度图像进行拟合，并得到周围环境的深度图像。

可选地，图像采集单元包括至少一个摄像头。摄像头的设置方式可以为多种，例如摄像头安装于自驱动机器人的取货单元与滑轨的连接处，且摄像头随取货单元同步升降，例如可以在两个取货单元的下部各安设一个摄像头。本实施例的自驱动机器人优选将摄像头安装于取货单元与滑轨的连接处，这样摄像头距离取货垛的距离适中，不会由于距离太近而导致采集的深度图像范围过小，也不会由于距离太远导致采集的深度图像不够清晰。

深度图像(depth image)也被称为距离影像(range image)，是指将从图像采集单元113到环境中各点的距离(深度)作为像素值的图像，它直接反映了周围环境中可见表面的几何形状。深度图像经过坐标转换可以计算为点云数据，有规则及必要信息的点云数据也可以反算为深度图像数据。深度图像数据的图像帧中，每一个像素点代表的是在视野中该点处物体到图像采集单元的摄像头的距离。本实施例采集的深度图像仅针对与图像采集单元所在平面相垂直的方向上的图像深度信息。

参见图1，目标容器115的下方连接有枕木117，目标容器115的取货孔116由目标容器115的下表面、目标容器115的下面容器的上表面以及枕木117的侧面围绕形成。

步骤302中驱动所述图像采集单元采集包括所述取货孔的深度图像，包括：驱动图像采集单元采集目标容器的下面容器的深度图像以及枕木的深度图像，从而可以根据目标容器的下面容器以及枕木来确定取货孔的确切位置。

303、根据所述深度图像得到所述取货孔的位姿，并根据所述取货孔的位姿调整所述取货单元的位姿，直至所述取货单元与所述目标容器的取货孔对齐。

具体地，步骤303包括：

S3031、对所述深度图像进行处理，分别得到所述取货孔的横向位置、纵向位置以及倾斜角度中的至少一项。

具体地，步骤S3031中的对深度图像进行处理，得到取货孔的倾斜角度，包括：对深度图像进行预处理得到第一预处理图像，根据第一预处理图像进行拟合，得到目标容器的下面容器的外表面，并将下面容器的外表面的倾斜角度作为取货孔的倾斜角度。

具体地，对深度图像进行预处理得到第一预处理图像，根据第一预处理图像进行拟合，得到目标容器的下面容器的外板面，包括：对深度图像中的点的深度值进行判断，将深度值位于第一范围内的点作为目标点，生成第一预处理图像；对第一预处理图像中的目标点进行平面拟合，得到目标容器的下面容器的外板面。

根据场景经验，容器面到自驱动机器人的相对位置为D1，以D1为基准，对整幅深度图像进行深度判断。具体方法可以为：取P(x,y)处的点，其深度值为Depth_P，如果|Depth_P-D1|>预设阈值threshold1，则认为P(x,y)点为背景点，进行去除，即将该点的深度值设置为0。经过预处理，得到第一预处理图像Point_pre，其上为距离容器面较近的点。其中，预设阈值threshold1可以根据实际需求而设置。

参见图4，为了得到更精确的容器的外板面，将第一预处理图像Point_pre中的点进行Ransac平面拟合，拟合得到平面plant_A，并对plant_A上的内点进行最小二乘法平面拟合，重新得到该平面方程。进一步地，还可以根据平面方程中面的法向量对plant_A进行验证，若法向量为垂直方向，则确定plant_A是目标容器的下面容器的外板面。

具体地，步骤S3031中的对深度图像进行处理，得到取货孔的纵向位置，包括：对深度图像进行预处理得到第二预处理图像，根据第二预处理图像进行拟合，得到目标容器的下面容器的上表面，并将下面容器的上表面的高度值作为取货孔的纵向位置。

具体地，对所述深度图像进行预处理得到第二预处理图像，根据所述第二预处理图像进行拟合，得到目标容器的下面容器的上表面，包括：对所述深度图像中的点的深度值进行判断，将所述深度值位于第二范围内的点作为目标点，生成第二预处理图像；对所述第二预处理图像中的目标点进行平面拟合，得到目标容器的下面容器的上表面。

参见图4，具体方法可以为：取枕木下方的点Q(x,y)，其深度值为Depth，如果Depth-D1>预设阈值threshold2，则认为Q(x,y)的点符合要求，保留该点。将符合要求的点进行Ransac平面拟合，得到第二预处理平面plant_B，并对第二预处理平面plant_B上的内点进行最小二乘法平面拟合，重新得到该平面方程。进一步地，还可以根据平面方程中面的法向量对plant_B进行判断，法向量是竖直方向的，则认为plant_B是目标容器的下面容器的上表面。其中，预设阈值threshold2可以根据实际需求而设置。

具体地，步骤S3031中的对深度图像进行处理，得到取货孔的横向位置，包括：根据深度图像得到所述枕木的位置，根据枕木的位置确定所述取货孔的横向位置。

具体地，处理器可以对深度图像进行预处理，得到至少一个枕木的左右侧面，也即形成每个取货孔的左面和右面，从而可以判断出每个取货孔在横向的位置。然后处理器根据取货孔的横向位置，调整取货单元的横向位置，以防止取货单元在前进插入取货孔的过程中与枕木发生干涉而导致不必要的碰撞损坏。

S3032、根据所述深度图像调整以下至少一项：根据所述取货孔的横向位置调整所述取货单元的横向位置、根据所述取货孔的纵向位置调整所述取货单元的纵向位置以及根据所述取货孔的倾斜角度调整所述取货单元的倾斜角度，直至所述取货单元与所述取货孔对齐。

具体地，在一种具体的使用方式下，步骤S3032中根据所述取货孔的横向位置调整所述取货单元的横向位置包括：

取货单元连接有左右滑轨，且取货单元与电机电连接，通过电机驱动取货单元沿左右滑轨移动。取货单元的横向位置可以经由位置传感器获取，并传输至处理器。

参见图4，目标容器的下方连接有三个枕木，处理器通过深度图像确定中间枕木的中心位置与左右两个枕木的距离，然后根据中间枕木的中心位置和取货单元的当前横向位置，通过电机驱动取货单元左右调整，以使取货单元与取货孔对齐。

例如识别中间枕木的中心位置左偏移5cm，即中间枕木距离左侧枕木的距离比中间枕木距离右侧枕木的距离小5cm，那么调整取货单元移动，直至取货单元的中心与中间枕木的中心对齐。

具体地，步骤S3032中根据所述取货孔的纵向位置调整所述取货单元的纵向位置，包括：

处理器获取深度图像的图像中心点。深度相机获取的图像尺寸为col*row，计算相机光轴位置到枕木下方平面的距离。取图像中心(col/2,row/2)处的点云坐标值(center_x,center_y,center_z)作为深度图像的图像中心点，计算该点到平面plant_B的距离Distance_1，然后控制取货单元在竖直方向移动距离Distance_1。

若该点在平面plant_B的上方，控制取货单元向下移动距离Distance_1；若该点在平面plant_B的下方，控制取货单元向上移动距离Distance_1。

具体地，步骤S3032中根据取货孔的倾斜角度调整取货单元的倾斜角度，包括：计算容器所在平面方程plant_A的法向量与竖直法向量(0,0,1)之间的夹角，即为该面相对于竖直方向的倾斜角度，然后调整取货单元与竖直方向的倾斜角度。

其中，竖直方向即图4中沿Z轴的方向，竖直法向量(0,0,1)即图4中沿Z轴的向量。

304、控制所述取货单元前进并取下所述目标容器。

本申请提供的自驱动机器人及自驱动机器人的搬运方法，通过驱动取货单元上升至与目标容器的取货孔相对应的第一预设高度，并驱动图像采集单元采集包括取货孔的深度图像，然后根据深度图像得到的取货孔的位姿调整取货单元的位姿，直至取货单元与目标容器的取货孔对齐，控制取货单元前进并取下目标容器，从而无需人工操作，节约了人工成本，提高了搬运容器的效率和准确率。

通过本实施例的方法，可以准确获取枕木空隙所在高度和容器的角度信息，然后调整取货单元与取货孔对齐，然后将取货单元前进插入取货孔内，实现取货，提高了自驱动机器人搬运货物的效率和准确率。

实施例二

本申请提供了一种自驱动机器人的搬运方法，其中搬运的整个流程不仅包括取下容器，还包括放置容器。

具体地，参见图5，本实施例二的搬运方法包括：

501、驱动所述自驱动机器人移动至第一预设位置，驱动所述取货单元上升至第一预设高度，其中，所述第一预设高度与所述目标容器的取货孔相对应。

502、在所述取货单元上升至所述第一预设高度时，驱动所述图像采集单元采集包括所述取货孔的深度图像，并接收所述深度图像。

503、根据所述深度图像得到所述取货孔的位姿，并根据所述取货孔的位姿调整所述取货单元的位姿，直至所述取货单元与所述目标容器的取货孔对齐。

504、控制所述取货单元前进并取下所述目标容器。

对于步骤501～504，与前述步骤的301～304步骤一致，对于步骤501～504的具体解释，可以参见前述实施例一的具体解释，在此便不再赘述。

505、驱动所述自驱动机器人携带所述目标容器移动至第二预设位置，驱动所述取货单元携带所述目标容器上升。

具体地，第二预设位置为放货区域，取货单元沿上下运动方向进行运动，将容器堆起形成放货垛。

在放置容器的过程中，自驱动机器人通过取货单元承载待搬运容器，并按照预先设定的行驶路线行驶至放货垛的前方。在放货垛为空的情况下，处理器控制取货单元直接放置待搬运容器；在放货垛不为空的情况下，处理器控制取货单元将待搬运容器放置至放货垛的最高层。

506、在所述取货单元携带所述目标容器上升的过程中，驱动所述距离侦测单元对所述取货单元与前方的容器之间的距离进行检测，并接收生成的距离检测信号。

具体地，距离侦测单元安装于取货单元上，并随取货单元在高度方向的移动而移动，从而在取货单元上升的过程中，可以检测前方环境内的放货垛与取货单元之间的距离，并生成距离信号返回至处理器。其中，距离侦测单元可以包括多种距离传感器，例如红外传感器、激光传感器等。其中，传感器可以为一个，也可以为多个，例如分别安装于取货单元前方的下端位置。

507、在根据所述距离检测信号确定满足放置条件的情况下，根据高度记录单元的记录数据确定所述取货单元的最终高度，并控制所述取货单元移动至所述最终高度后放置目标容器。

本实施例中，距离侦测单元可以检测到与取货单元正对的容器的外板面之间的距离，由于容器沿竖直方向排列，所以在取货单元上升至容器面的区域时，距离侦测单元检测到的距离信号为定值或近似于定值；由于容器的下方形成有贯穿放货垛的取货孔，所以在取货单元上升至容器的取货孔区域时，距离侦测单元检测到的距离会突然增加；并在取货单元经过取货孔区域后并到达容器面区域时，距离侦测单元检测到的距离又会突然降低至原定值。当取货单元经过最上层的容器后，由于取货单元的前方没有其他物体遮挡，距离侦测单元检测到的距离信号会突然增加并不再降低。通过距离侦测单元的检测信号，处理器可以判断出取货单元是否上升到放货垛的最高层，并在取货单元上升至放货垛的最高层的情况下，执行放置容器的动作。

本实施例中，容器的外板面指的是容器朝向取货单元的板面。

具体地，步骤507包括：在确定距离检测信号突变增加且超过时间阈值的情况下，控制取货单元停止上升，并根据高度记录单元的记录数据将距离检测信号的最后一个突变点对应的高度确定为取货单元的最终高度。

参见图6，图6为处理器接收到的距离侦测单元的距离检测信号图。在确定距离检测信号突变增加且超过时间阈值的情况下，则确定取货单元已经到达并超过了放货垛的最高层，此时，通过自驱动机器人中的拉线编码器，确定取货单元的高度为H2。通过拉线编码器追踪距离检测信号的最后一个突变点对应的高度为H1，该突变点对应的为最高层的容器的上板面。处理器控制取货单元下降的高度为(H2-H1)。其中，时间阈值可以根据实际需求而设置，例如设置为2秒、3.5秒等。

在下降至高度为H1对应的最高层的容器的上板面时，取货单元前进至设定距离，以将取货单元上的容器与最高层的容器对齐，然后取货单元退出，从而将取货单元上的容器放置于放货垛上，自驱动机器人完成放货过程。

本实施例的方法在放货过程中，自驱动机器人携带目标容器移动至第二预设位置，驱动取货单元携带目标容器上升，并在上升过程中通过距离检测信号来判断是否满足放置条件，并在满足放置条件时根据高度记录单元的记录数据确定取货单元的最终高度，控制取货单元移动至最终高度后放置目标容器，从而实现自动地放置容器，且精度误差可控，可以将堆垛层数增加至四层甚至更多，大大提高厂房面积的使用效率。

实施例三

参见图1、图2和图7a，本实施例公开了一种自驱动机器人110，用于搬运容器115，其中，至少一个容器115沿竖向布置形成取货垛，每个所述容器115的下方形成有取货孔116。

参见图7a，图7a示出了本实施例的自驱动机器人110的各个模块的电连接图。所述自驱动机器人110包括：图像采集单元113、取货单元111和处理器114，图像采集单元113与处理器114电连接。

具体地，图像采集单元113包括至少一个摄像头，所述摄像头安装于自驱动机器人110的取货单元111与滑轨112的连接处，且所述摄像头随取货单元111同步升降。

具体地，图像采集单元113具有图像采集功能，安装于自驱动机器人110上，并受自驱动机器人110的控制采集周围环境的深度图像，以供自驱动机器人110根据周围环境的环境图像进行进一步地执行动作。其中，图像采集单元113可以为一个，也可以为多个，例如布置于取货单元111可以经过的竖直方向的多个图像采集单元113，又例如布置于取货单元111之间的单个图像采集单元113。另外，深度图像可以为一张，也可以为多张，该多张深度图像可以为同一时刻进行拍摄，也可以为连续的不同时刻进行拍摄。自驱动机器人110根据多张不同的深度图像进行拟合，并得到周围环境的深度图像。

其中，处理器114包括：

第一定位控制模块701，用于驱动所述自驱动机器人110移动至第一预设位置，驱动所述取货单元111上升至第一预设高度，其中，所述第一预设高度与所述目标容器115的取货孔116相对应。

图像采集驱动模块702，用于在所述取货单元111上升至所述第一预设高度时，驱动所述图像采集单元113采集包括所述取货孔116的深度图像，并接收所述深度图像。

具体地，图像采集驱动模块702驱动所述图像采集单元113采集包括所述取货孔116的深度图像，包括：图像采集驱动模块702驱动图像采集单元113采集目标容器115的下面容器的深度图像以及枕木117的深度图像。

位姿调整模块703，用于根据所述深度图像得到所述取货孔116的位姿，并根据所述取货孔116的位姿调整取货单元111的位姿，直至取货单元111与目标容器115的取货孔116对齐。

容器获取模块704，用于控制所述取货单元111前进并取下目标容器115。

具体地，位姿调整模块703根据所述深度图像得到所述取货孔116的位姿，并根据取货孔116的位姿调整取货单元111的位姿，直至取货单元111与目标容器115的取货孔116对齐，包括：

位姿调整模块703对所述深度图像进行处理，分别得到所述取货孔116的横向位置、纵向位置以及倾斜角度中的至少一项；

位姿调整模块703调整以下至少一项：根据所述取货孔116的横向位置调整所述取货单元111的横向位置、根据所述取货孔116的纵向位置调整所述取货单元111的纵向位置以及根据所述取货孔116的倾斜角度调整所述取货单元111的倾斜角度，直至所述取货单元111与所述取货孔116对齐。

具体地，位姿调整模块703对所述深度图像进行处理，得到所述取货孔116的横向位置，包括：位姿调整模块703根据所述深度图像得到枕木117的位置，根据枕木117的位置确定取货孔116的横向位置。

位姿调整模块703根据取货孔116的横向位置调整取货单元111的横向位置，包括：位姿调整模块703根据取货孔116的横向位置，左右调整取货单元111的横向位置。

具体地，位姿调整模块703对深度图像进行处理，得到取货孔116的纵向位置，包括：位姿调整模块703对深度图像进行预处理得到第二预处理图像，根据第二预处理图像进行拟合，得到目标容器115的下面容器115的上表面，并将下面容器115的上表面的高度值作为取货孔116的纵向位置。

位姿调整模块703根据取货孔116的纵向位置调整取货单元111的纵向位置，包括：位姿调整模块703根据所述深度图像的图像中心点与目标容器115的下面容器115的上表面之间的距离，控制取货单元111在竖直方向移动的距离；

位姿调整模块703对深度图像进行处理，得到取货孔116的倾斜角度，包括：位姿调整模块703对深度图像进行预处理得到第一预处理图像，根据第一预处理图像进行拟合，得到目标容器115的下面容器115的外表面，并将下面容器115的外表面的倾斜角度作为取货孔116的倾斜角度。

位姿调整模块703根据所述取货孔116的倾斜角度调整取货单元111的倾斜角度，包括：位姿调整模块703根据所述目标容器115的下面容器115的外表面与竖直法向量的夹角，调整取货单元111相对于竖直法向量的倾斜角度。

具体地，位姿调整模块703对所述深度图像进行预处理得到第一预处理图像，根据所述第一预处理图像进行拟合，得到目标容器115的下面容器115的外表面，包括：位姿调整模块703对所述深度图像中的点的深度值进行判断，将所述深度值位于第一范围内的点作为目标点，生成第一预处理图像；

位姿调整模块703对所述第一预处理图像中的目标点进行平面拟合，得到所述目标容器115的下面容器115的外表面。

具体地，位姿调整模块703对深度图像进行预处理得到第二预处理图像，根据所述第二预处理图像进行拟合，得到所述目标容器115的下面容器115的上表面，包括：位姿调整模块703对深度图像中的点的深度值进行判断，将深度值位于第二范围内的点作为目标点，生成第二预处理图像；位姿调整模块703对所述第二预处理图像中的目标点进行平面拟合，得到目标容器115的下面容器115的上表面。

本实施例三公开的自驱动机器人，通过驱动取货单元111上升至与目标容器115的取货孔116相对应的第一预设高度，并驱动图像采集单元113采集包括取货孔116的深度图像，然后根据深度图像得到的取货孔116的位姿调整取货单元111的位姿，直至取货单元111与目标容器115的取货孔116对齐，控制取货单元111前进并取下目标容器115，从而无需人工操作，节约了人工成本，提高了搬运容器的效率和准确率。

上述为本实施例的一种自驱动机器人的示意性方案。需要说明的是，该自驱动机器人的技术方案与上述自驱动机器人的搬运方法的技术方案属于同一构思，自驱动机器人的技术方案未详细描述的细节内容，均可以参见上述自驱动机器人的搬运方法的技术方案的描述。

实施例四

参见图1、图2和图7b，本实施例公开了一种自驱动机器人110，参见图7b，图7b示出了本实施例四的自驱动机器人110的各个模块的电连接图。所述自驱动机器人110包括：图像采集单元113、取货单元111、距离侦测单元118、高度记录单元和处理器114，图像采集单元113、高度记录单元与距离侦测单元118分别和处理器114电连接。

其中，除去实施例三中的各个模块之外，本实施例的处理器包括：

第二定位控制模块705，用于驱动所述自驱动机器人110携带所述目标容器115移动至第二预设位置，驱动取货单元111携带目标容器115上升。

可选地，在放货垛为空的情况下，第二定位控制模块705驱动取货单元111直接放置目标容器115。

距离侦测驱动模块706，用于在所述取货单元111携带所述目标容器115上升的过程中，驱动所述距离侦测单元118对所述取货单元111与前方的容器115之间的距离进行检测，并接收生成的距离检测信号。

容器放置模块707，用于在根据距离检测信号确定满足放置条件的情况下，根据高度记录单元的记录数据确定取货单元111的最终高度，并控制取货单元111移动至最终高度后放置目标容器115。

具体地，容器放置模块707在根据距离检测信号确定满足放置条件的情况下，根据高度记录单元的记录数据确定取货单元111的最终高度，包括：容器放置模块703在确定距离检测信号突变增加且超过时间阈值的情况下，控制取货单元111停止上升，并根据高度记录单元的记录数据将距离检测信号的最后一个突变点对应的高度确定为取货单元111的最终高度。

在放货过程中，本实施例的自驱动机器人110携带目标容器115移动至第二预设位置，驱动取货单元111携带目标容器115上升，并在上升过程中通过距离检测信号来判断是否满足放置条件，并在满足放置条件时根据高度记录单元的记录数据确定取货单元111的最终高度，控制取货单元111移动至最终高度后放置目标容器115，从而实现自动地放置容器115，且精度误差可控，可以将堆垛层数增加至四层甚至更多，大大提高厂房面积的使用效率。

上述为本实施例的一种自驱动机器人的示意性方案。需要说明的是，该自驱动机器人的技术方案与上述的自驱动机器人的搬运方法的技术方案属于同一构思，自驱动机器人的技术方案未详细描述的细节内容，均可以参见上述自驱动机器人的的搬运方法的技术方案的描述。

实施例五

为了进一步地对本实施例的方案进行说明，本实施例以一具体应用场景为例进行示意性的说明。

参见图8a～图8d，本实施例中，以取货垛为三个容器为例进行说明。取货垛位于取货区域A，放货垛位于放货区域B。

取货流程：自驱动机器人在初始位置静止，系统派发去取货区域A进行取货，取货高度为第N层容器任务，其中N＝1、2或3。自驱动机器人开始路径规划，按照规划路线行驶至取货区域A的前方位置，且取货单元和容器的相对位置距离为D，自驱动机器人根据目标容器的高度和角度以及左右平移位置对取货单元进行调整，然后将容器取走，并按照规划路线将容器码放在放货区域B的第M层位置，其中M＝1、2或3。

硬件准备：自驱动机器人、深度相机和激光传感器。

硬件安装：深度相机安装在取货单元与滑轨的连接处，位于两个取货单元之间正中的位置，与取货单元相对位置固定。当执行叉取容器任务时，深度相机可以获取包含容器下方枕木与容器面的深度点云图像记为Point_src。激光传感器安装在取货单元臂前方底部，前方没有遮挡。

参见图8a，取货垛包括3层容器，放货垛为空。

流程1：自驱动机器人行驶至取货区域A的前方位置，控制自驱动机器人的取货单元升降至与取货垛的第3个容器下方的取货孔相匹配的位置的情况下，采集形成取货孔的至少一个容器的深度图像以及枕木的深度图像。本实施例中，深度图像可以包括第2个容器的深度图像、第3个容器的深度图像以及枕木的深度图像。

对深度图像进行预处理得到第一预处理图像，根据第一预处理图像进行拟合，得到第3个容器的外板面，并将第3个容器的外板面的倾斜角度作为取货孔的倾斜角度，调整取货单元与竖直方向的倾斜角度；对深度图像进行预处理得到第二预处理图像，根据第二预处理图像进行拟合，得到第2个容器的上板面，并将第2个容器的上板面的高度值作为取货孔的纵向位置，根据深度图像的图像中心点与第2个容器的上板面之间的距离，控制取货单元在竖直方向移动的距离；根据深度图像得到枕木的位置，根据枕木的位置确定取货孔的横向位置，左右调整取货单元的横向位置，直至取货单元与取货孔对齐，取下目标容器。

然后，自驱动机器人按照预设路径行驶至放货区域B，执行放货流程。由于放货垛为空，控制取货单元直接放置目标容器。

流程2：此时，取货垛的状态和放货垛的状态参见图8b，取货垛包括2层容器，放货垛包括1层容器。然后自驱动机器人执行下一个任务：将第2层容器从取货垛取下，并放至放货垛。

具体地，自驱动机器人再次行驶至取货区域A的前方位置，控制自驱动机器人的取货单元升降至与取货垛的第2个容器下方的取货孔相匹配的位置的情况下，采集形成取货孔的至少一个容器的深度图像以及枕木的深度图像。本实施例中，深度图像包括第1个容器的深度图像、第2个容器的深度图像以及枕木的深度图像。

然后，自驱动机器人对深度图像进行处理，得到第1个容器和第2个容器之间的取货孔的位姿，并控制两个取货单元分别与两个取货孔对齐，取下第2个容器。对于确定取货孔位姿的具体步骤与上述流程1中确定取货孔位姿的步骤相同，前述实施例以及本实施例的流程1均有介绍，本步骤便不再赘述。

然后，自驱动机器人按照预设路径行驶至放货区域B，执行放货流程。具体地，控制取货单元持续上升，在确定距离检测信号突变增加且超过时间阈值的情况下，控制取货单元下降至距离检测信号的最后一个突变点对应的高度。

由于放货垛为1层容器，距离检测信号会有两次突变，第一次突变为取货单元经过第1个容器的取货孔时，第二次突变为取货单元上升超过第1个容器的上板面时。在确定距离检测信号突变增加且超过时间阈值的情况下，控制取货单元下降至距离检测信号的第二个突变点对应的高度，也即第1个容器的上板面，放置第2个容器。

流程3：此时，取货垛的状态和放货垛的状态参见图8c，取货垛包括1层容器，放货垛包括2层容器。然后自驱动机器人执行下一个任务：将第1层容器从取货垛取下，并放至放货垛上。

具体的取货单元取下并放置第1层容器的步骤参见前述流程1和流程2，在此便不再详述。最终的状态参见图8d，取货垛为空，放货垛包括3层容器。

执行完毕后，自驱动机器人回归至初始位置，等待下一次系统的任务派发。

实施例六

本申请实施例六还提供一种计算设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机指令，所述处理器执行所述指令时实现如上所述的自驱动机器人的搬运方法的步骤。

图9是示出了根据本说明书实施例五的计算设备900的结构框图。该计算设备900的部件包括但不限于存储器910和处理器920。处理器920与存储器910通过总线930相连接，数据库950用于保存数据。

计算设备900还包括接入设备940，接入设备940使得计算设备900能够经由一个或多个网络960通信。这些网络的示例包括公用交换电话网(PSTN)、局域网(LAN)、广域网(WAN)、个域网(PAN)或诸如因特网的通信网络的组合。接入设备940可以包括有线或无线的任何类型的网络接口(例如，网络接口卡(NIC))中的一个或多个，诸如IEEE802.11无线局域网(WLAN)无线接口、全球微波互联接入(Wi-MAX)接口、以太网接口、通用串行总线(USB)接口、蜂窝网络接口、蓝牙接口、近场通信(NFC)接口，等等。

在本说明书的一个实施例中，计算设备900的上述部件以及图9中未示出的其他部件也可以彼此相连接，例如通过总线。应当理解，图9所示的计算设备结构框图仅仅是出于示例的目的，而不是对本说明书范围的限制。本领域技术人员可以根据需要，增添或替换其他部件。

计算设备900可以是任何类型的静止或移动计算设备，包括移动计算机或移动计算设备(例如，平板计算机、个人数字助理、膝上型计算机、笔记本计算机、上网本等)、移动电话(例如，智能手机)、可佩戴的计算设备(例如，智能手表、智能眼镜等)或其他类型的移动设备，或者诸如台式计算机或PC的静止计算设备。计算设备900还可以是移动式或静止式的服务器。

实施例七

本申请实施例七还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现如前所述自驱动机器人的搬运方法的步骤。

上述为本实施例的一种计算机可读存储介质的示意性方案。需要说明的是，该存储介质的技术方案与上述的自驱动机器人的搬运方法的技术方案属于同一构思，存储介质的技术方案未详细描述的细节内容，均可以参见上述自驱动机器人的搬运方法的技术方案的描述。

所述计算机指令包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本申请所必须的。

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，可以参见其它实施例的相关描述。

以上公开的本申请优选实施例只是用于帮助阐述本申请。可选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本申请的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本申请。本申请仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (19)

1.一种自驱动机器人，其特征在于，包括：图像采集单元、取货单元、距离侦测单元、高度记录单元和处理器，所述图像采集单元与所述处理器电连接，所述高度记录单元与所述距离侦测单元分别和所述处理器电连接，其中，所述处理器包括：

第一定位控制模块，用于驱动所述自驱动机器人移动至第一预设位置，驱动所述取货单元上升至第一预设高度，其中，所述第一预设高度与目标容器的取货孔相对应；

图像采集驱动模块，用于在所述取货单元上升至所述第一预设高度时，驱动所述图像采集单元采集包括所述取货孔的深度图像，并接收所述深度图像；

位姿调整模块，用于根据所述深度图像得到所述取货孔的位姿，并根据所述取货孔的位姿调整所述取货单元的位姿，直至所述取货单元与所述目标容器的取货孔对齐；

容器获取模块，用于控制所述取货单元前进并取下所述目标容器;

第二定位控制模块，用于驱动所述自驱动机器人携带所述目标容器移动至第二预设位置，驱动所述取货单元携带所述目标容器上升；

距离侦测驱动模块，用于在所述取货单元携带所述目标容器上升的过程中，驱动所述距离侦测单元对所述取货单元与前方的容器之间的距离进行检测，并接收生成的距离检测信号，其中，所述距离侦测单元位于取货单元的前部；

容器放置模块，用于在确定所述距离检测信号突变增加且超过时间阈值的情况下，控制所述取货单元停止上升，并根据高度记录单元的记录数据将所述距离检测信号的最后一个突变点对应的高度确定为所述取货单元的最终高度，并控制所述取货单元移动至所述最终高度后放置所述目标容器，其中，所述控制所述取货单元移动至所述最终高度后放置所述目标容器，包括：控制所述取货单元从所述取货单元停止上升的高度下降至所述最终高度后放置所述目标容器。

2.根据权利要求1所述的自驱动机器人，其特征在于，所述图像采集单元包括至少一个摄像头，所述摄像头安装于所述自驱动机器人的取货单元与滑轨的连接处，且所述摄像头随所述取货单元同步升降。

3.根据权利要求1所述的自驱动机器人，其特征在于，所述目标容器的下方连接有枕木，所述目标容器的取货孔由所述目标容器的下表面、所述目标容器的下面容器的上表面以及所述枕木的侧面围绕形成；

所述图像采集驱动模块驱动所述图像采集单元采集包括所述取货孔的深度图像，包括：

所述图像采集驱动模块驱动所述图像采集单元采集所述目标容器的下面容器的深度图像以及所述枕木的深度图像。

4.根据权利要求3所述的自驱动机器人，其特征在于，所述位姿调整模块根据所述深度图像得到所述取货孔的位姿，并根据所述取货孔的位姿调整所述取货单元的位姿，直至所述取货单元与所述目标容器的取货孔对齐，包括：

所述位姿调整模块对所述深度图像进行处理，分别得到所述取货孔的横向位置、纵向位置以及倾斜角度中的至少一项；

所述位姿调整模块调整以下至少一项：根据所述取货孔的横向位置调整所述取货单元的横向位置、根据所述取货孔的纵向位置调整所述取货单元的纵向位置以及根据所述取货孔的倾斜角度调整所述取货单元的倾斜角度，直至所述取货单元与所述取货孔对齐。

5.根据权利要求4所述的自驱动机器人，其特征在于，所述位姿调整模块对所述深度图像进行处理，得到所述取货孔的横向位置，包括：

所述位姿调整模块根据所述深度图像得到所述枕木的位置，根据所述枕木的位置确定所述取货孔的横向位置；

所述位姿调整模块对所述深度图像进行处理，得到所述取货孔的纵向位置，包括：所述位姿调整模块对所述深度图像进行预处理得到第二预处理图像，根据所述第二预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的上表面，并将所述下面容器的上表面的高度值作为所述取货孔的纵向位置；

所述位姿调整模块对所述深度图像进行处理，得到所述取货孔的倾斜角度，包括：

所述位姿调整模块对所述深度图像进行预处理得到第一预处理图像，根据所述第一预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的外表面，并将所述下面容器的外表面的倾斜角度作为所述取货孔的倾斜角度。

6.根据权利要求5所述的自驱动机器人，其特征在于，所述位姿调整模块根据所述取货孔的横向位置调整所述取货单元的横向位置，包括：

所述位姿调整模块根据所述取货孔的横向位置，左右调整所述取货单元的横向位置；

所述位姿调整模块根据所述取货孔的纵向位置调整所述取货单元的纵向位置，包括：

所述位姿调整模块根据所述深度图像的图像中心点与所述目标容器的下面容器的上表面之间的距离，控制所述取货单元在竖直方向移动的距离；

所述位姿调整模块根据所述取货孔的倾斜角度调整所述取货单元的倾斜角度，包括：

所述位姿调整模块根据所述目标容器的下面容器的外表面与竖直法向量的夹角，调整所述取货单元相对于所述竖直法向量的倾斜角度。

7.根据权利要求5所述的自驱动机器人，其特征在于，所述位姿调整模块对所述深度图像进行预处理得到第一预处理图像，根据所述第一预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的外表面，包括：

所述位姿调整模块对所述深度图像中的点的深度值进行判断，将所述深度值位于第一范围内的点作为目标点，生成第一预处理图像；

所述位姿调整模块对所述第一预处理图像中的目标点进行平面拟合，得到所述目标容器的下面容器的外表面。

8.根据权利要求5所述的自驱动机器人，其特征在于，所述位姿调整模块对所述深度图像进行预处理得到第二预处理图像，根据所述第二预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的上表面，包括：

所述位姿调整模块对所述深度图像中的点的深度值进行判断，将所述深度值位于第二范围内的点作为目标点，生成第二预处理图像；

所述位姿调整模块对所述第二预处理图像中的目标点进行平面拟合，得到所述目标容器的下面容器的上表面。

9.根据权利要求1所述的自驱动机器人，其特征在于，还包括：

所述第二定位控制模块在放货垛为空的情况下，驱动所述取货单元直接放置所述目标容器。

10.一种自驱动机器人的搬运方法，其特征在于，用于权利要求1-9任一项所述的自驱动机器人，所述方法包括：

驱动所述自驱动机器人移动至第一预设位置，驱动所述取货单元上升至第一预设高度，其中，所述第一预设高度与所述目标容器的取货孔相对应；

在所述取货单元上升至所述第一预设高度时，驱动所述图像采集单元采集包括所述取货孔的深度图像，并接收所述深度图像；

根据所述深度图像得到所述取货孔的位姿，并根据所述取货孔的位姿调整所述取货单元的位姿，直至所述取货单元与所述目标容器的取货孔对齐；

控制所述取货单元前进并取下所述目标容器；

驱动所述自驱动机器人携带所述目标容器移动至第二预设位置，驱动所述取货单元携带所述目标容器上升；

在所述取货单元携带所述目标容器上升的过程中，驱动所述距离侦测单元对所述取货单元与前方的容器之间的距离进行检测，并接收生成的距离检测信号，其中，所述距离侦测单元位于取货单元的前部；

在确定所述距离检测信号突变增加且超过时间阈值的情况下，控制所述取货单元停止上升，并根据高度记录单元的记录数据将所述距离检测信号的最后一个突变点对应的高度确定为所述取货单元的最终高度，并控制所述取货单元移动至所述最终高度后放置所述目标容器，其中，所述控制所述取货单元移动至所述最终高度后放置所述目标容器，包括：控制所述取货单元从所述取货单元停止上升的高度下降至所述最终高度后放置所述目标容器。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述目标容器的下方连接有枕木，所述目标容器的取货孔由所述目标容器的下表面、所述目标容器的下面容器的上表面以及所述枕木的侧面围绕形成；

驱动所述图像采集单元采集包括所述取货孔的深度图像，包括：

驱动所述图像采集单元采集所述目标容器的下面容器的深度图像以及所述枕木的深度图像。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据所述深度图像得到所述取货孔的位姿，并根据所述取货孔的位姿调整所述取货单元的位姿，直至所述取货单元与目标容器的取货孔对齐，包括：

对所述深度图像进行处理，分别得到所述取货孔的横向位置、纵向位置以及倾斜角度中的至少一项；

根据所述深度图像调整以下至少一项：根据所述取货孔的横向位置调整所述取货单元的横向位置、根据所述取货孔的纵向位置调整所述取货单元的纵向位置以及根据所述取货孔的倾斜角度调整所述取货单元的倾斜角度，直至所述取货单元与所述取货孔对齐。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，对所述深度图像进行处理，得到所述取货孔的倾斜角度，包括：

对所述深度图像进行预处理得到第一预处理图像，根据所述第一预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的外表面，并将所述下面容器的外表面的倾斜角度作为所述取货孔的倾斜角度；

对所述深度图像进行处理，得到所述取货孔的纵向位置，包括：

对所述深度图像进行预处理得到第二预处理图像，根据所述第二预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的上表面，并将所述下面容器的上表面的高度值作为所述取货孔的纵向位置；

对所述深度图像进行处理，得到所述取货孔的横向位置，包括：

根据所述深度图像得到所述枕木的位置，根据所述枕木的位置确定所述取货孔的横向位置。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，根据所述取货孔的横向位置调整所述取货单元的横向位置，包括：根据所述取货孔的横向位置，左右调整所述取货单元的横向位置；

根据所述取货孔的倾斜角度调整所述取货单元的倾斜角度，包括：根据所述目标容器的下面容器的外表面与竖直法向量的夹角，调整所述取货单元相对于所述竖直法向量的倾斜角度；

根据所述取货孔的纵向位置调整所述取货单元的纵向位置，包括：根据所述深度图像的图像中心点与所述目标容器的下面容器的上表面之间的距离，控制所述取货单元在竖直方向移动的距离。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，对所述深度图像进行预处理得到第一预处理图像，根据所述第一预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的外表面，包括：

对所述深度图像中的点的深度值进行判断，将所述深度值位于第一范围内的点作为目标点，生成第一预处理图像；

对所述第一预处理图像中的目标点进行平面拟合，得到所述目标容器的下面容器的外表面。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，对所述深度图像进行预处理得到第二预处理图像，根据所述第二预处理图像进行拟合，得到所述目标容器的下面容器的上表面，包括：

对所述深度图像中的点的深度值进行判断，将所述深度值位于第二范围内的点作为目标点，生成第二预处理图像；

对所述第二预处理图像中的目标点进行平面拟合，得到所述目标容器的下面容器的上表面。

17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：

在放货垛为空的情况下，驱动所述取货单元直接放置所述目标容器。

18.一种计算设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机指令，其特征在于，所述处理器执行所述指令时实现权利要求10-17任意一项所述方法的步骤。

19.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现权利要求10-17任意一项所述方法的步骤。

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