CN113524189A - 机械手控制方法、装置、电子设备以及烹饪系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种机械手控制方法、装置、电子设备以及烹饪系统,所述烹饪系统包括机械手、多个取料位以及多个放料位,所述方法包括:获取目标取料位以及目标放料位;控制所述机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位;在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位。
Description
技术领域
本申请涉及机械手控制技术领域,特别涉及一种机械手控制方法、装置、电子设备以及烹饪系统。
背景技术
传统蒸箱在蒸制食材完毕后,一般由人工从蒸箱内取出食材,但是,由于蒸箱内蒸汽气压过大,如果人工打开蒸箱门取出食材,蒸汽会往外扩散,易对人身造成伤害。同时,蒸箱内温度过高,人工无法徒手取出食材,必须借助辅助工具才能取出食材,这样取料即不方便也不安全,效率较低。
现有技术中,采用机械手从蒸箱中取出食材。然而,受蒸箱结构的限制,在控制机械手取料的过程中,存在蒸箱两侧固定架干涉到机械手的运动轨迹的问题,易导致发生碰撞,造成设备故障,食材撒漏等现象。
发明内容
本申请提供了一种机械手控制方法、装置、电子设备以及烹饪系统,其能够避免机械手发生碰撞。
第一方面,本申请提供了一种机械手控制方法,所述烹饪系统包括机械手、多个取料位以及多个放料位,所述方法包括:
获取目标取料位以及目标放料位;
控制所述机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位;
在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位。
其中一种可能的实现方式中,所述烹饪系统还包括第一升降位以及第二升降位,所述安全旋转范围包括预设旋转位,所述控制所述机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位,包括:
控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述预设旋转位,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,移动至所述目标取料位,下降到所述第二升降位;
和/或,在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,包括:
在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,控制所述机械手上升到所述第一升降位,移动至所述预设旋转位,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位。
其中一种可能的实现方式中,所述烹饪系统还包括第一升降位以及第二升降位,多个所述取料位中包含第一取料位以及第二取料位,所述第一取料位未处于所述安全旋转范围内,所述第二取料位处于所述安全旋转范围内,所述控制所述机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位,包括:
若所述目标取料位为所述第二取料位,则获取与所述目标取料位对应的目标旋转位;控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述目标旋转位,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,下降到所述第二升降位;
若所述目标取料位为所述第一取料位,则控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述安全旋转范围内,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,移动至所述第二取料位,下降到所述第二升降位;
和/或,在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,包括:
若所述目标取料位为所述第二取料位,则在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,控制所述机械手上升至所述第一升降位,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位;
若所述目标取料位为所述第一取料位,则在所述机械手取到所述目标取料位中存有的存储物后,控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述安全旋转范围内,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位。
其中一种可能的实现方式中,所述机械手包括一个或多个伺服轴,所述方法还包括:
获取所述机械手的当前位置、起点位置以及终点位置;
在所述机械手中存在目标物的情况下,基于所述机械手的当前位置、所述起点位置以及所述终点位置,控制所述伺服轴的转速,其中,所述伺服轴的转速大于或等于预设最小转速且小于或等于预设最大转速;
在所述机械手中不存在所述目标物的情况下,控制所述伺服轴的转速等于所述预设最大转速。
其中一种可能的实现方式中,所述伺服轴的转速满足公式:
在所述机械手中存在存储物的情况下,若P0<P1≤(P2-P0)/2,则V=K*(P1-P0);若(P2-P0)/2<P1≤P2,则V=K*(P2-P1);若V>Vd,则令V=Vd,若V<Vx,则令V=Vx;
在所述机械手中存在存储物的情况下,令V=Vd;
其中,P0为起点位置,P1为当前位置,P2为终点位置,V为所述伺服轴的转速,K为经验值,Vd为预设最大转速,Vx为预设最小转速。
其中一种可能的实现方式中,多个所述伺服轴包括升降轴、旋转轴以及移动轴,所述升降轴的预设最大转速小于或等于3000r/min,预设最小转速小于或等于80r/min,和/或,所述旋转轴的预设最大转速小于或等于1000r/min,预设最小转速小于或等于50r/min,和/或,所述升降轴的预设最大转速小于或等于2000r/min,预设最小转速小于或等于100r/min。
第二方面,本申请提供了一种机械手控制装置,包括:
获取模块,用于获取目标取料位以及目标放料位;
控制模块,用于控制机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位;在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位。
第三方面,本申请提供一种烹饪系统,所述烹饪系统包括:
多个取料位;
多个放料位;
控制装置,包含:
一个或多个处理器;存储器;以及一个或多个计算机程序,其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中,所述一个或多个计算机程序包括指令,当所述指令被所述系统执行时,使得所述系统执行如第一方面所述的方法;
机械手,用于受控于所述控制装置,以执行移动操作。
第四方面,本申请提供了一种电子设备,包括:
一个或多个处理器;存储器;以及一个或多个计算机程序,其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中,所述一个或多个计算机程序包括指令,当所述指令被所述设备执行时,使得所述设备执行如第一方面所述的方法。
第五方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如第一方面所述的方法。
第六方面,本申请提供一种计算机程序,当所述计算机程序被计算机执行时,用于执行第一方面所述的方法。
在一种可能的设计中,第六方面中的程序可以全部或者部分存储在与处理器封装在一起的存储介质上,也可以部分或者全部存储在不与处理器封装在一起的存储器上。
附图说明
图1为本申请机械手控制方法一个实施例的方法示意图;
图2为本申请机械手控制方法一个实施例中示例性烹饪系统结构示意图;
图3为本申请机械手控制方法一个实施例的流程示意图;
图4为本申请机械手控制装置一个实施例的结构示意图;
图5为本申请烹饪系统一个实施例的结构示意图;
图6为本申请电子设备一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。
现有技术中,采用机械手从蒸箱中取出食材。然而,受蒸箱结构的限制,在控制机械手取料的过程中,存在蒸箱两侧固定架干涉到机械手的运动轨迹的问题,易导致发生碰撞,造成设备故障,食材撒漏等现象。
为此,本申请提出一种机械手控制方法、装置、电子设备以及烹饪系统,其能够避免机械手发生碰撞。
在本实施例中,图1所示的机械手控制方法可以应用于烹饪系统,如图2所示,烹饪系统可以包括控制装置、机械手、多个取料位以及多个放料位。进一步地,烹饪系统可以包括存储装置以及出餐装置,存储装置中包含多个取料位(或多个取料层,每个取料层中包含多个取料位等),存储装置如蒸箱等,出餐装置中包含多个放料位。每个取料位中可以存储目标物(如食材等),存储装置用于蒸制食材或保温存储食材等。机械手与存储装置对接,机械手受控于控制装置,以执行移动操作(如升降操作、旋转操作、左右移动操作或前后移动操作等),如机械手从存储装置的取料位中取出目标物,并将该目标物放置到放料位上等。
机械手可以包括多个伺服轴,多个伺服轴中可以包括夹爪(如气缸夹爪等)、升降轴、旋转轴以及移动轴,夹爪用于受控于控制装置,执行取放操作,如夹取或放下目标物(如食材等),控制装置可以驱动夹爪沿伺服轴进行移动。例如,升降轴用于受控于控制装置,以执行升降操作,如沿Z轴(上升或下降)移动夹爪等;旋转轴用于受控于控制装置,以执行旋转操作,如旋转夹爪在平面上移动等;移动轴用于受控于控制装置,以执行左右移动操作,如沿X轴(向左或向右)移动夹爪等,或者执行前后移动操作,如沿Y轴(向前或向后)移动夹爪等。
举例地,烹饪系统可以包括4个取料位,如从左至右依次排列的第一取料位、第二取料位、第三取料位以及第四取料位,烹饪系统可以包括8个放料位,如从左至右依次排列的第一放料位、第二放料位、第三放料位、第四放料位、第五放料位、第六放料位、第七放料位以及第八放料位。
受存储装置或出餐装置的结构限制,存在存储装置或出餐装置两侧的固定架干涉到机械手的旋转轴旋转移动夹爪至某个取料位的问题。以存储装置为例,旋转轴可以包含安全旋转范围,安全旋转范围用于表示旋转轴在旋转移动夹爪的过程中不会受到存储装置两侧固定架的干涉,避免发生碰撞。例如,旋转轴以预设旋转角度和臂长(形成扇形旋转区域),旋转夹爪从存储装置的外侧至存储装置内(或旋转夹爪从存储装置内至存储装置外侧等),由于在机械手移动至第一取料位的过程中,存储装置左侧的固定架位于旋转轴旋转夹爪到第一取料位的旋转区域内,则表示第一取料位未处于旋转轴的安全旋转范围内,在机械手移动至第二取料位、第三取料位或第四取料的过程中,存储装置两侧的固定架均未处于旋转轴旋转的旋转区域内,则表示第二取料位、第三取料位或第四取料位处于旋转轴的安全旋转范围内。
因此,为避免发生碰撞,本实施例提供的机械手控制方法,可以在机械手处于安全旋转范围内的情况下,控制机械手的旋转轴执行旋转操作,从而避开存储装置两侧的固定架。
图1为本申请机械手控制方法一个实施例的方法示意图。如图1所示,上述机械手控制方法可以包括:
S101、获取目标取料位以及目标放料位。
优选地,目标取料位为存有目标物的取料位,目标放料位为未放置目标物的放料位。每个取料位被配置有对应的取料地址或编号等,每个放料位被配置有对应的放料地址或编号等,目标取料位中可以包含目标取料地址或编号等,目标放料位中可以包含目标放料地址或编号等。
可选地,步骤S101中,可以检测每个取料位中是否存有目标物,若某个取料位中存有目标物,则确定该存有目标物的取料位为目标取料位。相应地,可以检测每个放料位中是否存在目标物,若某个放料位中未存在目标物,则该未存在目标物的放料位为目标放料位。
可选地,烹饪系统还可以包括订单接收装置,用于接收订单信息,该订单信息中可以包含目标取料位或目标放料位,如取料位或放料位的地址或编号等。
S102、控制所述机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位。
第一旋转操作可以用于表示机械手的旋转轴驱动夹爪从存储装置的外侧旋转移动至存储装置内。
步骤S102还可以包括,在机械手移动至所述目标取料位的情况下,控制机械手执行取料操作,如驱动夹爪夹取目标取料位中存有的目标物等。在执行放料操作之后,执行取料操作之前,机械手空载移动,即在移动过程中,机械手的夹爪中不存在目标物。
S103、在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位。
第二旋转操作可以用于表示机械手的旋转轴驱动夹爪从存储装置内旋转移动至存储装置的外侧。
在步骤S103中还可以包括:在机械手移动至所述目标放料位的情况下,控制机械手执行放料操作,如驱动夹爪将夹取的目标物放到目标放料位中等。在执行取料操作之后,执行放料操作之前,机械手负载移动,即在移动过程中,机械手的夹爪中存在目标物。
综上,在机械手处于安全旋转范围内的情况下,执行第一旋转操作或第二旋转操作,以避开存储装置两侧的固定架,防止发生碰撞。
在本实施例中,所述烹饪系统的升降轴可以包括第一升降位以及第二升降位,升降轴用于驱动夹爪在第一升降位与第二升降位之间移动,如第一升降位处于第二升降位的上方,第一升降位与第二升降位之间的高度可以根据存储装置内取料位的高度设定,以避免发生碰撞,在此不受限制。
烹饪系统的旋转轴可以包括第一旋转角度以及第二旋转角度,旋转轴用于驱动夹爪在第一旋转角度与第二旋转角度之间旋转移动,如在第一旋转角度,夹爪处于存储装置的外侧,在第二旋转角度,夹爪处于存储装置内。也就是说,第一旋转操作可以包括旋转轴从第一旋转角度旋转(如顺时针旋转)到第二旋转角度,使得夹爪从存储装置的外侧移动到存储装置内,第二旋转操作可以包括旋转轴从第二旋转角度旋转(如逆时针旋转)到第一旋转角度,使得夹爪从存储装置内移动到存储装置的外侧。
举例地,第一旋转角度、第二旋转角度以及第一旋转角度与第二旋转角度之间的夹角可以根据烹饪系统的机械结构设定,例如,第一旋转角度处于左偏下30°到90°之间,第二旋转角度处于左偏上30°到90°之间,第一旋转角度与第二旋转角度之间的夹角处于60°到180°之间。
为避免发生碰撞,步骤S102中,在旋转轴处于第一旋转角度的情况下,控制机械手移动至安全旋转范围内,然后控制旋转轴从第一旋转角度旋转至第二旋转角度。可以理解的是,在旋转轴处于第二旋转角度的情况下,夹爪处于存储装置内的取料位上方(如取料位上方设有预留空间等),使得移动轴可以驱动夹爪在存储装置内的多个取料位(如取料位上方)之间移动。在步骤S103中,在夹爪取到目标物后,在机械手处于安全旋转范围内的情况下,控制旋转轴从第二旋转角度旋转到第一旋转角度,在旋转轴处于第一旋转角度的情况下,移动轴可以驱动夹爪在多个放料位(如放料位上方)之间移动。
其中一种可能的实现方式中,如图3所示,所述安全旋转范围可以包括预设旋转位(如安全旋转范围内的任意位置等),步骤S102可以包括:
S201、控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述预设旋转位,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,移动至所述目标取料位,下降到所述第二升降位;
和/或,步骤S103可以包括:
S202、在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,控制所述机械手上升到所述第一升降位,移动至所述预设旋转位,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位。
具体地,在步骤S201中,控制机械手的升降轴驱动夹爪上升到第一升降位,然后,控制机械手的移动轴驱动夹爪移动到预设旋转位,然后,控制机械手的旋转轴驱动夹爪从第一旋转角度旋转移动到第二旋转角度,然后,控制机械手的移动轴驱动夹爪移动至目标取料位,然后,控制机械手的升降轴驱动夹爪下降到第二升降位,然后,控制机械手的夹爪夹取(如夹爪闭合)目标取料位中存有的目标物,完成取料。
在步骤S202中,在夹爪夹取到目标物后,控制机械手的升降轴驱动夹爪上升到第一升降位,然后,控制移动轴移动驱动夹爪移动到预设旋转位,然后,控制旋转轴驱动夹爪从第二旋转角度旋转移动到第一旋转角度,然后,控制移动轴驱动夹爪移动到目标放料位,然后,控制升降轴驱动夹爪下降到第二升降位,然后,控制机械手的夹爪放下(如夹爪张开)目标物,完成放料。
可以理解的是,由于第一取料位未处于旋转轴的安全旋转范围内,第二取料位至第四取料位处于旋转轴的安全旋转范围内,则预设旋转位可以对应于第二取料位至第四取料位的任意位置。优选地,预设旋转位对应于多个取料位的中间位置(如第二取料位与第三取料位之间的位置等),换句话说,移动轴的中间位置、多个取料位的中间位置以及多个放料位的中间位置处于同一轴线上,则预设旋转位可以包括移动轴的中间位置,有利于降低移动轴的移动距离,提高工作效率等。也就是说,在移动轴移动到预设旋转位的情况下,旋转轴执行第一旋转操作或第二旋转操作。
例如,若目标取料位为第一取料位,在步骤S201中,在控制移动轴驱动夹爪移动至中间位置后,控制旋转轴执行第一旋转操作,然后控制移动轴驱动夹爪移动到第一取料位;在步骤S202中,在控制移动轴驱动夹爪移动至中间位置后,控制旋转轴执行第二旋转操作,然后控制移动轴驱动夹爪移动到目标放料位,因此,有利于避免发生碰撞。
其中一种可能的实现方式中,步骤S102可以包括:
S301、若所述目标取料位为所述第二取料位,则获取与所述目标取料位对应的目标旋转位;控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述目标旋转位,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,下降到所述第二升降位;
S302、若所述目标取料位为所述第一取料位,则控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述安全旋转范围内,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,移动至所述第二取料位,下降到所述第二升降位;
和/或,步骤S103可以包括:
S303、若所述目标取料位为所述第二取料位,则在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,控制所述机械手上升至所述第一升降位,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位;
S304、若所述目标取料位为所述第一取料位,则在所述机械手取到所述目标取料位中存有的存储物后,控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述安全旋转范围内,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位。
也就是说,旋转轴执行第一旋转操作的目标旋转位可以根据目标取料位确定。也就是说,目标旋转位用于表示:旋转轴在该目标旋转位执行第一旋转操作后,夹爪恰好被移动到目标取料位(或目标取料位上方等)。
具体地,在步骤S301中,若目标取料位为第二取料位(或第三取料位、第四取料位等处于安全旋转范围内的取料位),则获取与目标取料位对应的目标旋转位,控制机械手的升降轴驱动夹爪上升到第一升降位,然后,控制机械手的移动轴驱动夹爪移动到目标旋转位,然后,控制机械手的旋转轴驱动夹爪从第一旋转角度旋转移动到第二旋转角度,然后,(夹爪处于目标取料位的上方)控制机械手的升降轴驱动夹爪下降到第二升降位,然后,控制机械手的夹爪夹取(如夹爪闭合)目标取料位中存有的目标物,完成取料。
在步骤S302中,若目标取料位为第一取料位(第一取料位未处于安全旋转范围内),则控制机械手的升降轴驱动夹爪上升到第一升降位,然后,控制机械手的移动轴驱动夹爪移动到安全旋转范围内的任意位置(如预设旋转位等),然后,控制机械手的旋转轴驱动夹爪从第一旋转角度旋转移动到第二旋转角度,然后,控制机械手的移动轴驱动夹爪移动至第一取料位,然后,控制机械手的升降轴驱动夹爪下降到第二升降位,然后,控制机械手的夹爪夹取(如夹爪闭合)目标取料位中存有的目标物,完成取料。
相应地,在步骤S303中,若目标取料位处于安全旋转范围内,在夹爪夹取到目标物后,控制机械手的升降轴驱动夹爪上升到第一升降位,然后,(夹爪处于目标取料位的上方)控制旋转轴驱动夹爪从第二旋转角度旋转移动到第一旋转角度,然后,控制移动轴驱动夹爪移动到目标放料位,然后,控制升降轴驱动夹爪下降到第二升降位,然后,控制机械手的夹爪放下(如夹爪张开)目标物,完成放料。
在步骤S304中,若目标取料位为第一取料位,在夹爪夹取到目标物后,控制机械手的升降轴驱动夹爪上升到第一升降位,然后,控制移动轴移动驱动夹爪移动到预设旋转位,然后,控制旋转轴驱动夹爪从第二旋转角度旋转移动到第一旋转角度,然后,控制移动轴驱动夹爪移动到目标放料位,然后,控制升降轴驱动夹爪下降到第二升降位,然后,控制机械手的夹爪放下(如夹爪张开)目标物,完成放料。
其中一种可能的实现方式中,所述方法还可以包括:
S401、获取所述机械手的当前位置、起点位置以及终点位置;
S402、在所述机械手中存在目标物的情况下,基于所述机械手的当前位置、所述起点位置以及所述终点位置,控制所述伺服轴的转速,其中,所述伺服轴的转速大于或等于预设最小转速且小于或等于预设最大转速;
S403、在所述机械手中不存在所述目标物的情况下,控制所述伺服轴的转速等于所述预设最大转速。
也就是说,在机械手的夹爪夹取到目标物(如盛有汤料的餐具等)的情况下(如在夹爪执行取料操作之后,到夹爪执行放料操作之前的过程中),或者在机械手的伺服轴驱动夹爪负载移动的过程中,为提高工作效率以及避免在移动过程中撒汤或液汁飞溅,在伺服轴每次执行移动操作的过程中,伺服轴的转速根据在该移动操作中的当前位置、起点位置到终点位置进行实时调整,而且,伺服轴的转速大于或等于预设最小转速且小于或等于预设最大转速。在机械手的伺服轴驱动夹爪空载移动的过程中,为缩短移动时长以及保证安全性,伺服轴以预设最大转速移动夹爪。
举例地,在步骤S103中,在夹爪夹取到目标物(如第一取料位中的目标物)后(夹爪处于负载状态),机械手的升降轴驱动夹爪执行第一次升降操作,该第一次升降操作包括升降轴驱动夹爪从第二升降位上升到第一升降位,则起点位置为第二升降位,终点位置为第一升降位,在上升过程中,实时地获取机械手的当前位置(如升降轴的转动数等),并实时地调整升降轴的转速。在升降轴上升到第一升降位后,移动轴驱动夹爪执行第一次移动操作,该第一次移动操作包括移动轴驱动夹爪从第一取料位移动到预设旋转位,则起点位置为第一取料位,终点位置为预设旋转位,在移动过程中,实时地获取机械手的当前位置(如移动轴的转动数等),并实时地调整移动轴的转速。在移动轴移动到预设旋转位后,旋转轴驱动夹爪执行第一旋转操作,则起点位置为第二旋转角度,终点位置为第一旋转角度,在旋转过程中,实时地获取机械手的当前位置(如旋转轴的旋转角度或转动数等),并实时地调整旋转轴的转速。在旋转轴旋转到第一旋转角度后,移动轴驱动夹爪执行第二次移动操作,该第二次移动操作包括移动轴驱动夹爪从预设旋转位移动到目标放料位,则起点位置为预设旋转位,终点位置为目标取料位,在移动过程中,实时地获取机械手的当前位置(如移动轴的转动数等),并实时地调整移动轴的转速。在移动轴移动到目标放料位后,机械手的升降轴驱动夹爪执行第二次升降操作,该第二次升降操作包括升降轴驱动夹爪从第一升降位下降到第二升降位,则起点位置为第一升降位,终点位置为第二升降位,在下降过程中,实时地获取机械手的当前位置(如升降轴的转动数等),并实时地调整升降轴的转速。在升降轴下降到第二升降位后,机械手的夹爪执行放料操作,以将目标物放到目标取料位上,完成放料。
相应地,在步骤S102中,夹爪处于空载状态,升降轴以预设最大转速执行升降操作,旋转轴以预设最大转速执行旋转操作,移动轴以预设最大转速执行移动操作。
进一步地,在夹爪处于负载状态的情况下,控制伺服轴的转速不低于预设最小转速,且不大于预设最大转速,并且控制伺服轴的转速先增大后减小,实现慢速起步慢速停止,降低在移动过程中夹爪的振动幅度,避免撒汤等。
其中一种可能的实现方式中,所述伺服轴的转速可以满足公式:
在所述机械手中存在存储物的情况下,若P0<P1≤(P2-P0)/2,则V=K*(P1-P0);若(P2-P0)/2<P1≤P2,则V=K*(P2-P1);若V>Vd,则令V=Vd,若V<Vx,则令V=Vx;
在所述机械手中存在存储物的情况下,令V=Vd;
其中,P0为起点位置,P1为当前位置,P2为终点位置,V为所述伺服轴的转速,K为经验值,Vd为预设最大转速,Vx为预设最小转速。
值得一提的是,根据伺服轴的不同,升降轴、旋转轴以及移动轴的斜率K的取值可以不同,预设最大转速或预设最小转速也互不相同。
举例地,为提高工作效率以及避免撒汤,升降轴的预设最大转速为3000r/min,预设最小转速小于或等于80r/min,斜率K为27,和/或,所述旋转轴的预设最大转速小于或等于1000r/min,预设最小转速小于或等于50r/min,斜率K为3.3,和/或,所述升降轴的预设最大转速小于或等于2000r/min,预设最小转速小于或等于100r/min,斜率K为5.6。
在举例地,在夹爪处于负载状态的情况下,升降轴驱动夹爪执行一次升降操作的过程中,起点位置P0与终点位置P2之间的距离为150mm,根据上述公式,在中间位置(P2-P0)/2处升降轴的转速达到最大,即最大转速Vmax=27*(P2-P0)/2=2025r/min,刚起步时速度最小且为预设最小转速,即最小转速Vmin=80r/min。在夹爪处于空载状态下,升降轴驱动夹爪执行一次升降操作的过程中,升降轴的转速保持为预设最大转速,即V=3000r/min。
在夹爪处于负载状态的情况下,旋转轴驱动夹爪执行一次旋转操作的过程中,起点位置P0与终点位置P2之间的角度为180°,根据上述公式,在中间位置(P2-P0)/2处旋转轴的转速达到最大,即最大转速Vmax=3.3*(P2-P0)/2=297r/min,刚起步时速度最小且为预设最小转速,即最小转速Vmin=50r/min。在夹爪处于空载状态下,旋转轴驱动夹爪执行一次旋转操作的过程中,旋转轴的转速保持为预设最大转速,即V=1000r/min。
在夹爪处于负载状态的情况下,移动轴驱动夹爪执行一次移动操作的过程中,以最大行程为例(如移动轴驱动夹爪从第四取料位移动到第一放料位),起点位置P0与终点位置P2之间的距离为720mm,根据上述公式,若计算到V=5.6*(P1-P0)>2000r/min,则限制转速V=2000r/min,如在中间位置(P2-P0)/2处移动轴的转速达到最大,则计算到Vmax=5.6*(P2-P0)/2=2088r/min>2000r/min,则限制最大转速Vmax=2000r/min,刚起步时速度最小且为预设最小转速,即最小转速Vmin=100r/min。在夹爪处于空载状态下,移动轴驱动夹爪执行一次移动操作的过程中,移动轴的转速保持为预设最大转速,即V=2000r/min。
可以理解的是,上述实施例中的部分或全部步骤骤或操作仅是示例,本申请实施例还可以执行其它操作或者各种操作的变形。此外,各个步骤可以按照上述实施例呈现的不同的顺序来执行,并且有可能并非要执行上述实施例中的全部操作。
图4所示为本申请机械手控制装置100一个实施例的结构示意图。如图4所示,上述机械手控制装置100可以包括:
获取模块10,用于获取目标取料位以及目标放料位;
控制模块20,用于控制机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位;在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位。
其中一种可能的实现方式中,所述烹饪系统还包括第一升降位以及第二升降位,所述安全旋转范围包括预设旋转位,所述控制模块20还用于:
控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述预设旋转位,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,移动至所述目标取料位,下降到所述第二升降位;
和/或,所述控制模块20还用于:
在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,控制所述机械手上升到所述第一升降位,移动至所述预设旋转位,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位。
其中一种可能的实现方式中,所述烹饪系统还包括第一升降位以及第二升降位,多个所述取料位中包含第一取料位以及第二取料位,所述第一取料位未处于所述安全旋转范围内,所述第二取料位处于所述安全旋转范围内,所述控制模块20还用于:
若所述目标取料位为所述第二取料位,则获取与所述目标取料位对应的目标旋转位;控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述目标旋转位,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,下降到所述第二升降位;
若所述目标取料位为所述第一取料位,则控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述安全旋转范围内,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,移动至所述第二取料位,下降到所述第二升降位;
和/或,所述控制模块20还用于:
若所述目标取料位为所述第二取料位,则在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,控制所述机械手上升至所述第一升降位,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位;
若所述目标取料位为所述第一取料位,则在所述机械手取到所述目标取料位中存有的存储物后,控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述安全旋转范围内,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位。
其中一种可能的实现方式中,所述机械手包括一个或多个伺服轴,所述控制模块20还用于:
获取所述机械手的当前位置、起点位置以及终点位置;
在所述机械手中存在目标物的情况下,基于所述机械手的当前位置、所述起点位置以及所述终点位置,控制所述伺服轴的转速,其中,所述伺服轴的转速大于或等于预设最小转速且小于或等于预设最大转速;
在所述机械手中不存在所述目标物的情况下,控制所述伺服轴的转速等于所述预设最大转速。
其中一种可能的实现方式中,所述伺服轴的转速满足公式:
在所述机械手中存在存储物的情况下,若P0<P1≤(P2-P0)/2,则V=K*(P1-P0);若(P2-P0)/2<P1≤P2,则V=K*(P2-P1);若V>Vd,则令V=Vd,若V<Vx,则令V=Vx;
在所述机械手中存在存储物的情况下,令V=Vd;
其中,P0为起点位置,P1为当前位置,P2为终点位置,V为所述伺服轴的转速,K为经验值,Vd为预设最大转速,Vx为预设最小转速。
其中一种可能的实现方式中,多个所述伺服轴包括升降轴、旋转轴以及移动轴,所述升降轴的预设最大转速小于或等于3000r/min,预设最小转速小于或等于80r/min,和/或,所述旋转轴的预设最大转速小于或等于1000r/min,预设最小转速小于或等于50r/min,和/或,所述升降轴的预设最大转速小于或等于2000r/min,预设最小转速小于或等于100r/min。
可以理解的是,图4所示实施例提供的机械手控制装置可用于执行本申请图1所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果可以进一步参考方法实施例中的相关描述。
应理解以上图4所示的机械手控制装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分,实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上,也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现;也可以全部以硬件的形式实现;还可以部分模块以软件通过处理元件调用的形式实现,部分模块通过硬件的形式实现。例如,控制模块可以为单独设立的处理元件,也可以集成在电子设备的某一个芯片中实现。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起,也可以独立实现。在实现过程中,上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如,以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit;以下简称:ASIC),或,一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor;以下简称:DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array;以下简称:FPGA)等。再如,这些模块可以集成在一起,以片上系统(System-On-a-Chip;以下简称:SOC)的形式实现。
图5为本申请烹饪系统200一个实施例的结构示意图。如图5所示,烹饪系统200可以包括多个取料位210;多个放料位220;控制装置230;机械手240,用于受控于控制装置230,执行移动操作。
所述控制装置230,包含:
一个或多个处理器;存储器;以及一个或多个计算机程序,其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中,所述一个或多个计算机程序包括指令,当所述指令被所述系统执行时,使得所述系统执行以下步骤;
获取目标取料位以及目标放料位;
控制所述机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位;
在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位。
其中一种可能的实现方式中,所述烹饪系统还包括第一升降位以及第二升降位,所述安全旋转范围包括预设旋转位,当所述指令被所述系统执行时,使得所述系统执行所述控制所述机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位,包括:
控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述预设旋转位,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,移动至所述目标取料位,下降到所述第二升降位;
和/或,当所述指令被所述系统执行时,使得所述系统执行在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,包括:
在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,控制所述机械手上升到所述第一升降位,移动至所述预设旋转位,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位。
其中一种可能的实现方式中,所述烹饪系统还包括第一升降位以及第二升降位,多个所述取料位中包含第一取料位以及第二取料位,所述第一取料位未处于所述安全旋转范围内,所述第二取料位处于所述安全旋转范围内,当所述指令被所述系统执行时,使得所述系统执行所述控制所述机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位,包括:
若所述目标取料位为所述第二取料位,则获取与所述目标取料位对应的目标旋转位;控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述目标旋转位,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,下降到所述第二升降位;
若所述目标取料位为所述第一取料位,则控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述安全旋转范围内,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,移动至所述第二取料位,下降到所述第二升降位;
和/或,当所述指令被所述系统执行时,使得所述系统执行在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,包括:
若所述目标取料位为所述第二取料位,则在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,控制所述机械手上升至所述第一升降位,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位;
若所述目标取料位为所述第一取料位,则在所述机械手取到所述目标取料位中存有的存储物后,控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述安全旋转范围内,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位。
其中一种可能的实现方式中,所述机械手包括一个或多个伺服轴,当所述指令被所述系统执行时,使得所述系统还执行:
获取所述机械手的当前位置、起点位置以及终点位置;
在所述机械手中存在目标物的情况下,基于所述机械手的当前位置、所述起点位置以及所述终点位置,控制所述伺服轴的转速,其中,所述伺服轴的转速大于或等于预设最小转速且小于或等于预设最大转速;
在所述机械手中不存在所述目标物的情况下,控制所述伺服轴的转速等于所述预设最大转速。
其中一种可能的实现方式中,所述伺服轴的转速满足公式:
在所述机械手中存在存储物的情况下,若P0<P1≤(P2-P0)/2,则V=K*(P1-P0);若(P2-P0)/2<P1≤P2,则V=K*(P2-P1);若V>Vd,则令V=Vd,若V<Vx,则令V=Vx;
在所述机械手中存在存储物的情况下,令V=Vd;
其中,P0为起点位置,P1为当前位置,P2为终点位置,V为所述伺服轴的转速,K为经验值,Vd为预设最大转速,Vx为预设最小转速。
其中一种可能的实现方式中,多个所述伺服轴包括升降轴、旋转轴以及移动轴,所述升降轴的预设最大转速小于或等于3000r/min,预设最小转速小于或等于80r/min,和/或,所述旋转轴的预设最大转速小于或等于1000r/min,预设最小转速小于或等于50r/min,和/或,所述升降轴的预设最大转速小于或等于2000r/min,预设最小转速小于或等于100r/min。
也就是说,所述烹饪系统200可以用于执行如图1所示实施例的机械手控制方法,其功能或原理可以参考上述图1所示实施例的机械手控制方法,在此不再赘述。
在本实施例中,烹饪系统可以包括蒸制食材的设备等,进一步地,烹饪系统可以包括存储装置以及出餐装置,存储装置中包含多个取料位(或多个取料层,每个取料层中包含多个取料位等),存储装置如蒸箱等,出餐装置中包含多个放料位。每个取料位中可以存储目标物(如食材等),存储装置用于蒸制食材或保温存储食材等。机械手与存储装置对接,机械手受控于控制装置,以执行移动操作(如升降操作、旋转操作、左右移动操作或前后移动操作等),如机械手从存储装置的取料位中取出目标物,并将该目标物放置到放料位上等。
机械手可以包括多个伺服轴,多个伺服轴中可以包括夹爪(如气缸夹爪等)、升降轴、旋转轴以及移动轴,夹爪用于受控于控制装置,执行取放操作,如夹取或放下目标物(如食材等),控制装置可以驱动夹爪沿伺服轴进行移动。例如,升降轴用于受控于控制装置,以执行升降操作,如沿Z轴(上升或下降)移动夹爪等;旋转轴用于受控于控制装置,以执行旋转操作,如旋转夹爪在平面上移动等;移动轴用于受控于控制装置,以执行左右移动操作,如沿X轴(向左或向右)移动夹爪等,或者执行前后移动操作,如沿Y轴(向前或向后)移动夹爪等。
举例地,烹饪系统可以包括4个取料位,如从左至右依次排列的第一取料位、第二取料位、第三取料位以及第四取料位,烹饪系统可以包括8个放料位,如从左至右依次排列的第一放料位、第二放料位、第三放料位、第四放料位、第五放料位、第六放料位、第七放料位以及第八放料位。
控制装置230如PLC控制器,用于运行PLC控制程序,作为烹饪系统的控制核心,烹饪系统中各模块或装置的动作调度均由控制装置230及PLC控制程序控制实现。
本实施例中,在烹饪系统的机械手的各伺服轴进行示教的过程中;
由于升降轴在第一升降位置与第二升降位置之间移动,因此只需定位示教升降轴的第一升降位置与第二升降位置即可。
由于旋转轴在第一旋转角度与第二旋转角度之间旋转,因此只需定位示教旋转轴的第一旋转角度与第二旋转角度即可。
由于取料位有4个取料位置值,且相互间隔相等,因此只需定位示教移动轴的第一取料位以及第四取料位即可,如定义D为取料位置间隔,P1为第一取料位的位置值,P2为第二取料位的位置值,P3为第三取料位的位置值,P4为第四取料位的位置值,D=(P4-P1)/3,P2=P1+D,P3=P1+2D;同理,放料位有8个,且相互间隔相等,因此只需定位示教移动轴的第一放料位以及第八放料位即可,如定义d为放料位置间隔,p1为第一放料位的位置值,p2为第二放料位的位置值,p3为第三放料位的位置值,p4为第四放料位的位置值,p5为第五放料位的位置值,p6为第六放料位的位置值,p7为第七放料位的位置值,p8为第八放料位的位置值,d=(p8-p1)/7,p2=p1+d,p3=p1+2d,p4=p1+3d,p5=p1+6d,p6=p1+5d,p7=p1+6d。
由此可见,采用本实施例的示教方法,可以缩短机械手示教时间,实现快速示教。
可以理解的是,烹饪系统还可以包括订单接收装置,订单接收装置可以将接收到的订单信息发送至控制装置230,订单接收装置可以包含交互界面,用于获取用户输入的订单信息。或者,订单接收装置还可以包含通信模块,用于与用户终端如手机等建立连接,以接收由用户终端发送的订单信息。烹饪装置可以包括加热装置,加热装置用于受控于控制装置230,以对存储装置执行加热操作,如蒸制食材或保温食材等。所述烹饪系统200还可以包括提示装置,用于受控于所述控制装置230,以发出提示信息等。
应理解,本实施例烹饪系统200可以包括其他不同类型的操作机构,以受控于所述控制装置,执行不同的操作,在此不受限制。
应理解,控制装置可以被实施为控制电路,控制装置中的处理器可以是片上系统SOC,该处理器中可以包括中央处理器(Central Processing Unit;以下简称:CPU),还可以进一步包括其他类型的处理器,例如:图像处理器(Graphics Processing Unit;以下简称:GPU)等。
图6为本申请电子设备一个实施例的结构示意图,如图6所示,上述电子设备可以包括:一个或多个处理器;存储器;以及一个或多个计算机程序。
其中,上述电子设备可以为烹饪设备等,如蒸制食材的设备等。
其中上述一个或多个计算机程序被存储在上述存储器中,上述一个或多个计算机程序包括指令,当上述指令被上述设备执行时,使得上述设备执行以下步骤:
获取目标取料位以及目标放料位;
控制所述机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位;
在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位。
其中一种可能的实现方式中,所述烹饪系统还包括第一升降位以及第二升降位,所述安全旋转范围包括预设旋转位,当上述指令被上述设备执行时,使得上述设备执行所述控制所述机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位,包括:
控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述预设旋转位,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,移动至所述目标取料位,下降到所述第二升降位;
和/或,当上述指令被上述设备执行时,使得上述设备执行在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,包括:
在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,控制所述机械手上升到所述第一升降位,移动至所述预设旋转位,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位。
其中一种可能的实现方式中,所述烹饪系统还包括第一升降位以及第二升降位,多个所述取料位中包含第一取料位以及第二取料位,所述第一取料位未处于所述安全旋转范围内,所述第二取料位处于所述安全旋转范围内,当上述指令被上述设备执行时,使得上述设备执行所述控制所述机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位,包括:
若所述目标取料位为所述第二取料位,则获取与所述目标取料位对应的目标旋转位;控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述目标旋转位,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,下降到所述第二升降位;
若所述目标取料位为所述第一取料位,则控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述安全旋转范围内,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,移动至所述第二取料位,下降到所述第二升降位;
和/或,当上述指令被上述设备执行时,使得上述设备执行在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,包括:
若所述目标取料位为所述第二取料位,则在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,控制所述机械手上升至所述第一升降位,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位;
若所述目标取料位为所述第一取料位,则在所述机械手取到所述目标取料位中存有的存储物后,控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述安全旋转范围内,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位。
其中一种可能的实现方式中,所述机械手包括一个或多个伺服轴,当上述指令被上述设备执行时,使得上述设备还执行:
获取所述机械手的当前位置、起点位置以及终点位置;
在所述机械手中存在目标物的情况下,基于所述机械手的当前位置、所述起点位置以及所述终点位置,控制所述伺服轴的转速,其中,所述伺服轴的转速大于或等于预设最小转速且小于或等于预设最大转速;
在所述机械手中不存在所述目标物的情况下,控制所述伺服轴的转速等于所述预设最大转速。
其中一种可能的实现方式中,所述伺服轴的转速满足公式:
在所述机械手中存在存储物的情况下,若P0<P1≤(P2-P0)/2,则V=K*(P1-P0);若(P2-P0)/2<P1≤P2,则V=K*(P2-P1);若V>Vd,则令V=Vd,若V<Vx,则令V=Vx;
在所述机械手中存在存储物的情况下,令V=Vd;
其中,P0为起点位置,P1为当前位置,P2为终点位置,V为所述伺服轴的转速,K为经验值,Vd为预设最大转速,Vx为预设最小转速。
其中一种可能的实现方式中,多个所述伺服轴包括升降轴、旋转轴以及移动轴,所述升降轴的预设最大转速小于或等于3000r/min,预设最小转速小于或等于80r/min,和/或,所述旋转轴的预设最大转速小于或等于1000r/min,预设最小转速小于或等于50r/min,和/或,所述升降轴的预设最大转速小于或等于2000r/min,预设最小转速小于或等于100r/min。
图6所示的电子设备可以用于执行如图1所示实施例的机械手控制方法,其功能或原理可以参考上述图1所示实施例的机械手控制方法,在此不再赘述。
如图6所示,电子设备900包括处理器910和存储器920。其中,处理器910和存储器920之间可以通过内部连接通路互相通信,传递控制和/或数据信号,该存储器920用于存储计算机程序,该处理器910用于从该存储器920中调用并运行该计算机程序。
上述存储器920可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory,RAM)或可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory,CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其它磁存储设备,或者还可以是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质等。
上述处理器910可以和存储器920可以合成一个处理装置,更常见的是彼此独立的部件,处理器910用于执行存储器920中存储的程序代码来实现上述功能。具体实现时,该存储器920也可以集成在处理器910中,或者,独立于处理器910。
除此之外,为了使得电子设备900的功能更加完善,该电子设备900还可以包括摄像头930、电源940、输入单元950等中的一个或多个。
可选地,电源950用于给电子设备中的各种器件或电路提供电源。
应理解,图6所示的电子设备900能够实现本申请图1所示实施例提供的方法的各个过程。电子设备900中的各个模块的操作和/或功能,分别为了实现上述方法实施例中的相应流程。具体可参见本申请图1所示方法实施例中的描述,为避免重复,此处适当省略详细描述。
应理解,图6所示的电子设备900中的处理器910可以是片上系统SOC,该处理器910中可以包括中央处理器(Central Processing Unit;以下简称:CPU),还可以进一步包括其他类型的处理器,例如:图像处理器(Graphics Processing Unit;以下简称:GPU)等。
总之,处理器910内部的各部分处理器或处理单元可以共同配合实现之前的方法流程,且各部分处理器或处理单元相应的软件程序可存储在存储器920中。
本申请还提供一种电子设备,所述设备包括存储介质和中央处理器,所述存储介质可以是非易失性存储介质,所述存储介质中存储有计算机可执行程序,所述中央处理器与所述非易失性存储介质连接,并执行所述计算机可执行程序以实现本申请图1所示实施例提供的方法。
以上各实施例中,涉及的处理器可以例如包括CPU、DSP、微控制器或数字信号处理器,还可包括GPU、嵌入式神经网络处理器(Neural-network Process Units;以下简称:NPU)和图像信号处理器(Image Signal Processing;以下简称:ISP),该处理器还可包括必要的硬件加速器或逻辑处理硬件电路,如ASIC,或一个或多个用于控制本申请技术方案程序执行的集成电路等。此外,处理器可以具有操作一个或多个软件程序的功能,软件程序可以存储在存储介质中。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行本申请图1所示实施例提供的方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行本申请图1所示实施例提供的方法。
本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项或复数项的任意组合。例如,a,b和c中的至少一项可以表示:a,b,c,a和b,a和c,b和c或a和b和c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
本领域普通技术人员可以意识到,本文中公开的实施例中描述的各单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,任一功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory;以下简称:ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory;以下简称:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种机械手控制方法,应用于烹饪系统,其特征在于,所述烹饪系统包括机械手、多个取料位以及多个放料位,所述方法包括:
获取目标取料位以及目标放料位;
控制所述机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位;
在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述烹饪系统还包括第一升降位以及第二升降位,所述安全旋转范围包括预设旋转位,所述控制所述机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位,包括:
控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述预设旋转位,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,移动至所述目标取料位,下降到所述第二升降位;
和/或,在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,包括:
在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,控制所述机械手上升到所述第一升降位,移动至所述预设旋转位,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述烹饪系统还包括第一升降位以及第二升降位,多个所述取料位中包含第一取料位以及第二取料位,所述第一取料位未处于所述安全旋转范围内,所述第二取料位处于所述安全旋转范围内,所述控制所述机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位,包括:
若所述目标取料位为所述第二取料位,则获取与所述目标取料位对应的目标旋转位;控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述目标旋转位,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,下降到所述第二升降位;
若所述目标取料位为所述第一取料位,则控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述安全旋转范围内,执行第一旋转操作,在执行所述第一旋转操作后,移动至所述第二取料位,下降到所述第二升降位;
和/或,在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,包括:
若所述目标取料位为所述第二取料位,则在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,控制所述机械手上升至所述第一升降位,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位;
若所述目标取料位为所述第一取料位,则在所述机械手取到所述目标取料位中存有的存储物后,控制所述机械手上升至所述第一升降位,移动至所述安全旋转范围内,执行第二旋转操作,在执行所述第二旋转操作后,移动至所述目标放料位,下降到所述第二升降位。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述机械手包括一个或多个伺服轴,所述方法还包括:
获取所述机械手的当前位置、起点位置以及终点位置;
在所述机械手中存在目标物的情况下,基于所述机械手的当前位置、所述起点位置以及所述终点位置,控制所述伺服轴的转速,其中,所述伺服轴的转速大于或等于预设最小转速且小于或等于预设最大转速;
在所述机械手中不存在所述目标物的情况下,控制所述伺服轴的转速等于所述预设最大转速。
5.根据权利要求4所述方法,其特征在于,所述伺服轴的转速满足公式:
在所述机械手中存在存储物的情况下,若P0<P1≤(P2-P0)/2,则V=K*(P1-P0);若(P2-P0)/2<P1≤P2,则V=K*(P2-P1);若V>Vd,则令V=Vd,若V<Vx,则令V=Vx;
在所述机械手中存在存储物的情况下,令V=Vd;
其中,P0为起点位置,P1为当前位置,P2为终点位置,V为所述伺服轴的转速,K为经验值,Vd为预设最大转速,Vx为预设最小转速。
6.根据权利要求5所述方法,其特征在于,多个所述伺服轴包括升降轴、旋转轴以及移动轴,所述升降轴的预设最大转速小于或等于3000r/min,预设最小转速小于或等于80r/min,和/或,所述旋转轴的预设最大转速小于或等于1000r/min,预设最小转速小于或等于50r/min,和/或,所述升降轴的预设最大转速小于或等于2000r/min,预设最小转速小于或等于100r/min。
7.一种机械手控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取目标取料位以及目标放料位;
控制模块,用于控制机械手移动至安全旋转范围内,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第一旋转操作,并在执行第一旋转操作后,移动至所述目标取料位;在所述机械手取到所述目标取料位中存有的目标物后,在所述机械手处于所述安全旋转范围内的情况下,控制所述机械手执行第二旋转操作,并在执行第二旋转操作后,移动至所述目标放料位。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;存储器;以及一个或多个计算机程序,其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中,所述一个或多个计算机程序包括指令,当所述指令被所述设备执行时,使得所述设备执行如权利要求1至6任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1至6任一项所述的方法。
10.一种烹饪系统,其特征在于,包括:
多个取料位;
多个放料位;
控制装置,包含:
一个或多个处理器;存储器;以及一个或多个计算机程序,其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中,所述一个或多个计算机程序包括指令,当所述指令被所述系统执行时,使得所述系统执行如权利要求1至6任一项所述的方法;
机械手,用于受控于所述控制装置,以执行移动操作。
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---|---|---|---|---|
CN117002984A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-11-07 | 东莞市坤鹏伯爵机械设备有限公司 | 取料放料的方法、系统及存储介质 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106388573A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-02-15 | 王博赟 | 全自动智能多锅位烹饪方法 |
CN108244906A (zh) * | 2018-02-25 | 2018-07-06 | 广东乐善智能装备股份有限公司 | 一种无人化智能厨房 |
CN207932630U (zh) * | 2018-02-25 | 2018-10-02 | 广东乐善智能装备股份有限公司 | 一种无人化智能厨房取料机械手 |
CN109645816A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-04-19 | 深圳市蒸滋味智能餐饮有限公司 | 一种无人化餐饮系统 |
KR20190106920A (ko) * | 2019-08-30 | 2019-09-18 | 엘지전자 주식회사 | 로봇 시스템 및 그 제어 방법 |
CN209793750U (zh) * | 2019-05-15 | 2019-12-17 | 深圳灵元科技有限公司 | 一种多轴机械臂自动化煮面设备 |
CN212331028U (zh) * | 2020-07-13 | 2021-01-12 | 广东万家乐燃气具有限公司 | 一种搬运机械手及无人厨房 |
-
2021
- 2021-07-23 CN CN202110837590.3A patent/CN113524189A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106388573A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-02-15 | 王博赟 | 全自动智能多锅位烹饪方法 |
CN108244906A (zh) * | 2018-02-25 | 2018-07-06 | 广东乐善智能装备股份有限公司 | 一种无人化智能厨房 |
CN207932630U (zh) * | 2018-02-25 | 2018-10-02 | 广东乐善智能装备股份有限公司 | 一种无人化智能厨房取料机械手 |
CN109645816A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-04-19 | 深圳市蒸滋味智能餐饮有限公司 | 一种无人化餐饮系统 |
CN209793750U (zh) * | 2019-05-15 | 2019-12-17 | 深圳灵元科技有限公司 | 一种多轴机械臂自动化煮面设备 |
KR20190106920A (ko) * | 2019-08-30 | 2019-09-18 | 엘지전자 주식회사 | 로봇 시스템 및 그 제어 방법 |
CN212331028U (zh) * | 2020-07-13 | 2021-01-12 | 广东万家乐燃气具有限公司 | 一种搬运机械手及无人厨房 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117002984A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-11-07 | 东莞市坤鹏伯爵机械设备有限公司 | 取料放料的方法、系统及存储介质 |
CN117002984B (zh) * | 2023-08-03 | 2024-02-06 | 东莞市坤鹏伯爵机械设备有限公司 | 取料放料的方法、系统及存储介质 |
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