CN115180416B - 一种码垛方法、码垛设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种码垛方法、码垛设备及存储介质，属于自动化仓储技术领域，其中，该码垛方法包括：检测货物的几何尺寸，并根据所述几何尺寸判断货物种类；若能够判断出货物种类，则根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置；将货物码放到对应的目标码放位置。通过该码垛方法，能够根据货物的几何尺寸和货物种类选择与其对应的可行垛型，从而对于大量几何及物理特性不同的货物的码垛场景，具有更好的适应性，并且能够提高垛型稳定性。

Description

一种码垛方法、码垛设备及存储介质

技术领域

本发明涉及自动化仓储技术领域，具体涉及一种码垛方法、码垛设备及存储介质。

背景技术

在仓储领域，为了降低成本，一般采用码垛设备自动码垛，例如采用机器人将货物码放在用于承载货物的托盘上。然而，目前的码垛设备主要应用于规则箱体的码放，对于大量可变形的袋装包裹、不同尺寸的箱体等几何及物理特性不同的货物的码垛场景，经常不能规划合理的垛型，从而导致垛型稳定性差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种码垛方法、码垛设备及存储介质，以解决目前码垛方法对大量几何及物理特性不同的货物的码垛场景适应性差，导致垛型稳定性差的技术问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明实施例的一个方面，提供一种码垛方法，应用于码垛设备，该方法包括：

检测货物的几何尺寸，并根据所述几何尺寸判断货物种类；

若能够判断出货物种类，则根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置；

将货物码放到对应的目标码放位置。

可选地，所述货物种类包括箱子、可变形的袋装包裹或者桶，当所述货物种类为可变形的袋装包裹时，所述根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型包括：

选择奇数层与偶数层对称的垛型作为与可变形的袋装包裹对应的垛型。

可选地，在将货物码放到对应的目标码放位置之后，所述方法还包括：

校验码放是否成功。

可选地，所述校验码放是否成功包括：

获取所述目标码放位置和货物的目标姿态；

检测货物码放的实际位置和实际姿态；

分别比对所述实际位置与目标码放位置以及实际姿态与目标姿态；

若所述实际位置与目标码放位置的第一差值在第一预设范围内，且所述实际姿态与目标姿态的第二差值在第二预设范围内，则返回检测货物的几何尺寸的步骤。

可选地，在分别比对所述实际位置与目标码放位置以及实际姿态与目标姿态之后，所述方法还包括：

若所述实际位置与目标码放位置的第一差值不在第一预设范围内，和/或，所述实际姿态与目标姿态的第二差值不在第二预设范围内，则结束流程。

可选地，所述校验码放是否成功包括：

获取所述目标码放位置；

检测所述目标码放位置的空间姿态；

若所述目标码放位置的空间姿态与货物对应的垛型一致，则返回检测货物的几何尺寸的步骤；

若所述目标码放位置的空间姿态与货物对应的垛型不一致，则结束流程。

可选地，所述检测货物的几何尺寸包括：通过3D视觉相机检测货物的几何尺寸；

所述检测货物码放的实际位置和实际姿态包括：通过3D视觉相机检测货物码放的实际位置和实际姿态。

可选地，在检测货物的几何尺寸，并根据所述几何尺寸判断货物种类之后，所述方法还包括：

若不能判断出货物种类，则结束流程。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种码垛设备，该码垛设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述码垛方法的步骤。

根据本发明实施例的又一个方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有码垛程序，所述码垛程序被处理器执行时实现上述码垛方法的步骤。

本发明实施例提供的码垛方法、码垛设备及存储介质中，检测货物的几何尺寸，并根据所述几何尺寸判断货物种类；若能够判断出货物种类，则根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置；将货物码放到对应的目标码放位置。通过该码垛方法，能够根据货物的几何尺寸和货物种类选择与其对应的可行垛型，从而对于大量几何及物理特性不同的货物的码垛场景，具有更好的适应性，并且能够提高垛型稳定性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例提供的一种码垛方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的垛型示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种码垛方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的又一种码垛方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的再一种码垛方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的码垛设备的结构示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

图1是本发明实施例提供的一种码垛方法的流程图。该实施例的方法通过码垛设备自动运行，其中，各个步骤在运行的时候可以是按照如流程图中的顺序先后进行，也可以是根据实际情况多个步骤同时进行，在此并不作限定。该码垛设备包括机器人，例如五关节机械手。本发明提供的码垛方法包括：

步骤S101，检测货物的几何尺寸，并根据所述几何尺寸判断货物种类；

步骤S102，若能够判断出货物种类，则根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置；

步骤S103，将货物码放到对应的目标码放位置。

通过上述实施方式，首先，检测货物的几何尺寸，并根据所述几何尺寸判断货物种类；然后，若能够判断出货物种类，则根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置；最后，将货物码放到对应的目标码放位置。

在本实施例中，首先需要说明的是，考虑到目前码垛方法对大量几何及物理特性不同的货物的码垛场景适应性差，导致垛型稳定性差的技术问题。因此，在本实施例中，为了解决上述技术问题，通过检测货物的几何尺寸，并根据所述几何尺寸判断货物种类；若能够判断出货物种类，则根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置；将货物码放到对应的目标码放位置。实现了根据货物的几何尺寸和货物种类选择与其对应的可行垛型，从而对于大量几何及物理特性不同的货物的码垛场景，具有更好的适应性，并且能够提高垛型稳定性。

下面将结合具体实施方式对上述步骤进行具体的描述。

在步骤S101中，检测货物的几何尺寸，并根据所述几何尺寸判断货物种类。

具体的，不同种类的货物具有不同的几何尺寸，因此，码垛设备通过检测货物的几何尺寸，能够根据货物的几何尺寸判断出货物种类。例如，在码垛设备中预置多种货物种类模型，可变形的袋装包裹(例如面粉袋)与标准尺寸的周转箱有不同的几何尺寸，通过检测当前货物的几何尺寸，并把检测到的几何尺寸与预置的货物种类模型进行匹配，即可判断出货物的种类，若当前货物为异形货物，无法通过将检测到的几何尺寸与任何预置的货物种类模型进行匹配，也即根据所述几何尺寸不能判断出货物种类，则退出码货流程，因为此时需要人工干预处理。其中，所述货物种类可以包括箱子、可变形的袋装包裹或者桶，也可以包括其他种类，本实施例对所述货物种类的具体类别不作限定。所述检测货物的几何尺寸包括通过机器视觉检测货物的几何尺寸。

可选地，所述检测货物的几何尺寸包括：通过3D视觉相机检测货物的几何尺寸。

在步骤S102中，若能够判断出货物种类，则根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置。

具体的，在码垛设备中预置多个与不同的几何尺寸和货物种类匹配的垛型，以便在检测到货物的几何尺寸，并根据所述几何尺寸判断出货物种类之后，给货物匹配对应的垛型。图2是本发明实施例提供的几种垛型示意图，如果货物种类是可变形的袋装包裹，可以选择其中的垛型1、垛型3或者垛型4，这类垛型奇数层与偶数层对称，采用环绕式码垛，能够保持垛型稳定，不易滑落；如果货物种类是不易形变的箱体，可以优先选择其中的垛型2、垛型5或者垛型6，这类垛型奇数层与偶数层相同，能够更好的利用托盘空间。本领域技术人员可以理解的，还可以预置其他类型的垛型，本实施例对具体的垛型不作限定。在根据货物的几何尺寸和货物种类给货物匹配对应的垛型之后，就可以计算货物对应的目标码放位置，例如，根据当前货物的几何尺寸和其对应的垛型及该垛型对应的目标托盘上当前已经码放的货物的数据，计算当前货物中心到目标托盘坐标的位置，叠加码垛设备原点坐标系及码垛设备用于夹取货物的夹爪的坐标系，即可得到具体的目标码放位置。

在步骤S103中，将货物码放到对应的目标码放位置。

可选地，在将货物码放到对应的目标码放位置之前，再次根据所述几何尺寸判断货物种类，若判断出的货物种类与之前的货物种类不一致，则根据再次判断的货物种类重新选择货物对应的垛型，以保证货物种类判断正确，从而将货物码放到正确的垛型。

在一种实施方式中，请参考图3，图3是本发明实施例提供的另一种码垛方法的流程图，在将货物码放到对应的目标码放位置之后，所述方法还包括：

步骤S104，校验码放是否成功。

本实施方式中，在码放完货物后，对码放结果进行校验，以便及时发现码放不成功的情况，从而提高货物码放的安全性。

本发明实施例中，检测货物的几何尺寸，并根据所述几何尺寸判断货物种类；若能够判断出货物种类，则根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置；将货物码放到对应的目标码放位置。通过该码垛方法，能够根据货物的几何尺寸和货物种类选择与其对应的可行垛型，从而对于大量几何及物理特性不同的货物的码垛场景，具有更好的适应性，并且能够提高垛型稳定性。

实施例二

基于以上实施例，图4是本发明实施例提供的又一种码垛方法的流程图。该方法包括：

步骤S401，检测货物的几何尺寸；

步骤S402，根据所述几何尺寸是否能够判断出货物种类，如果是，执行步骤S403，否则转至步骤S408；

具体的，若根据所述几何尺寸能够判断出货物种类，则进一步根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置；若根据所述几何尺寸不能判断出货物种类，则表明当前货物为异形货物，退出码货流程。可选地，在退出码货流程时发出提示信号，以提示工作人员尽快处理该异形货物，并重启码货流程以处理后续货物。

步骤S403，根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置；

步骤S404，将货物码放到对应的目标码放位置；

步骤S405，获取所述目标码放位置和货物的目标姿态；

具体的，获取最后一个码放完成的货物的目标码放位置和其在垛型中的目标姿态。

步骤S406，检测货物码放的实际位置和实际姿态；

具体的，通过机器视觉检测最后一个码放完成的货物码放的实际位置和实际姿态。

可选地，所述检测货物码放的实际位置和实际姿态包括：通过3D视觉相机检测货物码放的实际位置和实际姿态。

步骤S407，判断是否同时满足所述实际位置与目标码放位置的第一差值在第一预设范围内，且所述实际姿态与目标姿态的第二差值在第二预设范围内，如果是，转至步骤S401，否则执行步骤S408；

具体的，本领域技术人员可以理解的，具体的货物码放过程会存在误差，在误差允许的范围内能够满足安全性的要求，可以认为货物已经码放成功，因此，在码货设备中预置该第一预设范围和第二预设范围，若所述实际位置与目标码放位置的第一差值在第一预设范围内，且所述实际姿态与目标姿态的第二差值在第二预设范围内，表明最后一个码放完成的货物已经码放到目标位置和目标姿态，可以进入下一个货物的码放流程；若不能同时满足所述实际位置与目标码放位置的第一差值在第一预设范围内，且所述实际姿态与目标姿态的第二差值在第二预设范围内，也即若所述实际位置与目标码放位置的第一差值不在第一预设范围内，和/或，所述实际姿态与目标姿态的第二差值不在第二预设范围内，表明最后一个码放完成的货物没有码放到目标位置和/或目标姿态，此时退出码货流程。可选地，在退出码货流程时发出提示信号，以提示工作人员尽快处理，并重启码货流程以处理后续货物。

步骤S408，结束。

本发明实施例中，检测货物的几何尺寸，并根据所述几何尺寸判断货物种类；若能够判断出货物种类，则根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置；将货物码放到对应的目标码放位置并校验码放是否成功。通过该码垛方法，能够根据货物的几何尺寸和货物种类选择与其对应的可行垛型，从而对于大量几何及物理特性不同的货物的码垛场景，具有更好的适应性，进一步地，在码放完每一个货物之后均对码放结果进行校验，能够提高货物码放的安全性。

实施例三

基于以上实施例，图5是本发明实施例提供的再一种码垛方法的流程图。该方法包括：

步骤S501，检测货物的几何尺寸；

步骤S502，根据所述几何尺寸是否能够判断出货物种类，如果是，执行步骤S503，否则转至步骤S508；

具体的，若根据所述几何尺寸能够判断出货物种类，则进一步根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置；若根据所述几何尺寸不能判断出货物种类，则表明当前货物为异形货物，退出码货流程。可选地，在退出码货流程时发出提示信号，以提示工作人员尽快处理该异形货物，并重启码货流程以处理后续货物。

步骤S503，根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置；

步骤S504，将货物码放到对应的目标码放位置；

步骤S505，获取所述目标码放位置；

具体的，获取最后一个码放完成的货物的目标码放位置。

步骤S506，检测所述目标码放位置的空间姿态；

具体的，通过机器视觉检测最后一个码放完成的货物码放的空间姿态。

可选的，所述检测所述目标码放位置的空间姿态包括：通过3D视觉相机检测所述目标码放位置的空间姿态。

步骤S507，判断所述目标码放位置的空间姿态与货物对应的垛型是否一致，如果是，转至步骤S501，否则执行步骤S508；

具体的，若所述目标码放位置的空间姿态与货物对应的垛型一致，表明最后一个码放完成的货物已经码放成功，可以进入下一个货物的码放流程；若所述目标码放位置的空间姿态与货物对应的垛型不一致，表明最后一个码放完成的货物没有码放成功，此时退出码货流程。可选地，在退出码货流程时发出提示信号，以提示工作人员尽快处理，并重启码货流程以处理后续货物。本领域技术人员可以理解的，所述目标码放位置的空间姿态与货物对应的垛型一致是指目标码放位置的空间姿态与货物对应的垛型与该位置对应的姿态一致。

步骤S508，结束。

本发明实施例中，检测货物的几何尺寸，并根据所述几何尺寸判断货物种类；若能够判断出货物种类，则根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置；将货物码放到对应的目标码放位置并校验码放是否成功。通过该码垛方法，能够根据货物的几何尺寸和货物种类选择与其对应的可行垛型，从而对于大量几何及物理特性不同的货物的码垛场景，具有更好的适应性，进一步地，在码放完每一个货物之后均对码放结果进行校验，能够提高货物码放的安全性。

实施例四

图6是本发明实施例提供的码垛设备600的结构示意图。所述码垛设备600包括存储器601、处理器602及存储在所述存储器601上并可在所述处理器602上运行的计算机程序(图中未示出)，该所述计算机程序被所述处理器602执行时，实现如上述实施例一至实施例三任一实施例所述的码垛方法的步骤。

本发明实施例的码垛设备与上述实施例一至实施例三的码垛方法属于同一构思，其具体实现过程详见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本码垛设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。

实施例五

本发明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上存储有码垛程序，所述码垛程序被处理器执行时实现如上述实施例一至实施例三任一实施例所述的码垛方法的步骤。

本发明实施例的计算机可读存储介质与上述实施例一至实施例三的方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本计算机可读存储介质实施例中均对应适用，这里不再赘述。

上述各实施方式中的对应的技术特征在不导致方案矛盾或不可实施的前提下，可以相互使用。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台码垛设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种码垛方法，应用于码垛设备，其特征在于，所述方法包括：

通过3D视觉相机检测货物的几何尺寸，并根据所述几何尺寸判断货物种类；

若能够判断出货物种类，则根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型，并计算对应的目标码放位置；

若当前货物为异形货物，无法通过将检测到的几何尺寸与任何预置的货物种类模型进行匹配，则退出码货流程；

将货物码放到对应的目标码放位置；

在将货物码放到对应的目标码放位置之前，再次根据所述几何尺寸判断货物种类，若判断出的货物种类与之前的货物种类不一致，则根据再次判断的货物种类重新选择货物对应的垛型，以保证货物种类判断正确，从而将货物码放到正确的垛型；

所述货物种类包括箱子、可变形的袋装包裹或者桶，当所述货物种类为可变形的袋装包裹时，所述根据所述几何尺寸和货物种类选择对应的垛型包括：

选择奇数层与偶数层对称的垛型作为与可变形的袋装包裹对应的垛型；

在将货物码放到对应的目标码放位置之后，所述方法还包括：

校验码放是否成功；

所述校验码放是否成功包括：

获取所述目标码放位置和货物的目标姿态；

检测货物码放的实际位置和实际姿态；

分别比对所述实际位置与目标码放位置以及实际姿态与目标姿态；

若所述实际位置与目标码放位置的第一差值在第一预设范围内，且所述实际姿态与目标姿态的第二差值在第二预设范围内，则返回检测货物的几何尺寸的步骤。

2.根据权利要求1所述的码垛方法，其特征在于，在分别比对所述实际位置与目标码放位置以及实际姿态与目标姿态之后，所述方法还包括：

若所述实际位置与目标码放位置的第一差值不在第一预设范围内，和/或，所述实际姿态与目标姿态的第二差值不在第二预设范围内，则结束流程。

3.根据权利要求1所述的码垛方法，其特征在于，所述校验码放是否成功包括：

获取所述目标码放位置；

检测所述目标码放位置的空间姿态；

若所述目标码放位置的空间姿态与货物对应的垛型一致，则返回检测货物的几何尺寸的步骤；

若所述目标码放位置的空间姿态与货物对应的垛型不一致，则结束流程。

4.根据权利要求1所述的码垛方法，其特征在于，

所述检测货物码放的实际位置和实际姿态包括：通过3D视觉相机检测货物码放的实际位置和实际姿态。

5.一种码垛设备，其特征在于，所述码垛设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。

6.一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上存储有码垛程序，所述码垛程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的码垛方法的步骤。