CN114559438A - 一种识别摆放装置及识别摆放方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种识别摆放装置及识别摆放方法，属于数字物品识别摆放技术领域。该识别摆放装置的物料台上设置有物料区和摆放区，物料区用于摆放数字物料，数字物料的可视面上设置有数字标识，摆放区设置有物料位，上识别机构由上至下逐个识别物料区的数字物料上的数字标识和中心点处的初始坐标信息，机械手根据上识别机构获取的信息能够准确地抓取数字物料并移动至下识别机构上，下识别机构由下至上识别数字物料的中心点的中间坐标信息和角度信息，机械手据下识别机构获得的信息以及摆放区内物料位的位置信息和方向信息能够将数字物料精确地移动至对应的物料位上。该识别摆放装置通过两次识别和两次移动实现了对物料的高精度抓取和高精度摆放。

Description

一种识别摆放装置及识别摆放方法

技术领域

本发明涉及数字物品识别摆放技术领域，尤其涉及一种识别摆放装置及识别摆放方法。

背景技术

随着社会的发展，现代化水平越来越高，越来越多工厂开始使用机械手来代替人工做一些工作，机械手的使用在极大程度上提高了工作效率，降低了工人的劳动强度，提高了工人的安全。但现有机械手一般只能抓取规律摆放的物料，对于一些无序摆放的物料无法进行自动抓取。并且，现有的机械手在摆放物料时也存在缺陷，由于无法精确获取物料的位置信息和角度信息以及在抓取过程中物料的位置信息以及角度信息不可避免的会发生变化，从而导致抓取精度不够，无法完成高精度的摆放。尤其是对于一些小巧的、对精度要求较高或者对摆放方式要求较高的物料来说，导致无法拼装出想要的效果。

因此，如何提出一种能够解决上述问题的识别摆放装置及识别摆放方式是现在亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种识别摆放装置，该识别摆放装置能够对摆放不规律的物料进行精确抓取以及精确摆放，自动化程度高，使用方便。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种识别摆放装置，包括：物料台，所述物料台上设置有物料区和摆放区，所述物料区用于摆放数字物料，所述数字物料的可视面上设置有数字标识，所述摆放区设置有物料位，所述物料位与所述数字标识一一对应；机械手，所述机械手用于抓取和摆放所述数字物料；上识别机构，所述上识别机构设置于所述物料区的正上方，所述上识别机构能够由上至下逐个获取所述数字物料上的所述数字标识以及所述数字物料的中心点在所述物料区内的初始坐标信息并传递给所述机械手；下识别机构，所述下识别机构设置在所述物料台上，所述机械手能够根据所述数字标识和所述初始坐标信息从所述物料区内抓取的所述数字物料并移动至所述下识别机构的上方，所述下识别机构能够由下至上识别置于其上方的所述数字物料的中心点的中间坐标信息和所述数字物料的角度信息并传递给所述机械手，所述机械手能够根据所述中间坐标信息以及所述角度信息将置于所述下识别机构上的所述数字物料移动至所述摆放区对应的所述物料位。

作为优选，所述上识别机构包括上相机、上镜头和上环形光源，所述上相机竖直设置，所述上镜头可拆卸连接在所述上相机上，所述上环形光源置于所述上镜头的正下方。

作为优选，所述下识别机构包括下相机、下镜头和下环形光源，所述物料台上设置有安装孔，所述下相机设置在所述物料台的下方，所述下镜头可拆卸连接在所述下相机上并置于所述安装孔内，所述下环形光源置于所述下镜头的正上方。

作为优选，所述机械手包括底座、多自由度机械臂和吸盘组件，所述多自由度机械臂的输入端转动连接在所述底座上，所述吸盘组件转动连接在所述多自由度机械臂的输出端，所述多自由度机械臂具有旋转自由度和移动自由度。

作为优选，所述吸盘组件包括连接块、T型负压管、吸盘和气管接口，所述连接块转动连接在所述多自由度机械臂的输出端，所述T型负压管的第一端固定连接在所述连接块上，所述吸盘连接在所述T型负压管的第二端，所述气管接口连接在所述T型负压管的第三端。

作为优选，所述摆放区上设置有放料盘，所述放料盘上设置有多个呈行列排布的所述物料位。

作为优选，所述数字物料呈立方体状，所述数字物料的六个矩形外壁面上均设置有所述数字标识。

本发明的第二个目的在于提供一种识别摆放方法，识别摆放装置利用该识别摆放方法能够实现对物料的高精度抓取和高精度摆放。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种识别摆放方法，使用上述的识别摆放装置，所述识别摆放方法具体包括如下步骤：S1、上识别机构由上至下对置于物料台的物料区内的数字物料进行逐个识别，并分别获取每个所述数字物料可视面上的数字标识以及所述数字物料的中心点的初始坐标信息；S2、所述上识别机构将所述数字物料的所述数字标识和对应的所述初始坐标信息发送给机械手；S3、所述机械手按照所述数字标识和所述初始坐标信息移动至对应的所述数字物料处，并将所述数字物料移动至所述下识别机构处；S4、所述下识别机构由下至上对位于其上的所述数字物料进行识别，并获取所述数字物料的中心点的中间坐标信息和所述数字物料的角度信息；S5、所述机械手根据所述中间坐标信息以及所述物料台上的摆放区内与所述数字标识对应的物料位的位置信息将所述数字物料移动至所述物料位，并在移动过程中根据所述角度信息以及所述物料位的方向信息转动所述数字物料。

作为优选，在所述S3中，所述机械手将所述数字物料由所述物料区移动至所述下识别机构的过程中，所述数字物料相对于所述物料台的角度不发生变化。

作为优选，所述识别摆放方法包括如下步骤：记录所述S5中所述机械手将所述数字物料由所述下识别机构处移动至所述物料位的过程中的转动角度值，以作为所述机械手进行所述S5的备用矫正值。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种识别摆放装置，该识别摆放装置包括物料台、机械手、上识别机构和下识别机构，物料台上设置有物料区和摆放区，物料区用于摆放数字物料，数字物料的可视面上设置有数字标识，摆放区设置有物料位，物料位与数字标识一一对应，上识别机构能够由上至下逐个识别物料区的数字物料上的数字标识和中心点处的初始坐标信息，机械手根据上识别机构获取的信息能够准确地抓取数字物料，待机械手将数字物料移动至下识别机构上，下识别机构能够由下至上识别数字物料的中心点的中间坐标信息和角度信息，机械手根据下识别机构获得的信息以及摆放区内物料位的位置信息和方向信息能够将数字物料精确地移动至对应的物料位上。该识别摆放装置通过两次识别和两次移动实现了对物料的高精度抓取和高精度摆放，自动化程度高。

附图说明

图1是本发明实施例所提供的识别摆放装置的内部结构图；

图2是本发明实施例所提供的识别摆放装置的主视图；

图3是本发明实施例所提供的识别摆放装置的后视图；

图4是本发明实施例所提供的识别摆放装置的俯视图；

图5是本发明实施例所提供的识别摆放装置的机械手的结构示意图；

图6是本发明实施例所提供的识别摆放方法的流程图。

图中：

10、数字物料；20、物料位；

1、物料台；

2、机械手；201、底座；202、多自由度机械臂；203、连接块；204、T型负压管；205、吸盘；206、气管接口；

3、上识别机构；301、上相机；302、上镜头；303、上环形光源；304、第二连接杆；305、第一连接杆；

4、下识别机构；401、下环形光源；

5、放料盘；

6、外壳；601、支撑框架；602、可视板；603、门把手；

7、散热风扇。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种识别摆放装置，如图1至图5所示，该识别摆放装置包括外壳6、物料台1、机械手2、上识别机构3和下识别机构4。其中，外壳6是整个识别摆放装置的外观件，外壳6内部形成置物空间，物料台1、机械手2、上识别机构3和下识别机构4均设置在外壳6内部的置物空间内，外壳6能够对置于其内部的部件起到防护作用。可选地，继续参照图1和图2所示，外壳6包括支撑框架601，支撑框架601为由多个杆件拼接形成的立方体框架，在本实施例中，杆件可以采用钢管，支撑框架601为采用多个钢管拼接形成的钢架。

物料台1设置在支撑框架601的内部。在本实施例中，物料台1为矩形板状结构，其设置于支撑框架601的中部，物料台1的四个侧边分别连接在支撑框架601的四个内侧壁上，从而将外壳6的置物空间分为置物室和控制室，机械手2和上识别机构3均位于置物室内，下识别机构4部分位于控制内，部分穿过物料台1位于置物室内，控制机械手2的机械手控制柜以及控制上识别机构3和下识别机构4的工控机均位于控制室内。

继续参照图1和图2所示，外壳6还包括可视板602，可视板602覆盖在支撑框架601的各个表面上。在本实施例中，可视板602采用亚力克板，亚力克板的颜色选择茶色或者无色，以兼顾透明性和美观性。具体地，置物室的顶面、后侧面、左侧面以及右侧面处均盖设有茶色亚力克板，置物室的前侧面设置有由透明亚克力板组成的双开门，双开门上设置有门把手603，打开双开门能够在置物台上放置待抓取和摆放的数字物料10。控制室的前侧面设置有由茶色亚克力板组成的双开门，双开门上设置有门把手603，控制室的后侧面、左侧面以及右侧面均盖设有茶色亚力克板，且后侧的茶色亚克力板上开设有散热孔，散热孔的数量根据需求可以设置为一个后者多个。如图3所示，控制室内还设置有散热风扇7，散热风扇7正对散热孔设置。

物料台1的置物平面上设置有物料区和摆放区。物料区和摆放区间隔设置，物料区用于摆放带有数字标识的物料(以下简称数字物料10)，数字物料10的每一个可视面上均设置有数字标识，不同数字物料10上的数字标识不同。在本实施例中，数字物料10呈立方体状，数字物料10的六个矩形外壁面上均设置有数字标识，此处的数字标识可以为“1”、“2”或“3”等阿拉伯数字，也可以为“一”、“二”或者“三”等文字或者其他能够相互区别的标识。当然在其他实施例中，数字物料10也可以为其他形状，只要满足尺寸适中、高度大致一致并且上表面和下表面平行即可。需要注意的是，在本实施例中，位于物料区内的多个数字物料10的排布可以是无规律的，也可以是有规律的。

摆放区内设置有物料位20，物料位20的数量不少于数字物料10的数量，且物料位20与数字标识是一一对应的，即带有不同数字标识的数字物料10对应的物料位20是唯一的。当然，数字物料10和物料位20的对应关系是需要提前设定的，根据需求也是可以提前进行变更的。为了保证物料位20的位置固定，参照图1所示，摆放区上设置有放料盘5，放料盘5上设置有多个呈行列排布的物料位20，每一个物料位20均为一个容置槽，数字物料10能够置于容置槽内，为了便于工作人员检验机械手2是否摆放正确，也可以在容置槽内或者旁边设置与数字物料10对应的数字标识。在本实施例中，如图4所示，放料盘5具体为3x3的九宫格料盘。

继续参照图1所示，上识别机构3设置在物料区的正上方，上识别机构3能够由上至下逐个获取数字物料10上的数字标识以及数字物料10的中心点在物料区内的初始坐标信息并传递给机械手2，以便机械手2能够对物料区的数字物料10进行精确抓取。

具体地，如图1所示，上识别机构3包括上相机301、上镜头302和上环形光源303，上相机301竖直设置，上镜头302可拆卸连接在上相机301上，上环形光源303置于上镜头302的正下方。上环形光源303能够改善上相机301和上镜头302的拍摄环境，从而使上相机301和上镜头302能够准确地识别到数字物料10上表面上的数字标识，以及获得数字物料10的边界信息从而获取数字物料10的中心点处的坐标信息。

为了实现上相机301以及上环形光源303的固定，在置物室的顶部的亚克力板上设置有第一连接杆305和第二连接杆304，第一连接杆305呈“1”字型，第一连接杆305的顶端固定在亚克力板上，底端与上相机301的相机外壳固定。第二连接杆304呈“L”型，第二连接杆304的一端固定在亚克力板上，另一端与上环形光源303固定。

机械手2位于物料区和置物区之间，其用于将数字物料10从物料区抓取，并经过两个步骤将数字物料10转移至摆放区内的物料位20上，即机械手2首先将数字物料10由物料区转移至下识别机构4处，数字物料10经下识别机构4精确识别后，然后机械手2再将数字物料10由下识别机构4处转移至摆放区的物料位20上。

下识别机构4设置在物料台1上，并位于物料区和摆放区之间，当机械手2将数字物料10移动至下识别机构4上方时，下识别机构4能够由下至上识别置于数字物料10的中心点的中间坐标信息和数字物料10的角度信息并传递给机械手2，机械手2能够根据中间坐标信息以及角度信息将置于下识别机构4上的数字物料10移动至摆放区对应的物料位20。

由于机械手2在拿取数字物料10的前后，在抓取力或者吸附力的作用下数字物料10和机械手2的相对位置会发现变化，数字物料10的中心点的坐标信息随之也会发生变化，因此在机械手2拿取数字物料10的前后数字物料10相对于物料台1的角度信息也会随之发生变化，如果根据上识别机构3识别的坐标信息，机械手2一次性将数字物料10由物料区移动至摆放区的物料位20并实现精确摆放的难度较大，甚至无法放入物料位20。在本实施例中，在机械手2转移数字物料10的过程中，通过利用下识别机构4对数字物料10的中心点的中间坐标信息和数字物料10相对于物料台1的角度信息进行精确识别，此时由于机械手2和数字物料10的相对位置固定，因此识别精度较高，能够保证后续数字物料10快速、准确地置于对应的物料位20内。

可选地，在本实施例中，下识别机构4包括下相机(图中未示出)、下镜头(图中未示出)和下环形光源401，物料台1上设置有安装孔，下相机设置在物料台1的下方，下镜头可拆卸连接在下相机上并置于安装孔内，下环形光源401置于下镜头的正上方。下环形光源401能够改善下相机和下镜头的拍摄环境，从而使下相机和下镜头能够准确地识别到数字物料10下表面上的数字标识，以及获得数字物料10的边界信息从而获取数字物料10的中心点处的坐标信息以及数字物料10相对于物料台1的角度信息。

为了实现下相机的安装，下识别机构4还包括第三连接杆(图中未示出)，第三连接杆呈“L”型，第三连接杆的一端固定在物料台1的下表面上，另一端固定在下相机的机壳上。

如图5所示，机械手2包括底座201、多自由度机械臂202和吸盘组件，底座201固定物料台1上，多自由度机械臂202的输入端转动连接在底座201上，吸盘组件转动连接在多自由度机械臂202的输出端，多自由度机械臂202包括旋转自由度和移动自由度。该机械手2自由度较高，灵活性较高，能够实现对数字物料10的高精度抓取和转移。

更具体地，在本实施例中，多自由度机械臂202包括第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂三个机械臂，第一机械臂和第二机械臂均水平设置，第一机械臂的一端通过第一转轴转动连接在底座201上，第一转轴沿竖直方向延伸设置，第二机械臂的一端通过第二转轴转动连接在第一机械臂的另一端上，第二转轴沿竖直方向延伸设置，第三机械臂为竖直设置的杆状结构，第三机械臂可移动地设置在第二机械臂的另一端，且第二机械臂能够绕竖直轴线进行转动。第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂的转动分别由一个伺服电机驱动，第三机械臂的直线运动可由直线电机或者气缸驱动。

继续参照图5所示，吸盘组件包括连接块203、T型负压管204、吸盘205和气管接口206。连接块203转动连接在多自由度机械臂202的输出端，具体连接在第三机械臂的底端，在本实施例中，连接块203为圆柱状结构。T型负压管204的第一端固定连接在连接块203上，吸盘205连接在T型负压管204的第二端，气管接口206连接在T型负压管204的第三端。机械手2通过吸盘组件吸附数字物料10，吸附的方式稳定性高，且不易对数字物料10表面造成损伤。当然在其他实施例中，也可以采用夹爪组件代替吸盘组件，从而实现对数字物料10的抓取。

机械手2由机械手控制柜控制，机械手控制柜位于控制室内，机械手控制柜内有1个主控制器、4个伺服驱动器、扩展IO模块、开关电源和继电器这些主要部件。机械手控制柜的各部件均为现有结构，故对其结构不做赘述。控制上识别机构3和下识别机构4的工控机同样位于控制室内，工控机内设置有软件，软件内包含视觉引导的相应算法，算法负责视觉引导系统，软件通过对相机拍摄到的图像进行处理，提取出相应的特征信息，通过特征信息引导机械手2精准抓取散乱分布的数字物料10，并按照数字排列顺序放入9宫格料盘中。

该识别摆放装置的工作原理如下：

第一步、人工将9个呈立方体状的数字物料10随机平放在物料区。

第二步、启动识别摆放装置开始运行，上相机301由上至下拍摄物料区的数字物料10，每次随机识别任一个数字物料10，工控机经过软件算法处理后计算出该数字物料10中心点处的坐标信息，并识别数字物料10上印刷的数字标识。

第三步，工控机将识别的这一个数字物料10的中心点的坐标信息发送给机械手控制柜，机械手控制柜控制机械手2去物料区吸取数字物料10(此处的数字物料10的坐标信息指的是数字物料10的中心点坐标，也就是数字物料10对角线交点的坐标X和Y)。需要注意的是，在该步骤中，数字物料10的中心点处坐标计算的原理是首先在图像上任意定9个点，然后用机械手2负压吸盘组件的末端中心去指这9个点，这样9个点的图像坐标位置与机械手2坐标位置就都能够确定了，然后用矩阵方程计算出这9个点的图像坐标与机械手2坐标的对应关系，根据这个对应关系，就能够计算出图像上的任意一点的机械手2坐标。

第四步、机械手2吸着数字物料10运动到下相机的正上方，由下相机进行拍摄，工控机精准识别数字物料10中心点的坐标信息以及数字物料10相对于物料台1的角度信息。

第五步、机械手控制柜引导机械手2根据上相机301识别到的数字标识，到九宫格料盘上的对应数字位置上，并在移动过程中精准调整位置和角度将数字物料10精确放置到对应凹槽中；重复上述操作直到1到9九块数字物料10全部放置完毕。

需要注意的是，软件程序在调试时，会将数字标识为1的数字物料10手动吸到负压吸盘组件的末端中心位置，然后到下相机的拍照位置去拍照，软件内的视觉引导算法会计算出当前数字物料10的机械坐标X0、Y0和角度a0并记录，然后示教机械手2去将数字标识为1的数字物料10放到九宫格料盘的第一个方格中，并记录下机械手2放置坐标X1、Y1和a1，同样的流程记录下剩余8个数字物料10的下相机拍照位置处的机械手2坐标和物料位20处的机械手2坐标这9对坐标作为模板坐标；正常工作的时候，用拍摄到的当前的机械手2坐标与模板坐标相减，得出坐标差，然后用放置位的模板坐标，加上坐标差，就得出最终坐标。

本实施例还提供了一种识别摆放方法，该识别摆放方法使用上述的识别摆放装置，如图6所示，识别摆放方法具体包括如下步骤：

S1、上识别机构3由上至下对置于物料台1的物料区内的数字物料10进行逐个识别，并分别获取每个数字物料10可视面上的数字标识以及数字物料10的中心点的初始坐标信息；

S2、上识别机构3将数字物料10的数字标识和对应的初始坐标信息发送给机械手2；

S3、机械手2按照数字标识和初始坐标信息移动至对应的数字物料10处，并将数字物料10移动至下识别机构4处；

S4、下识别机构4由下至上对位于其上的数字物料10进行识别，并获取数字物料10的中心点的中间坐标信息和数字物料10的角度信息；

S5、机械手2根据中间坐标信息以及物料台1上的摆放区内与数字标识对应的物料位20的位置信息将数字物料10移动至物料位20，并在移动过程中根据角度信息以及物料位20的方向信息转动数字物料10。

该识别摆放方法通过采用两步转移法实现机械手2对数字物料10的转移，在机械手2第一次转移前利用上相机301对数字物料10进行初次拍照以获得数字物料10上的数字标识以及数字物料10的中心点在物料区内的初始坐标信息，并在机械手2第二次转移前利用下相机对数字物料10进行精确识别，以获取数字物料10的中心点的中间坐标信息和数字物料10相对于物料台1的角度信息，从而在极大程度上提高了物料转移的精度，实现了物料的高精度抓取和高精度摆放。

可选地，在S3中，机械手2将数字物料10由物料区移动至下识别机构4的过程中，数字物料10相对于物料台1的角度不发生变化。

如此设置可保证数字物料10在由物料区转移至下识别机构4的过程中，数字物料10相对于物料台1的角度不发生较大的变化，从而使数字物料10在由下识别机构4重新确定角度信息并转移至物料位20的过程中不必进行大角度的调整，微调即可得到目的，降低了数字物料10的调整难度。

可选地，识别摆放方法还包括如下步骤：记录S5中机械手2将数字物料10由下识别机构4处移动至物料位20的过程中的转动角度值，以作为机械手2进行S5的备用矫正值。

对于不同批次但是结构相同的数字物料10，如果每一批次的数字物料10在物料区内的摆放位置不变，那么完成第一批次的数字物料10由物料区至摆放区内物料位20的转移后，靠后批次的数字物料10可以直接使用第一批次数字物料10转移过程中记录的备用校正值，从而提高作业效率，释放工控机以及机械手控制柜内控制部件的内存。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种识别摆放装置，其特征在于，包括：

物料台(1)，所述物料台(1)上设置有物料区和摆放区，所述物料区用于摆放数字物料(10)，所述数字物料(10)的可视面上设置有数字标识，所述摆放区设置有物料位(20)，所述物料位(20)与所述数字标识一一对应；

机械手(2)，所述机械手(2)用于抓取和摆放所述数字物料(10)；

上识别机构(3)，所述上识别机构(3)设置于所述物料区的正上方，所述上识别机构(3)能够由上至下逐个获取所述数字物料(10)上的所述数字标识以及所述数字物料(10)的中心点在所述物料区内的初始坐标信息并传递给所述机械手(2)；

下识别机构(4)，所述下识别机构(4)设置在所述物料台(1)上，所述机械手(2)能够根据所述数字标识和所述初始坐标信息从所述物料区内抓取的所述数字物料(10)并移动至所述下识别机构(4)的上方，所述下识别机构(4)能够由下至上识别置于其上方的所述数字物料(10)的中心点的中间坐标信息和所述数字物料(10)的角度信息并传递给所述机械手(2)，所述机械手(2)能够根据所述中间坐标信息以及所述角度信息将置于所述下识别机构(4)上的所述数字物料(10)移动至所述摆放区对应的所述物料位(20)。

2.根据权利要求1所述的识别摆放装置，其特征在于，

所述上识别机构(3)包括上相机(301)、上镜头(302)和上环形光源(303)，所述上相机(301)竖直设置，所述上镜头(302)可拆卸连接在所述上相机(301)上，所述上环形光源(303)置于所述上镜头(302)的正下方。

3.根据权利要求1所述的识别摆放装置，其特征在于，

所述下识别机构(4)包括下相机、下镜头和下环形光源(401)，所述物料台(1)上设置有安装孔，所述下相机设置在所述物料台(1)的下方，所述下镜头可拆卸连接在所述下相机上并置于所述安装孔内，所述下环形光源(401)置于所述下镜头的正上方。

4.根据权利要求1所述的识别摆放装置，其特征在于，

所述机械手(2)包括底座(201)、多自由度机械臂(202)和吸盘组件，所述多自由度机械臂(202)的输入端转动连接在所述底座(201)上，所述吸盘组件转动连接在所述多自由度机械臂(202)的输出端，所述多自由度机械臂(202)具有旋转自由度和移动自由度。

5.根据权利要求4所述的识别摆放装置，其特征在于，

所述吸盘组件包括连接块(203)、T型负压管(204)、吸盘(205)和气管接口(206)，所述连接块(203)转动连接在所述多自由度机械臂(202)的输出端，所述T型负压管(204)的第一端固定连接在所述连接块(203)上，所述吸盘(205)连接在所述T型负压管(204)的第二端，所述气管接口(206)连接在所述T型负压管(204)的第三端。

6.根据权利要求1所述的识别摆放装置，其特征在于，

所述摆放区上设置有放料盘(5)，所述放料盘(5)上设置有多个呈行列排布的所述物料位(20)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的识别摆放装置，其特征在于，

所述数字物料(10)呈立方体状，所述数字物料(10)的六个矩形外壁面上均设置有所述数字标识。

8.一种识别摆放方法，其特征在于，使用权利要求1-7中任一项所述的识别摆放装置，所述识别摆放方法具体包括如下步骤：

S1、上识别机构(3)由上至下对置于物料台(1)的物料区内的数字物料(10)进行逐个识别，并分别获取每个所述数字物料(10)可视面上的数字标识以及所述数字物料(10)的中心点的初始坐标信息；

S2、所述上识别机构(3)将所述数字物料(10)的所述数字标识和对应的所述初始坐标信息发送给机械手(2)；

S3、所述机械手(2)按照所述数字标识和所述初始坐标信息移动至对应的所述数字物料(10)处，并将所述数字物料(10)移动至所述下识别机构(4)处；

S4、所述下识别机构(4)由下至上对位于其上的所述数字物料(10)进行识别，并获取所述数字物料(10)的中心点的中间坐标信息和所述数字物料(10)的角度信息；

S5、所述机械手(2)根据所述中间坐标信息以及所述物料台(1)上的摆放区内与所述数字标识对应的物料位(20)的位置信息将所述数字物料(10)移动至所述物料位(20)，并在移动过程中根据所述角度信息以及所述物料位(20)的方向信息转动所述数字物料(10)。

9.根据权利要求8所述的识别摆放方法，其特征在于，

在所述S3中，所述机械手(2)将所述数字物料(10)由所述物料区移动至所述下识别机构(4)的过程中，所述数字物料(10)相对于所述物料台(1)的角度不发生变化。

10.根据权利要求8所述的识别摆放方法，其特征在于，

所述识别摆放方法包括如下步骤：记录所述S5中所述机械手(2)将所述数字物料(10)由所述下识别机构(4)处移动至所述物料位(20)的过程中的转动角度值，以作为所述机械手(2)进行所述S5的备用矫正值。

Images