CN116002368B - 一种电芯上料控制方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电芯上料控制技术领域，更具体地说，它涉及一种电芯上料控制方法、电子设备及存储介质，其中，方法包括以下步骤：获取上料托盘的图像，确定上料托盘的位置偏移量；控制机械手带动相机移动至电芯拍照位，并根据上料托盘的位置偏移量，对机械手的位置进行调整，使相机位于待夹持电芯组的上方；控制机械手上的相机对待夹持电芯组拍照，以获取电芯组图像；根据所述电芯组图像，确定电芯组的位置偏移量；根据电芯组的位置偏移量，对机械手的位置进行二次调整，使机械手上的夹爪位于与待夹持电芯组相对的第一位置；控制机械手上的夹爪抓取电芯组。根据本发明的技术方案，其可以提高机械手抓取电芯组的准确度。

Description

一种电芯上料控制方法、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及电芯上料控制技术领域，特别涉及一种电芯上料控制方法、电子设备及存储介质。

背景技术

在能源竞争日趋激烈的今天，电动化及电池产业发展态势较好。电芯是电池的重要组成单位，电池是由电芯先组装成模组，然后再由模组经过软包包装组成。

电池在组装过程中具有多个不同的环节，在上料环节，机器人通过机械手夹取上料托盘内的电芯组，并将电芯组转移至放料托盘的放料位。其中，机械手需准确夹取上料托盘内的电芯组，并按照放料位的位置和方向放置电芯组，否则会导致上料失败。其中，上料托盘是人工使用叉车放进设定位置的限位底座里，其摆放位置容易存在误差，导致机械手不能准确夹取上料托盘内的电芯组，故急需针对这种情况进行解决。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电芯上料控制方法、电子设备及存储介质，主要所要解决的技术问题是：如何提高机械手抓取电芯组的准确度。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种电芯上料控制方法，所述方法适用于机器人，所述机器人包括机器人本体以及与机器人本体活动连接的机械手，机械手上设有夹爪和相机，机械手通过夹爪夹取上料托盘上的电芯组；所述方法包括以下步骤：

步骤S1：获取上料托盘的图像，确定上料托盘的位置偏移量；

步骤S2：控制机械手带动相机移动至电芯拍照位，并根据上料托盘的位置偏移量，对机械手的位置进行调整，使相机位于待夹持电芯组的上方；

步骤S3：控制机械手上的相机对待夹持电芯组拍照，以获取电芯组图像；

步骤S4：根据所述电芯组图像，确定电芯组的位置偏移量；

步骤S5：根据电芯组的位置偏移量，对机械手的位置进行二次调整，使机械手上的夹爪位于与待夹持电芯组相对的第一位置；

步骤S6：控制机械手上的夹爪抓取电芯组；

步骤S7：控制机械手带动电芯组移动至放料位的上方，机械手上的相机对放料位拍照，以获取放料位图像；

步骤S8：根据放料位图像，生成放料位的位置偏移量；

步骤S9：根据放料位的位置偏移量，对机械手的位置进行调整，使夹爪与放料位相对；

步骤S10：控制机械手上的夹爪将电芯组放入放料位。

可选的，根据上料托盘的图像，确定上料托盘的位置偏移量，具体包括：

根据上料托盘的图像，拟合上料托盘的一个边角处的相邻两条直线L1和L2，生成直线L1和直线L2两者的交点A(x1,y1)、以及直线L1与第一设定直线M1之间的角度a1；

将交点A(x1,y1)与设定点(x01,y01)进行比较，得到上料托盘的位置偏移量(X1,Y1，a)；

其中，X1＝x1-x01,Y1＝y1-y01,a＝a1。

可选的，根据所述电芯组图像，生成电芯组的位置偏移量，具体包括：

电芯组包括并排的第一子电芯组和第二子电芯组，第一子电芯组和第二子电芯组内电芯的数量均为两个以上、且两者内电芯的数量相等；第一子电芯组具有第一电芯a，第二子电芯组具有第二电芯a，第一电芯a与第二电芯a两者呈对角设置；

拟合第一电芯a上靠近第二电芯a一侧的电极的第一边框，并生成第一边框的中心点B；

拟合第二电芯a上靠近第一电芯a一侧的电极的第二边框，并生成第二边框的中心点C；

根据中心点B和中心点C，生成中心点B和中心点C两者连线BC的中心点D(x2,y2)，以及两者连线BC与第二设定直线M2的角度b1；

将中心点D(x2,y2)与设定点(x02,y02)进行比较，得到电芯组的位置偏移量(X2,Y2，b)；

其中，X2＝x2-x02,Y2＝y2-y02,b＝b1。

可选的，根据所述电芯组图像，生成电芯组的位置偏移量，具体包括：电芯组包括并排的第一子电芯组和第二子电芯组，第一子电芯组和第二子电芯组内电芯的数量均为三个，所述第一子电芯组具有第一电芯a、第一电芯b和第一电芯c，所述第二子电芯组具有第二电芯a、第二电芯b和第二电芯c，所述第一电芯a与第二电芯a呈对角设置，所述第一电芯b与第二电芯b相对，所述第一电芯c与第二电芯c呈对角设置；

分别拟合第一电芯a、第一电芯b和第一电芯c三者靠近第二子电芯组一侧三个电极的边框，并生成三个边框的中心点a1、b1和c1；

分别拟合第二电芯a、第二电芯b和第二电芯c三者靠近第一子电芯组一侧三个电极的边框，并生成三个边框的中心点a2、b2和c2；

根据中心点a1、中心点a2和中心点a3，生成中心点a1和中心点a2两者连线的中心点a12(xa,ya)，以及两者连线与设定直线m1的角度n1；以及生成中心点b1和中心点b2两者连线的中心点b12(xb,yb)，以及两者连线与设定直线m2的角度n2；以及生成中心点c1和中心点c2两者连线的中心点c12(xc,yc)，以及两者连线与设定直线m3的角度n3；

根据中心点a12(xa,ya)、中心点b12(xb,yb)以及中心点c12(xc,yc)生成三者的平均中心点I(xi,yi)以及平均偏移角度ni；其中，xi＝(xa+xb+xc)/3,yi＝(ya+yb+yc)/3,ni＝(n1+n2+n3)/3；

将平均中心点I(xi,yi)与设定点(x04,y04)进行比较，得到电芯组(2)的位置偏移量(X4,Y4，d)；

其中，X4＝xi-x04,Y4＝yi-y04,d＝ni。

可选的，根据放料位图像，确定放料位的位置偏移量，具体包括：

放料位图像内具有作为放料位的收料卡槽，收料卡槽呈半框形结构，以对电芯的一侧卡接限位；收料卡槽具有第一侧边、第二侧边和第三侧边，第一侧边与第二侧边相对，第三侧边位于第一侧边和第二侧边之间；

拟合收料卡槽的第一侧边的直线E1、第二侧边的直线E2、以及第三侧边的直线E3，生成直线E1与直线E3的交点F，以及直线E2与直线E3的交点G；

根据交点F和交点G，生成交点F和交点G两者连线FG的中点H(x3,y3)，以及两者连线FG与第三设定直线M3的角度c1；

将中心点H(x3,y3)与设定点(x03,y03)进行比较，得到放料位的位置偏移量(X3,Y3，c)；

其中，X3＝x3-x03,Y3＝y3-y03,c＝c1。

可选的，所述上料托盘上具有多个电芯组、以及与各电芯组一一对应的多个第一位置；

其中，机械手通过夹爪将电芯组放入放料位后直接返回至上料托盘上与该已夹走电芯组相对应的第一位置；然后控制机械手沿设定轨迹运动至下一第一位置，然后重复步骤S6至步骤S10，直至将上料托盘上的所有电芯组均送入放料位。

可选的，夹爪与相机两者间隔设置，且两者之间相距第一位移量，在步骤S3与步骤S5之间还包括步骤S30：

基于所述第一位移量，控制机械手带动夹爪运动至待夹持电芯组上方的第二位置；

其中，在步骤S4中，根据所述电芯组图像，确定电芯组的位置偏移量，具体为：根据电芯组图像，以位于第二位置的夹爪的位置为基准，确定电芯组的位置偏移量。

可选的，所述上料托盘上电芯组的数量为多组，所述机械手用于依次夹取上料托盘上的各电芯组；

其中，机械手在第一次运动至与待夹持电芯组相对的第一位置时，先控制机械手上的相机对待夹持电芯组进行二次拍照，以再次获取电芯组的图像T2；然后根据电芯组的图像T2，再次确定电芯组的位置偏移量W2；然后根据电芯组的位置偏移量W2，对机械手的位置进行补偿；然后再控制机械手上的夹爪抓取电芯组；

机械手在后续运动至与待夹持电芯组相对的第一位置时，先根据所述位置偏移量W2进行位置补偿，然后再控制机械手上的夹爪抓取电芯组。

另一方面，本发明的实施例还提供一种电子设备，其包括存储器、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，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一项所述的电芯上料控制方法的步骤。

另一方面，本发明的实施例还提供一种非暂态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执行时实现如上述任一项所述的电芯上料控制方法的步骤。

借由上述技术方案，本发明电芯上料控制方法、电子设备及存储介质至少具有以下有益效果：

1、通过步骤S1至步骤S6，其先根据上料托盘的位置偏移量对机械手的位置进行一次调整；然后再根据上料托盘内待夹持电芯组的位置偏移量对机械手的位置进行二次调整，如此可以有效将机械手上的夹爪调整至与待夹持电芯组相对的位置，使机械手上的夹爪可以准确抓取上料托盘上的电芯组，抓取精度较高；

2、由于夹爪与相机两者间隔设置，当相机位于待夹持电芯组上方拍照时，夹爪此时与待夹持电芯组错开。而由于夹爪与相机之间的间距是已知的，故可以根据夹爪与相机之间的第一位移量，先将夹爪移动至相机所在位置，即位于待夹持电芯组的上方。然后再根据电芯组的位置偏移量，对夹爪的位置进行微调，使夹爪正对电芯组。其中，相对于大范围的移动机械手，本发明中通过将机械手的轨迹分成两步进行，可以减小机械手大范围移动的惯性，提高机械手的移动精度；

3、通过步骤S7至步骤S10，在放料前先对放料托盘内放料卡槽的位置进行检测，并确定其位置偏移量，然后根据放料卡槽的位置偏移量对机械手的位置进行调整，使机械手可以将电芯准确地放入放料托盘的放料卡槽内；

4、由于相邻两电芯组之间的间距是已知的，故只需要首次对第一个待夹持电芯组的位置偏移量进行检测，后续机械手只需要按照设定的轨迹和间距移动至下一待夹持电芯组的上方即可，而无需重复对各待夹持的电芯组进行拍照和位置偏移检测，如此可以提高机械手对上料托盘上电芯组的上料效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的一实施例提供的一种电芯上料控制方法的流程图；

图2是反映上料托盘的一个边角图像的示意图；

图3是反映上料托盘位置偏移的示意图；

图4是电芯组图像的示意图；

图5是反映电芯组偏移的示意图；

图6是反映机械手上的相机对待夹持电芯组拍照时的相对位置关系示意图；

图7是电芯卡接在收料卡槽内时的示意图；

图8是放料位图像的示意图；

图9是反映收料卡槽的位移偏移的示意图；

图10是反映夹爪沿轨迹依次夹取电芯组的示意图；

图11是反映待夹持电芯组的示意图；

图12是反映中心点R1和中心点P1两者连线与设定直线m1的示意图；

图13是反映中心点Q1、中心点Q2以及中心点Q3三者所形成三角形的平均中心点I的示意图。

附图标记：1、上料托盘；2、电芯组；3、机械手；4、第一边框；5、第二边框；6、收料卡槽；20、电芯；21、第一子电芯组；22、第二子电芯组；31、夹爪；32、相机；201、第一电芯a；202、第二电芯a。

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的一部分实施例，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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1所示，本发明的一个实施例提出的一种电芯上料控制方法，该方法适用于机器人，机器人包括机器人本体以及与机器人本体活动连接的机械手3。如图6所示，机械手3上设有夹爪31和相机32，机械手3通过夹爪31夹取上料托盘1上的电芯组2，且通过相机32拍照。其中，机器人为市购件，其可以为FANUC机器人等。

上述的电芯上料控制方法包括以下步骤：

步骤S1：获取上料托盘1的图像，确定上料托盘1的位置偏移量。

在该示例中，可以通过机械手3上的相机32获取上料托盘1的图像，机械手3在初始位置时，相机32位于上料托盘1的上方，以方便对上料托盘1进行拍照。上料托盘1的数量可以为多个、且自上而下依次层叠。每个上料托盘1内均放置有多个电芯组2，每个电芯组2均包含多个电芯20。在一个具体的应用示例中，每个电芯组2可以包含6个电芯20，即机械手3通过夹爪31每次可以夹取6个电芯20。

其中，每次机械手3通过夹爪31在抓取新一层上料托盘1内的电芯组2前，机械手3均带动相机32移动至初始位置，对新一层的上料托盘1进行拍照，以获取新一层上料托盘1的图像。

在一个具体的应用示例中，上料托盘1呈方形，上料托盘1上具有多个依次间隔设置的电芯放置槽。图2示出了一种反映上料托盘1的一个边角的图像的示意图。为了确定上料托盘1的位置偏移量，其可以采用以下的方式进行：如图2和图3所示，首先根据上料托盘1的图像，拟合上料托盘1的一个边角处的相邻两条直线L1和L2，该边角可以为直角。其具体的拟合算法为现有技术，在此不再赘述。然后生成直线L1和直线L2两者的交点A(x1,y1)、以及直线L1与第一设定直线M1之间的角度a1。然后将交点A(x1,y1)与设定点(x01,y01)进行比较,得到上料托盘1的位置偏移量(X1,Y1，a)；其中，X1＝x1-x01,Y1＝y1-y01,a＝a1。

在该示例中，如图所示，可以预设直角坐标系XOY，该预设的直角坐标系XOY是以在初始位置的机械手3为基准所建立的坐标系。上述的设定点(x01,y01)可以为原点O。上述的第一设定直线为直线M1，上料托盘1的一个侧边具有预设位置，该预设的位置即为第一设定直线M1。其中，该直线M1与Y轴平行。

步骤S2：控制机械手3带动相机32移动至电芯拍照位，并根据上料托盘1的位置偏移量，对机械手3的位置进行调整，使相机32位于待夹持电芯组2的上方。图4示出了一种相机位于待夹持电芯组上方的示意图。

在该步骤中，可以控制机械手3沿预设轨迹运动，使机械手3带动相机32移动至电芯拍照位。然后可以根据上料托盘1的位置偏移量，对机械手3的位置进行补偿，使相机32位于待夹持电芯组2的正上方，相机32与待夹持电芯组2相对。具体来说，在该步骤中，由于对机械手3的位置进行了补偿，此时相机32位于待夹持电芯组2的正上方，待夹持电芯组2位于相机32的视野内，使相机32能够对待夹取电芯组2进行拍照。

步骤S3：控制机械手3上的相机32对待夹持电芯组2拍照，以获取电芯组2图像。图4示出了一种电芯组的部分结构的图像。

步骤S4：根据电芯组2图像，确定电芯组2的位置偏移量。

该步骤S4可以通过以下的方式来实现，具体来说，如图5所示，电芯组2可以包括并排的第一子电芯组21和第二子电芯组22。第一子电芯组21和第二子电芯组22内电芯20的数量均为两个以上、且两者内电芯20的数量相等。第一子电芯组21具有第一电芯a201，第二子电芯组22具有第二电芯a202，第一电芯a201与第二电芯a202两者呈对角设置。在一个具体的应用示例中，第一子电芯组21和第二子电芯组22均具有3个电芯20，第一子电芯组21和第二子电芯组22两者的电芯20并排设置。如图5所示，第一电芯a201可以为第一子电芯组21内下侧的电芯20，第二电芯a202可以为第二子电芯组22内上侧的电芯20。其中，每个电芯20上端的两侧均具有电极。电极均呈矩形形状。

首先，拟合第一电芯a201上靠近第二电芯a202一侧的电极的第一边框4，并生成第一边框4的中心点B；并拟合第二电芯a202上靠近第一电芯a201一侧的电极的第二边框5，并生成第二边框5的中心点C。然后根据中心点B和中心点C，生成中心点B和中心点C两者连线BC的中心点D(x2,y2)，以及两者连线BC与第二设定直线M2的角度b1。将中心点D(x2,y2)与设定点D0(x02,y02)进行比较，得到电芯组2的位置偏移量(X2,Y2，b)；其中，X2＝x2-x02,Y2＝y2-y02,b＝b1。在该示例中，各点的坐标是在以机械手3所在位置为基准所建立的坐标系内。通过选择两个子电芯组2内对角线上的两个电芯20，可以有效确定电芯组2整体的位置偏移量。

这里需要说明的是：在该步骤S4中，根据电芯组2图像，可以先判断待夹持电芯组位置是否存在电芯组2，若存在电芯组缺失则报警，以提醒作业人员。若不存在电芯组缺失，则执行确定电芯组2的位置偏移量的步骤。

步骤S5：根据电芯组2的位置偏移量，对机械手3的位置进行二次调整，使机械手3上的夹爪31位于与待夹持电芯组2相对的第一位置。

步骤S6：控制机械手3上的夹爪31抓取电芯组2。

其中，通过上述的步骤S1至步骤S6，其先根据上料托盘1的位置偏移量对机械手3的位置进行一次调整；然后再根据上料托盘1内待夹持电芯组2的位置偏移量对机械手3的位置进行二次调整，如此可以有效将机械手3上的夹爪31调整至与待夹持电芯组2相对的位置，使机械手3上的夹爪31可以准确抓取上料托盘1上的电芯组2，抓取精度较高。

如图6所示，前述的夹爪31与相机32两者间隔设置，且两者之间相距第一位移量。在步骤S3与步骤S5之间还包括步骤S30：基于第一位移量，控制机械手3带动夹爪31运动至待夹持电芯组2上方的第二位置。其中，在步骤S4中，根据电芯组2图像，确定电芯组2的位置偏移量，具体为：根据电芯组2图像，以位于第二位置的夹爪31的位置为基准，确定电芯组2的位置偏移量。

在上述示例中，由于夹爪31与相机32两者间隔设置，当相机32位于待夹持电芯组2上方拍照时，夹爪31此时与待夹持电芯组2错开。而由于夹爪31与相机32之间的间距是已知的，故可以根据夹爪31与相机32之间的第一位移量，按图4中的箭头方向先将夹爪31移动至相机32所在位置，即位于待夹持电芯组2的上方。然后再根据电芯组2的位置偏移量，对夹爪31的位置进行微调，使夹爪31正对电芯组2。其中，相对于大范围的移动机械手3，本示例中通过将机械手3的轨迹分成两步进行，可以减小机械手3大范围移动的惯性，提高机械手3的移动精度。

上述的步骤S4“根据电芯组2图像，确定电芯组2的位置偏移量”还可以通过以下的方式来实现，具体来说，如图11所示，电芯组2包括并排的第一子电芯组21和第二子电芯组22，第一子电芯组21和第二子电芯组22内电芯20的数量均为三个，第一子电芯组具有第一电芯r1、第一电芯r2和第一电芯r3，第二子电芯组具有第二电芯p1、第二电芯p2和第二电芯p3，第一电芯r1与第二电芯p1呈对角设置，第一电芯r2与第二电芯p2相对，第一电芯r3与第二电芯p3呈对角设置。分别拟合第一电芯r1、第一电芯r2和第一电芯r3三者靠近第二子电芯组22一侧三个电极的边框，并生成三个边框的中心点R1、R2和R3。分别拟合第二电芯p1、第二电芯p2和第二电芯p3三者靠近第一子电芯组21一侧三个电极的边框，并生成三个边框的中心点P1、P2和P2。

根据中心点R1、中心点R2、中心点R3、中心点P1、中心点P2和中心点P2，生成中心点R1和中心点P1两者连线的中心点Q1(xa,ya)，以及两者连线与设定直线m1的角度n1。在以机械手3所在位置为基准所建立的坐标系内，第一子电芯组21和第二子电芯组22内的各电芯均具有相对应的预设位置，各电芯上的电极也均具有相对应的预设位置。如图12所示，第一电芯r1上靠近第二电芯组22一侧的电极的边框的预设中心为R1’，第二电芯p1上靠近第一子电芯组21一侧的电极的边框的预设中心为P1’，其中，预设中心R1’与预设中心P1’两者的连线即为前述的设定直线m1。

根据同样的方法，可以生成中心点R2和中心点P2两者连线的中心点Q2(xb,yb)，以及两者连线与设定直线m2的角度n2；以及生成中心点R3和中心点P3两者连线的中心点Q3(xc,yc)，以及两者连线与设定直线m3的角度n3。

如图13所示，根据中心点Q1(xa,ya)、中心点Q2(xb,yb)以及中心点Q3(xc,yc)生成三者的平均中心点I(xi,yi)以及平均偏移角度ni；其中，xi＝(xa+xb+xc)/3,yi＝(ya+yb+yc)/3,ni＝(n1+n2+n3)/3。

将平均中心点I(xi,yi)与设定点(x04,y04)进行比较，得到电芯组2的位置偏移量(X4,Y4，d)；其中，X4＝xi-x04,Y4＝yi-y04,d＝ni。在以机械手3所在位置为基准所建立的坐标系内，第一子电芯组21和第二子电芯组22内的各电芯均具有相对应的预设位置，各电芯上的电极也均具有相对应的预设位置。上述的设定直线m1、设定直线m2和设定直线m3三者相交于一点，该点即为上述的设定点(x04,y04)。

在上述示例中，机械手3的夹爪每次夹取6个电芯，而通过将相对的两个电芯的位置偏移量均进行检测，然后进行平均，如此所计算出的电芯组整体的位置偏移量由于综合了内部各单个电芯的位置偏移，从而结果会更加准确，使机械手的夹爪可以更加精准地夹取电芯。

前述的电芯上料控制方法还包括以下步骤：

步骤S7：机械手3带动电芯组2移动至放料位的上方，机械手3上的相机32对放料位拍照，以获取放料位图像。其中，如图7所示，放料位可以为设置在放料托盘上的收料卡槽6，收料卡槽6呈半框形结构，两个收料卡槽6组成一对，一对收料卡槽6中的一个用于对电芯20的一侧卡接限位，另一个用于对电芯20的另一侧卡接限位。

步骤S8：根据放料位图像，生成放料位的位置偏移量。

在一个具体的应用示例中，该步骤可以通过以下的方法来实现：放料位图像内具有作为放料位的收料卡槽6，收料卡槽6呈半框形结构，以对电芯20的一侧卡接限位。收料卡槽6具有第一侧边、第二侧边和第三侧边，第一侧边与第二侧边相对，第三侧边位于第一侧边和第二侧边之间。图8示出了一种放料位图像的示意图。

如图9所示，拟合收料卡槽6的第一侧边的直线E1、第二侧边的直线E2、以及第三侧边的直线E3，生成直线E1与直线E3的交点F，以及直线E2与直线E3的交点G。根据交点F和交点G，生成交点F和交点G两者连线FG的中点H(x3,y3)，以及两者连线FG与第三设定直线M3的角度c1。将中心点H(x3,y3)与设定点H0(x03,y03)进行比较，得到放料位的位置偏移量(X3,Y3，c)；其中，X3＝x3-x03,Y3＝y3-y03,c＝c1。

在上述示例中，各点的坐标是在以机械手3所在位置为基准所建立的坐标系内。通过选择收料卡槽6的三个侧边作为基准，可以有效确定收料卡槽6整体的位置偏移量。

这里需要说明的是：在该步骤S8中，根据放料位图像，先判断放料位图像是否存在电芯组2，若存在电芯组2则报警，以提醒作业人员。若不存在电芯组2，则执行生成放料位的位置偏移量的步骤。

步骤S9：根据放料位的位置偏移量，对机械手3的位置进行调整，使夹爪31与放料位相对。

步骤S10：控制机械手3上的夹爪31将电芯组2放入放料位。

通过上述的步骤S7至步骤S10，在放料前先对放料托盘内收料卡槽6的位置进行检测，并确定其位置偏移量，然后根据收料卡槽6的位置偏移量对机械手3的位置进行调整，使机械手3可以将电芯20准确地放入放料托盘的收料卡槽6内。

在一个具体的应用示例中，前述的上料托盘1上具有多个电芯组2、以及与各电芯组2一一对应的多个第一位置。在第一位置，机械手3上的夹爪31与上料托盘1上待夹持电芯组2相对。其中，机械手3通过夹爪31将电芯组2放入放料位后直接返回至上料托盘1上与该已夹走电芯组2相对应的第一位置，即图10中的虚线框位置的上方，图10中的虚线框是指已被夹走的电芯组2的位置，各实线框是指待夹走的电芯组2。然后控制机械手3沿设定轨迹即图10中的箭头方向运动至下一第一位置，然后重复上述的步骤S6至步骤S10，直至将上料托盘1上的所有电芯组2均送入放料位。

在上述示例中，由于相邻两电芯组2之间的间距是已知的，故只需要首次对第一个待夹持电芯组2的位置偏移量进行检测，后续机械手3只需要按照设定的轨迹和间距移动至下一待夹持电芯组2的上方即可，而无需重复对各待夹持的电芯组2进行拍照和位置偏移检测，如此可以提高机械手3对上料托盘1上电芯组2的上料效率。

在一个具体的应用示例中，上料托盘1上电芯组2的数量为多组，机械手3用于依次夹取上料托盘1上的各电芯组2。其中，机械手在第一次运动至与待夹持电芯组2相对的第一位置时，由于机械手的运动具有惯性，导致机械手3与待夹持的电芯组2之间可能具有误差，此时机械手3直接下降可能会撞到电芯组2。在本示例中，此时可以先控制机械手3上的相机32对待夹持电芯组2进行二次拍照，以再次获取电芯组2的图像T2。然后根据电芯组2的图像T2，再次确定电芯组2的位置偏移量W2；然后根据电芯组2的位置偏移量W2，对机械手3的位置进行补偿；然后再控制机械手3上的夹爪抓取电芯组2。在本示例中，通过位置的补偿，可以提高机械手3与电芯组2的对准精度，具有防止机械手3撞到电芯组2的效果。

在上述示例中，机械手3不用每次运动到第一位置时均对待夹持的电芯组2二次拍照。机械手3在后续运动至与待夹持电芯组2相对的第一位置时，只需要先根据前述的位置偏移量W2进行位置补偿即可，然后再控制机械手3上的夹爪31抓取电芯组2。如此可以省去二次拍照以及计算的环节，可以提高机械手3的夹取效率。

本发明还提供一种电子设备，其包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行程序时实现上述任一示例中的电芯上料控制方法的步骤。

该电子设备可以包括：处理器(processor)、通信接口(CommunicationsInterface)、存储器(memory)和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信。处理器可以调用存储在存储器中并可在处理器上运行的逻辑指令，以执行上述各方法实施例提供的电芯上料控制方法。该方法包括：获取上料托盘1的图像，确定上料托盘1的位置偏移量；控制机械手3带动相机32移动至电芯拍照位，并根据上料托盘1的位置偏移量，对机械手3的位置进行调整，使相机32位于待夹持电芯组2的上方；控制机械手3上的相机32对待夹持电芯组2拍照，以获取电芯组2图像；根据所述电芯组2图像，确定电芯组2的位置偏移量；根据电芯组2的位置偏移量，对机械手3的位置进行二次调整，使机械手3上的夹爪31位于与待夹持电芯组2相对的第一位置；控制机械手3上的夹爪31抓取电芯组2；控制机械手3带动电芯组2移动至放料位的上方，机械手3上的相机32对放料位拍照，以获取放料位图像；根据放料位图像，生成放料位的位置偏移量；根据放料位的位置偏移量，对机械手3的位置进行调整，使夹爪31与放料位相对；控制机械手3上的夹爪31将电芯组2放入放料位。

本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的电芯上料控制方法的步骤。本发明实施例提供的非暂态计算机可读存储介质上存储的计算机程序被执行时，实现上述电芯上料控制方法，其具体的实施方式与前述方法的实施例中记载的实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。

下面介绍一下本发明的工作原理和优选实施例。

本发明在于设计一种电芯上料控制方法，如上图所示，相机32和光源架设在机械手3上，机器人带着相机32移动到相应的点位进行拍照。电芯来料放置在上料托盘1(一般为泡沫盘)里，每层泡沫盘上有很多电芯20，机器人每次夹取6个电芯20。由于上料托盘1是人工使用叉车放进放入限位底座里，所以上料托盘1的摆放位置存在误差。因此需要设置一个初始的上料托盘1位置，每次抓取新的一层上料托盘1内的电芯20前，视觉进行拍照检测定位上料托盘1的偏移，并将偏移发送给机器人，机器人根据偏移去移动到相应的电芯拍照位，这样就能保证每次拍电芯20都在合适的位置。拍摄到电芯20图片后，视觉计算电芯20的偏移让机器人进行夹取，最后计算放料位的偏移让机器人进行放电芯20。

而相机32计算的是像素坐标，机械手3是空间坐标系，因此需要标定相机32和机械手3之间的关系，即手眼标定。手眼标定作用：建立相机32像素坐标系和机械手3空间坐标系之间的关系，即给机械手3装上眼睛，能够让机器人根据视觉检测定位，移动到准确的位置。

这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电芯上料控制方法，所述方法适用于机器人，所述机器人包括机器人本体以及与机器人本体活动连接的机械手(3)，机械手(3)上设有夹爪(31)和相机(32)，机械手(3)通过夹爪(31)夹取上料托盘(1)上的电芯组(2)；其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：获取上料托盘(1)的图像，确定上料托盘(1)的位置偏移量；

步骤S2：控制机械手(3)带动相机(32)移动至电芯拍照位，并根据上料托盘(1)的位置偏移量，对机械手(3)的位置进行调整，使相机(32)位于待夹持电芯组(2)的上方；

步骤S3：控制机械手(3)上的相机(32)对待夹持电芯组(2)拍照，以获取电芯组(2)图像；

步骤S4：根据所述电芯组(2)图像，确定电芯组(2)的位置偏移量；

步骤S5：根据电芯组(2)的位置偏移量，对机械手(3)的位置进行二次调整，使机械手(3)上的夹爪(31)位于与待夹持电芯组(2)相对的第一位置；

步骤S6：控制机械手(3)上的夹爪(31)抓取电芯组(2)；

步骤S7：控制机械手(3)带动电芯组(2)移动至放料位的上方，机械手(3)上的相机(32)对放料位拍照，以获取放料位图像；

步骤S8：根据放料位图像，生成放料位的位置偏移量；

步骤S9：根据放料位的位置偏移量，对机械手(3)的位置进行调整，使夹爪(31)与放料位相对；

步骤S10：控制机械手(3)上的夹爪(31)将电芯组(2)放入放料位；

其中，根据放料位图像，确定放料位的位置偏移量，具体包括：放料位图像内具有作为放料位的收料卡槽(6)，收料卡槽(6)呈半框形结构，以对电芯(20)的一侧卡接限位；收料卡槽(6)具有第一侧边、第二侧边和第三侧边，第一侧边与第二侧边相对，第三侧边位于第一侧边和第二侧边之间；拟合收料卡槽(6)的第一侧边的直线E1、第二侧边的直线E2、以及第三侧边的直线E3，生成直线E1与直线E3的交点F，以及直线E2与直线E3的交点G；根据交点F和交点G，生成交点F和交点G两者连线FG的中点H(x3,y3)，以及两者连线FG与第三设定直线M3的角度c1；将中心点H(x3,y3)与设定点(x03,y03)进行比较，得到放料位的位置偏移量(X3,Y3，c)；其中，X3＝x3-x03,Y3＝y3-y03,c＝c1。

2.根据权利要求1所述的电芯上料控制方法，其特征在于，根据上料托盘(1)的图像，确定上料托盘(1)的位置偏移量，具体包括：

根据上料托盘(1)的图像，拟合上料托盘(1)的一个边角处的相邻两条直线L1和L2，生成直线L1和直线L2两者的交点A(x1,y1)、以及直线L1与第一设定直线M1之间的角度a1；

将交点A(x1,y1)与设定点(x01,y01)进行比较，得到上料托盘(1)的位置偏移量(X1,Y1，a)；

其中，X1＝x1-x01,Y1＝y1-y01,a＝a1。

3.根据权利要求1所述的电芯上料控制方法，其特征在于，根据所述电芯组(2)图像，生成电芯组(2)的位置偏移量，具体包括：

电芯组(2)包括并排的第一子电芯组(21)和第二子电芯组(22)，第一子电芯组(21)和第二子电芯组(22)内电芯(20)的数量均为两个以上、且两者内电芯(20)的数量相等；第一子电芯组(21)具有第一电芯a(201)，第二子电芯组(22)具有第二电芯a(202)，第一电芯a(201)与第二电芯a(202)两者呈对角设置；

拟合第一电芯a(201)上靠近第二电芯a(202)一侧的电极的第一边框(4)，并生成第一边框(4)的中心点B；

拟合第二电芯a(202)上靠近第一电芯a(201)一侧的电极的第二边框(5)，并生成第二边框(5)的中心点C；

根据中心点B和中心点C，生成中心点B和中心点C两者连线BC的中心点D(x2,y2)，以及两者连线BC与第二设定直线M2的角度b1；

将中心点D(x2,y2)与设定点(x02,y02)进行比较，得到电芯组(2)的位置偏移量(X2,Y2，b)；

其中，X2＝x2-x02,Y2＝y2-y02,b＝b1。

4.根据权利要求1所述的电芯上料控制方法，其特征在于，根据所述电芯组(2)图像，生成电芯组(2)的位置偏移量，具体包括：电芯组(2)包括并排的第一子电芯组(21)和第二子电芯组(22)，第一子电芯组(21)和第二子电芯组(22)内电芯(20)的数量均为三个，所述第一子电芯组具有第一电芯a、第一电芯b和第一电芯c，所述第二子电芯组具有第二电芯a、第二电芯b和第二电芯c，所述第一电芯a与第二电芯a呈对角设置，所述第一电芯b与第二电芯b相对，所述第一电芯c与第二电芯c呈对角设置；

分别拟合第一电芯a、第一电芯b和第一电芯c三者靠近第二子电芯组一侧三个电极的边框，并生成三个边框的中心点a1、b1和c1；

分别拟合第二电芯a、第二电芯b和第二电芯c三者靠近第一子电芯组一侧三个电极的边框，并生成三个边框的中心点a2、b2和c2；

根据中心点a1、中心点a2和中心点a3，生成中心点a1和中心点a2两者连线的中心点a12(xa,ya)，以及两者连线与设定直线m1的角度n1；以及生成中心点b1和中心点b2两者连线的中心点b12(xb,yb)，以及两者连线与设定直线m2的角度n2；以及生成中心点c1和中心点c2两者连线的中心点c12(xc,yc)，以及两者连线与设定直线m3的角度n3；

根据中心点a12(xa,ya)、中心点b12(xb,yb)以及中心点c12(xc,yc)生成三者的平均中心点I(xi,yi)以及平均偏移角度ni；其中，xi＝(xa+xb+xc)/3,yi＝(ya+yb+yc)/3,ni＝(n1+n2+n3)/3；

将平均中心点I(xi,yi)与设定点(x04,y04)进行比较，得到电芯组(2)的位置偏移量(X4,Y4，d)；

其中，X4＝xi-x04,Y4＝yi-y04,d＝ni。

5.根据权利要求1所述的电芯上料控制方法，其特征在于，所述上料托盘(1)上具有多个电芯组(2)、以及与各电芯组(2)一一对应的多个第一位置；

其中，机械手(3)通过夹爪(31)将电芯组(2)放入放料位后直接返回至上料托盘(1)上与该已夹走电芯组(2)相对应的第一位置；然后控制机械手(3)沿设定轨迹运动至下一第一位置，然后重复步骤S6至步骤S10，直至将上料托盘(1)上的所有电芯组(2)均送入放料位。

6.根据权利要求1所述的电芯上料控制方法，其特征在于，夹爪(31)与相机(32)两者间隔设置，且两者之间相距第一位移量，在步骤S3与步骤S5之间还包括步骤S30：

基于所述第一位移量，控制机械手(3)带动夹爪(31)运动至待夹持电芯组(2)上方的第二位置；

其中，在步骤S4中，根据所述电芯组(2)图像，确定电芯组(2)的位置偏移量，具体为：根据电芯组(2)图像，以位于第二位置的夹爪(31)的位置为基准，确定电芯组(2)的位置偏移量。

7.根据权利要求1所述的电芯上料控制方法，其特征在于，

所述上料托盘(1)上电芯组(2)的数量为多组，所述机械手(3)用于依次夹取上料托盘上的各电芯组(2)；

其中，机械手(3)在第一次运动至与待夹持电芯组(2)相对的第一位置时，先控制机械手(3)上的相机(32)对待夹持电芯组(2)进行二次拍照，以再次获取电芯组(2)的图像T2；然后根据电芯组(2)的图像T2，再次确定电芯组(2)的位置偏移量W2；然后根据电芯组(2)的位置偏移量W2，对机械手(3)的位置进行补偿；然后再控制机械手(3)上的夹爪(31)抓取电芯组(2)；

机械手(3)在后续运动至与待夹持电芯组(2)相对的第一位置时，先根据所述位置偏移量W2进行位置补偿，然后再控制机械手(3)上的夹爪抓取电芯组(2)。

8.一种电子设备，其特征在于，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，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述的电芯上料控制方法的步骤。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的电芯上料控制方法的步骤。