CN117105127A - 托盘叉取方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及货物装卸技术领域，公开了涉及托盘叉取方法、装置、计算机设备及存储介质，该方法包括：实时获取托盘以及叉车上的货叉所处区域内的点云数据；根据点云数据，确定货叉对应的目标调整位姿；当货叉的位姿调整至目标调整位姿时，根据点云数据得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度以及托盘的俯仰角；根据托盘的俯仰角，得到托盘的后侧叉孔对应的第一高度；在叉车进行托盘叉取时，根据相对高度和第一高度，对货叉的高度进行调整。在叉车进行托盘叉取时，根据托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度以及后侧叉孔对应的高度，对货叉的高度进行调整，使货叉在无碰撞情况下通过托盘的前后叉孔，提高了作业效率，且减小了设备磨损。

Description

托盘叉取方法、装置、计算机设备及存储介质

技术领域

本发明涉及货物装卸技术领域，具体涉及托盘叉取方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

在物流智能化需求迅速增长的背景下，叉车作为物流搬运的核心设备，智能化水平也越来越高。目前，无人叉车在作业阶段只需要检测托盘叉孔的位姿，按照固定的货叉高度进行托盘叉取即可完成作业。

然而，在实际场景中如果地面存在非连续坡度，托盘的前侧叉孔及后侧叉孔相对于货叉的高度是不一致的，这就导致在作业过程中会发生货叉与托盘的后侧叉孔碰撞摩擦的情况，严重影响了托盘叉取的作业效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种托盘叉取方法、装置、计算机设备及存储介质，以解决相关技术在不平坦地面进行托盘叉取作业时，货叉与托盘后侧叉孔发生碰撞摩擦的问题。

第一方面，本发明提供了一种托盘叉取方法，该方法包括：

实时获取托盘以及叉车上的货叉所处区域内的点云数据；

根据点云数据，确定货叉对应的目标调整位姿；

当货叉的位姿调整至目标调整位姿时，根据点云数据得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度以及托盘的俯仰角；

根据托盘的俯仰角，得到托盘的后侧叉孔对应的第一高度；

在叉车进行托盘叉取时，根据相对高度和第一高度，对货叉的高度进行调整。

由此，在叉车进行托盘叉取时，根据托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度以及后侧叉孔对应的高度，对货叉的高度进行调整，使货叉在无碰撞情况下通过托盘的前后叉孔，提高了作业效率，且减小了设备磨损，延长了设备的使用寿命。

在一种可选的实施方式中，在叉车进行托盘叉取时，根据相对高度和第一高度，对货叉的高度进行调整，包括：

在叉车的货叉通过托盘的前侧叉孔前，根据相对高度，将货叉的高度调整至第二高度；

在叉车的货叉通过托盘的前侧叉孔后，根据第二高度和第一高度，对货叉的高度进行动态调整。

由此，在托盘叉取作业过程中，先将货叉高度调整至第二高度，使货叉先安全进入托盘前侧叉孔，保证货叉跟叉孔上下沿不发生摩擦，然后在货叉穿过后侧叉孔前的行进过程调整货叉高度，从而在整个过程中避免与托盘的前后叉孔发生摩擦，解决由地面起伏导致的货叉和叉孔碰撞问题。

在一种可选的实施方式中，根据第二高度和第一高度，对货叉的高度进行动态调整，包括：

根据第二高度和第一高度，得到托盘的前侧叉孔和后侧叉孔之间的高度差；

根据高度差，对货叉的高度进行线性动态调整。

由此，根据托盘的后侧叉孔上沿高度(即第一高度)来得到托盘的前侧叉孔和后侧叉孔之间的高度差，在货叉行进过程中，将货叉高度由第二高度线性调整至第一高度，避免货叉和托盘的后侧叉孔发生碰撞摩擦。

在一种可选的实施方式中，根据点云数据得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度以及托盘的俯仰角，包括：

对点云数据进行聚类，获得地面点云数据、托盘点云数据和货叉点云数据；

根据地面点云数据和托盘点云数据，得到所述托盘的俯仰角；

根据托盘点云数据，得到托盘的前侧叉孔对应的第一点云坐标；

根据货叉点云数据，得到货叉对应的第二点云坐标；

根据第一点云坐标和第二点云坐标，得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度。

由此，基于点云数据来得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度，能避免后期尖端发生形变时影响相对高度的准确性。

在一种可选的实施方式中，根据地面点云数据和托盘点云数据，得到托盘的俯仰角，包括：

根据地面点云数据，确定地面所在的第一平面；

根据托盘点云数据，确定托盘所在的第二平面；

根据第一平面和第二平面，得到托盘相对于货叉的俯仰角。

由此，通过对雷达激光点云数据进行分析，来确定地面和托盘分别所在的平面，从而精准得到托盘相对于货叉的俯仰角。

在一种可选的实施方式中，根据托盘点云数据，得到托盘的前侧叉孔对应的第一点云坐标，包括：

基于托盘点云数据，获得前侧叉孔的上沿横杆对应的横杆点云数据；

根据横杆点云数据，得到托盘的前侧叉孔对应的第一点云坐标。

由此，通过对雷达激光点云数据进行分析，从而精准得到托盘的前侧叉孔对应的第一点云坐标，降低测量误差。

在一种可选的实施方式中，根据所述点云数据，确定货叉对应的目标调整位姿，包括：

根据点云数据，确定托盘的位姿信息；

根据托盘的位姿信息，确定叉车上的货叉对应的目标调整位姿。

由此，通过得到的目标调整位姿可以对货叉位姿进行初步调整，以便于后续检测托盘和货叉之间的相对高度和托盘俯仰角。

第二方面，本发明提供了一种托盘叉取装置，该装置包括：

获取模块，用于实时获取托盘以及叉车上的货叉所处区域内的点云数据；

第一处理模块，用于根据点云数据，确定货叉对应的目标调整位姿；

第二处理模块，用于当货叉的位姿调整至目标调整位姿时，根据点云数据得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度以及托盘的俯仰角；

第三处理模块，用于根据托盘的俯仰角，得到托盘的后侧叉孔对应的第一高度；

控制模块，用于在叉车进行托盘叉取时，根据相对高度和第一高度，对货叉的高度进行调整。

第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的托盘叉取方法。

第四方面，本发明提供了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计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的托盘叉取方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的托盘叉取方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的另一托盘叉取方法的流程示意图；

图3是根据本发明实施例的又一托盘叉取方法的流程示意图；

图4A是根据本发明实施例的托盘叉取方法的应用场景图；

图4B是根据本发明实施例的再一托盘叉取方法的流程示意图；

图4C是根据本发明实施例的托盘叉取方法中二次检测的流程示意图；

图5是根据本发明实施例的托盘叉取装置的结构框图；

图6是本发明实施例的计算机设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

一般情况下，无人叉车在托盘叉取的作业阶段只需要检测托盘叉孔的位姿，按照固定的货叉高度进行叉取即可完成作业。然而，在实际场景中如果托盘所在的地面存在非连续坡度，即地面不平坦时，托盘的前后叉孔相对于货叉的高度是不一致的，此时会出现货叉无碰撞进入托盘的前侧叉孔，但会碰撞摩擦到后侧叉孔的情况。

目前大多数无人叉车的作业场景都只关注作业时叉取的横向误差和纵向误差，但是当地面坡度不平坦，而且叉孔的高度冗余度小的情况下，如何在无碰撞情况下使货叉通过托盘的前后叉孔便成为亟需解决的关键问题。

因此，本发明实施例提供了一种托盘叉取方案，在叉车进行托盘叉取时，通过对货叉的高度进行调节，避免货叉与托盘的前后叉孔发生碰撞摩擦，从而提高托盘叉取的作业效率。

根据本发明实施例，提供了一种托盘叉取方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本实施例中提供了一种托盘叉取方法，可用于车载计算机设备或电子设备，如车载计算机、车辆控制器等，图1是根据本发明实施例的托盘叉取方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤S101，实时获取托盘以及叉车上的货叉所处区域内的点云数据。

具体地，托盘以及叉车上的货叉所处区域为三维空间区域，该区域可以包括叉车所在地面、货叉以及托盘等实体，在叉车行驶到预设的托盘检测准备点后，可以通过自车安装的激光雷达来获取该区域内的点云数据。

需要说明的是，上述预设的托盘检测准备点可以根据实际场景进行选取，只要能够保证获取的点云数据包括货叉尖端、叉车所在地面以及托盘所反射的点云即可。示例性地，为了保证点云数据足够丰富，预设的托盘检测准备点可以为距离托盘5-10m处，本发明并不以此为限。

步骤S102，根据点云数据，确定货叉对应的目标调整位姿。

具体地，货叉对应的目标调整位姿与托盘的位置相对应，该目标调整位姿用于对货叉位姿的初步调整提供指导，从而精准地叉取托盘。

步骤S103，当货叉的位姿调整至目标调整位姿时，根据点云数据得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度以及托盘的俯仰角。

具体地，托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度D指的是托盘的前侧叉孔上沿高度和货叉的上表面高度之间的差值，托盘的俯仰角指的是托盘所在地面与叉车所在地面之间的坡角。

步骤S104，根据托盘的俯仰角，得到托盘的后侧叉孔对应的第一高度。

由于托盘所在地面有起伏，激光雷达只能扫描到托盘的前侧叉孔，无法扫描到后侧叉孔，因此可以通过托盘的俯仰角，来获取托盘的后侧叉孔上沿高度，从而对货叉高度的调整提供指导。

步骤S105，在叉车进行托盘叉取时，根据相对高度和第一高度，对货叉的高度进行调整。

具体地，在作业过程中，根据托盘的前侧叉孔上沿高度和货叉的上表面高度之间的差值，以及托盘的后侧叉孔上沿高度来调整货叉高度，使货叉在无碰撞情况下通过托盘的前后叉孔。

本实施例提供的托盘叉取方法，通过实时获取托盘以及叉车上的货叉所处区域内的点云数据，基于获取的点云数据来确定货叉对应的目标调整位姿，来对货叉的位姿进行初步调整，进一步，根据点云数据得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度以及托盘的俯仰角，以得到托盘的后侧叉孔对应的高度。

由此，在叉车进行托盘叉取时，根据托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度以及后侧叉孔对应的高度，对货叉的高度进行调整，使货叉在无碰撞情况下通过托盘的前后叉孔，提高了作业效率，且减小了设备磨损，延长了设备的使用寿命。

在本实施例中提供了一种托盘叉取方法，可用于车载计算机设备或电子设备，如车载计算机、车辆控制器等，图2是根据本发明实施例的托盘叉取方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S201，实时获取托盘以及叉车上的货叉所处区域内的点云数据。详细请参见图1所示实施例的步骤S101，在此不再赘述。

步骤S202，根据点云数据，确定货叉对应的目标调整位姿。

具体地，上述步骤S202包括：

步骤S2021，根据点云数据，确定托盘的位姿信息。

具体地，可以将点云数据输入预设的托盘检测模块，得到该托盘检测模块输出的托盘在全局(地图)坐标系下的位姿信息(x,y,yaw)；

其中，x表示托盘在全局坐标系下的横坐标，y表示托盘在全局坐标系下的纵坐标，yaw表示托盘在全局坐标系下的偏航角。

需要说明的是，该预设的托盘检测模块基于点云数据来输出位姿信息的工作原理可参照现有技术的相关描述，在此不再进行赘述。

步骤S2022，根据托盘的位姿信息，确定叉车上的货叉对应的目标调整位姿。

具体地，基于托盘在全局(地图)坐标系下的位姿信息(x,y,yaw)确定托盘的位置，以对货叉的位姿进行初步调整，从而精准地叉取托盘。

示例性地，根据托盘的位姿信息(x,y,yaw)，将货叉的姿态调整至：叉车上两个货叉的横向中心点跟托盘上两个前侧叉孔的横向中心点对齐，货叉垂直于托盘，货叉尖端距离托盘的纵向距离为5-10cm，这个距离是为了使得叉车距离托盘的纵向距离尽量的小，以便在货叉进入前检测两者的高度差和托盘俯仰角，此时认为叉车和托盘所处地面的起伏度差距最小。此外，由于叉孔在托盘上的物理位置是固定的，因此可以设定货叉的初始高度值，对货叉的高度进行初步调整。需要说明的是，货叉尖端距离托盘的纵向距离以及货叉的初始高度值可以根据人为经验和实际场景进行选取，本发明并不以此为限。

步骤S203，当货叉的位姿调整至目标调整位姿时，根据点云数据得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度以及托盘的俯仰角。详细请参见图1所示实施例的步骤S103，在此不再赘述。

步骤S204，根据托盘的俯仰角，得到托盘的后侧叉孔对应的第一高度。详细请参见图1所示实施例的步骤S104，在此不再赘述。

步骤S205，在叉车进行托盘叉取时，根据相对高度和第一高度，对货叉的高度进行调整。

具体地，上述步骤S205包括：

步骤S2051，在叉车的货叉通过托盘的前侧叉孔前，根据相对高度，将货叉的高度调整至第二高度。

若托盘叉取作业所在区域的地面不平坦度在一定限度内，那么就存在一个安全的前孔叉取高度范围[D1,D2]，只要满足相对高度D∈[D1,D2]，就能保证货叉在无碰撞情况下通过托盘的前侧叉孔。需要说明的是，该前孔叉取高度范围[D1,D2]可以根据人为经验以及前侧叉孔的规格进行选取，只要能够保证货叉在通过前侧叉孔时不发生碰撞摩擦即可。

具体地，若得到的相对高度D不在预设的前孔叉取高度范围[D1,D2]内，基于货叉的初始高度值调整货叉高度至第二高度，使得托盘的前侧叉孔上沿高度和货叉的上表面高度之间的差值在前孔叉取高度范围[D1,D2]内，以确保货叉能够安全通过托盘的前侧叉孔。

步骤S2052，在叉车的货叉通过托盘的前侧叉孔后，根据第二高度和第一高度，对货叉的高度进行动态调整。

具体地，在货叉穿过前侧叉孔后的行进过程中，将货叉高度由第二高度调整至第一高度，避免与托盘后侧叉孔发生摩擦。

由此，在托盘叉取作业过程中，先将货叉高度调整至第二高度，使货叉先安全进入托盘前侧叉孔，保证货叉跟叉孔上下沿不发生摩擦，然后在货叉穿过后侧叉孔前的行进过程调整货叉高度，从而在整个过程中避免与托盘的前后叉孔发生摩擦，解决由地面起伏导致的货叉和叉孔碰撞问题。

在一些可选的实施方式中，上述步骤S2052包括：

步骤a1，根据第二高度和第一高度，得到托盘的前侧叉孔和后侧叉孔之间的高度差。

步骤a2，根据高度差，对货叉的高度进行线性动态调整。

具体地，在货叉高度调整至第二高度后，货叉尖端与托盘的前侧叉孔的高度相对应，由此，可以根据托盘的后侧叉孔上沿高度(即第一高度)来得到托盘的前侧叉孔和后侧叉孔之间的高度差，在货叉行进过程中，将货叉高度由第二高度线性调整至第一高度，避免发生碰撞摩擦。

本实施例提供的托盘叉取方法，通过实时获取托盘以及叉车上的货叉所处区域内的点云数据，从而得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度以及托盘的俯仰角，以及托盘的后侧叉孔对应的高度。由此，在叉车进行托盘叉取时，将货叉高度调整至第二高度，使货叉先安全进入托盘前侧叉孔，保证货叉跟叉孔上下沿不发生摩擦，然后在货叉穿过后侧叉孔前的行进过程调整货叉高度，从而在整个过程中避免与托盘的前后叉孔发生摩擦，提高了作业效率，且减小了设备磨损，延长了设备的使用寿命。

在本实施例中提供了一种托盘叉取方法，可用于上述的移动终端，如手机、平板电脑等，图3是根据本发明实施例的托盘叉取方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤S301，实时获取托盘以及叉车上的货叉所处区域内的点云数据。详细请参见图2所示实施例的步骤S201，在此不再赘述。

步骤S302，根据点云数据，确定货叉对应的目标调整位姿。详细请参见图2所示实施例的步骤S202，在此不再赘述。

步骤S303，当货叉的位姿调整至目标调整位姿时，根据点云数据得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度以及托盘的俯仰角。

具体地，上述步骤S303包括：

步骤S3031，对点云数据进行聚类，获得地面点云数据、托盘点云数据和货叉点云数据。

具体地，可以提取货叉以及托盘所处区域内的点云数据，对该区域内的点云进行聚类，剔除非货叉的噪声点云，从而精准提取到叉车上左右两个货叉尖端对应的点云数据，即货叉点云数据。相似地，可以对该区域内的点云进行聚类，得到地面点云数据以及托盘点云数据，在此不再赘述。

步骤S3032，根据地面点云数据和托盘点云数据，得到所述托盘的俯仰角。

在一些可选的实施方式中，上述步骤S3032包括：

步骤b1，根据地面点云数据，确定地面所在的第一平面。

步骤b2，根据托盘点云数据，确定托盘所在的第二平面。

步骤b3，根据第一平面和第二平面，得到托盘相对于货叉的俯仰角。

具体地，可以基于地面点云数据，通过现有的点云平面拟合算法拟合出叉车所在地面(即第一平面)的第一平面方程，通过托盘点云数据拟合出托盘所在平面的第二平面方程，由此来得到托盘所在平面与叉车所在地面之间的坡角(即托盘相对于货叉的俯仰角)。

由此，通过对雷达激光点云数据进行分析，来确定地面和托盘分别所在的平面，从而精准得到托盘相对于货叉的俯仰角。

步骤S3033，根据托盘点云数据，得到托盘的前侧叉孔对应的第一点云坐标。

在一些可选的实施方式中，上述步骤S3033包括：

步骤c1，基于托盘点云数据，获得前侧叉孔的上沿横杆对应的横杆点云数据。

步骤c2，根据横杆点云数据，得到托盘的前侧叉孔对应的第一点云坐标。

具体地，在确定地面所在的第一平面后，基于托盘点云数据在离地的预设高度范围提取包含前侧叉孔上沿横杆的点云，进一步对提取的点云进行聚类，并剔除噪声点，精细化分割出横杆点云数据，从而得到托盘上两个前侧叉孔上沿在雷达坐标系下的第一点云坐标。

步骤S3034，根据货叉点云数据，得到货叉对应的第二点云坐标。

具体地，基于叉车上左右两个货叉尖端对应的点云数据，得到叉车上两个货叉尖端在雷达坐标系下的第二点云坐标。

由此，基于点云数据得到货叉尖端的实际高度，而非标定货叉尖端在雷达坐标系下的高度，能避免后期尖端发生形变时影响相对高度的准确性。

步骤S3035，根据第一点云坐标和第二点云坐标，得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度。

具体地，计算第一点云坐标和第二点云坐标之间的差值，得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度。

由此，基于点云数据来得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度，能避免后期尖端发生形变时影响相对高度的准确性。

步骤S304，根据托盘的俯仰角，得到托盘的后侧叉孔对应的第一高度。详细请参见图2所示实施例的步骤S204，在此不再赘述。

步骤S305，在叉车进行托盘叉取时，根据相对高度和第一高度，对货叉的高度进行调整。详细请参见图2所示实施例的步骤S205，在此不再赘述。

本实施例提供的托盘叉取方法，通过实时获取托盘以及叉车上的货叉所处区域内的点云数据，从而精准地得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度、托盘的俯仰角，以及托盘的后侧叉孔对应的高度，避免后期尖端发生形变时影响测量的准确性。由此，在货叉行进过程中精准地调整货叉高度，从而在整个过程中避免与托盘的前后叉孔发生摩擦。

下面结合一个具体实施例对本发明实施例提供的托盘叉取方法进行详细说明。图4A是根据本发明实施例提供的托盘叉取方法的应用场景图，如图4A所示，地面存在非连续坡度时，托盘的前侧叉孔和叉车之间、托盘的前后叉孔之间均存在高度差。如图4B所示，该托盘叉取方法具体包括以下步骤：

1、叉车行驶至托盘检测准备点，进行第一次托盘位姿检测：叉车行驶到预设的托盘检测准备点后，给托盘检测模块发送指令，托盘检测模块输出托盘在全局(地图)坐标系下的位姿(x,y,yaw)，相当于此时叉车就能知道托盘在哪个位置，从而调整自身的位姿，精准叉取托盘。

2、货叉高度调整至预设值：由于叉孔在托盘上的位置其实是固定的，只是因为地面起伏的原因，前后叉孔不在一个水平面上，前后叉孔一高一低，所以可以根据托盘的物理叉孔高度设置预设的货叉高度。

3、叉车调整位姿，运动至货叉尖端距离托盘前侧叉孔前方5-10cm：根据第一次托盘检测输出的托盘位姿(x,y,yaw)，使叉车可以精确调整姿态至：两个货叉的横向中心点跟托盘前侧叉孔的横向中心点对齐，货叉垂直于托盘，但是货叉尖端距离托盘的纵向距离约5-10cm，这个距离是为了使叉车距离托盘的纵向距离尽量的小，在货叉进入托盘前检测两者的高度差和托盘俯仰角，此时认为两者所处地面的起伏度差距最小。

4、二次检测前侧叉孔上沿距离货叉上表面的相对高度：这个二次检测是相对于第一次检测来说的，第一次是得到托盘的位姿(x,y,yaw)，这次是得到托盘的俯仰角和相对高度。相对高度可以通过计算货叉上表面和托盘前侧叉孔上沿在雷达坐标系下的Z坐标差值得到。

这个过程涉及对这两部分点云的精确提取，噪点滤除，如图4C所示，可以提取候选区域内的货叉点云，对该区域内的点云进行聚类，并剔除非货叉的噪声点云，从而精准提取到叉车上左右两个货叉尖端对应的点云数据，计算出两个货叉尖端在雷达坐标系下的Z坐标。再次参见图4C所示，精准地提取地面点云，拟合出地面的平面方程，在离地的一预设高度范围内提取包含叉孔上沿横杆的预选点云，并通过聚类、剔除噪声点，精细化分割出横杆点云，从而分别计算出两个叉孔上沿的点云Z坐标。进一步地，根据两个货叉尖端、两个叉孔上沿在雷达坐标系下的Z坐标，得到两个货叉尖端距离叉孔上沿的相对高度。

5、提取托盘平面，得到俯仰角：再次参见图4A所示，以当前叉车所处的平面为水平面，即无起伏的平面，来计算俯仰角是为了得到托盘所处平面相对叉车平面的角度差，从而计算出托盘后侧叉孔上沿的高度，因为激光雷达只能照到前侧叉孔，后侧叉孔被挡住了。

6、计算出后侧叉孔上沿高度。

7、对货叉高度进行二次矫正：二次矫正是相对于初始设定的高度值的，先确保货叉安全进入前孔，使货叉跟前侧叉孔上下沿不发生摩擦，然后根据三角函数关系，在货叉穿过后叉孔前的行进过程调整货叉高度，从而在整个过程中避免与前后叉孔发生摩擦，解决由地面起伏导致的货叉和叉孔碰撞问题。

8、根据前后叉孔上沿高度差和纵向距离，调整货叉高度。

9、叉取完成。

本发明实施例提供的托盘叉取方法，能够检测出货叉进入叉孔前的高度D，进行二次高度调整后使得D落入安全范围，然后通过托盘的俯仰角推算出后侧叉孔上沿高度，在叉取过程中根据安全的高度范围和后侧叉孔上沿的高度，线性动态地调整货叉高度完成叉取。

在本实施例中还提供了一种托盘叉取装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

本实施例提供一种托盘叉取装置，如图5所示，包括：

获取模块501，用于实时获取托盘以及叉车上的货叉所处区域内的点云数据；

第一处理模块502，用于根据点云数据，确定货叉对应的目标调整位姿；

第二处理模块503，用于当货叉的位姿调整至目标调整位姿时，根据点云数据得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度以及托盘的俯仰角；

第三处理模块504，用于根据托盘的俯仰角，得到托盘的后侧叉孔对应的第一高度；

控制模块505，用于在叉车进行托盘叉取时，根据相对高度和第一高度，对货叉的高度进行调整。

在一些可选的实施方式中，第一处理模块502包括：

第一处理单元，用于根据点云数据，确定托盘的位姿信息；

第二处理单元，用于根据托盘的位姿信息，确定叉车上的货叉对应的目标调整位姿。

在一些可选的实施方式中，第二处理模块503包括：

第三处理单元，用于对点云数据进行聚类，获得地面点云数据、托盘点云数据和货叉点云数据；

第四处理单元，用于根据地面点云数据和托盘点云数据，得到所述托盘的俯仰角；

第五处理单元，用于根据托盘点云数据，得到托盘的前侧叉孔对应的第一点云坐标；

第六处理单元，用于根据货叉点云数据，得到货叉对应的第二点云坐标；

第七处理单元，用于根据第一点云坐标和第二点云坐标，得到托盘的前侧叉孔相对于货叉的相对高度。

在一些可选的实施方式中，第四处理单元包括：

第一处理子单元，用于根据地面点云数据，确定地面所在的第一平面；

第二处理子单元，用于根据托盘点云数据，确定托盘所在的第二平面；

第三处理子单元，用于根据第一平面和第二平面，得到托盘相对于货叉的俯仰角。

在一些可选的实施方式中，第五处理单元包括：

第四处理子单元，用于基于托盘点云数据，获得前侧叉孔的上沿横杆对应的横杆点云数据；

第五处理子单元，用于根据横杆点云数据，得到托盘的前侧叉孔对应的第一点云坐标。

在一些可选的实施方式中，第三处理模块504包括：

第八处理单元，用于在叉车的货叉通过托盘的前侧叉孔前，根据相对高度，将货叉的高度调整至第二高度；

第九处理单元，用于在叉车的货叉通过托盘的前侧叉孔后，根据第二高度和第一高度，对货叉的高度进行动态调整。

在一些可选的实施方式中，第九处理单元包括：

第六处理子单元，用于根据第二高度和第一高度，得到托盘的前侧叉孔和后侧叉孔之间的高度差；

第七处理子单元，用于根据高度差，对货叉的高度进行线性动态调整。

上述各个模块和单元的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。

本实施例中的托盘叉取装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。

本发明实施例还提供一种计算机设备，具有上述图5所示的托盘叉取装置。

请参阅图6，图6是本发明可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，如图6所示，该计算机设备包括：一个或多个处理器10、存储器20，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个计算机设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图6中以一个处理器10为例。

处理器10可以是中央处理器，网络处理器或其组合。其中，处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路，可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件，现场可编程逻辑门阵列，通用阵列逻辑或其任意组合。

其中，所述存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令，以使所述至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。

存储器20可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中，存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

存储器20可以包括易失性存储器，例如，随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。

该计算机设备还包括通信接口30，用于该计算机设备与其他设备或通信网络通信。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可记录在存储介质，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等；进一步地，存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件，当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现上述实施例示出的方法。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种托盘叉取方法，其特征在于，所述方法包括：

实时获取托盘以及叉车上的货叉所处区域内的点云数据；

根据所述点云数据，确定所述货叉对应的目标调整位姿；

当所述货叉的位姿调整至所述目标调整位姿时，根据所述点云数据得到所述托盘的前侧叉孔相对于所述货叉的相对高度以及所述托盘的俯仰角；

根据所述托盘的俯仰角，得到所述托盘的后侧叉孔对应的第一高度；

在所述叉车进行托盘叉取时，根据所述相对高度和所述第一高度，对货叉的高度进行调整。

2.根据权利要求1所述的托盘叉取方法，其特征在于，所述在所述叉车进行托盘叉取时，根据所述相对高度和所述第一高度，对货叉的高度进行调整，包括：

在所述叉车的货叉通过托盘的前侧叉孔前，根据所述相对高度，将所述货叉的高度调整至第二高度；

在所述叉车的货叉通过托盘的前侧叉孔后，根据所述第二高度和所述第一高度，对所述货叉的高度进行动态调整。

3.根据权利要求2所述的托盘叉取方法，其特征在于，所述根据所述第二高度和所述第一高度，对所述货叉的高度进行动态调整，包括：

根据所述第二高度和所述第一高度，得到所述托盘的前侧叉孔和后侧叉孔之间的高度差；

根据所述高度差，对所述货叉的高度进行线性动态调整。

4.根据权利要求1所述的托盘叉取方法，其特征在于，所述根据所述点云数据得到所述托盘的前侧叉孔相对于所述货叉的相对高度以及所述托盘的俯仰角，包括：

对所述点云数据进行聚类，获得地面点云数据、托盘点云数据和货叉点云数据；

根据所述地面点云数据和所述托盘点云数据，得到所述托盘的俯仰角；

根据所述托盘点云数据，得到所述托盘的前侧叉孔对应的第一点云坐标；

根据所述货叉点云数据，得到所述货叉对应的第二点云坐标；

根据所述第一点云坐标和所述第二点云坐标，得到所述托盘的前侧叉孔相对于所述货叉的相对高度。

5.根据权利要求4所述的托盘叉取方法，其特征在于，所述根据所述地面点云数据和所述托盘点云数据，得到所述托盘的俯仰角，包括：

根据所述地面点云数据，确定地面所在的第一平面；

根据所述托盘点云数据，确定托盘所在的第二平面；

根据所述第一平面和所述第二平面，得到托盘相对于货叉的俯仰角。

6.根据权利要求4所述的托盘叉取方法，其特征在于，所述根据所述托盘点云数据，得到所述托盘的前侧叉孔对应的第一点云坐标，包括：

基于所述托盘点云数据，获得前侧叉孔的上沿横杆对应的横杆点云数据；

根据所述横杆点云数据，得到所述托盘的前侧叉孔对应的第一点云坐标。

7.根据权利要求1所述的托盘叉取方法，其特征在于，所述根据所述点云数据，确定所述货叉对应的目标调整位姿，包括：

根据所述点云数据，确定托盘的位姿信息；

根据所述托盘的位姿信息，确定叉车上的货叉对应的目标调整位姿。

8.一种托盘叉取装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于实时获取托盘以及叉车上的货叉所处区域内的点云数据；

第一处理模块，用于根据所述点云数据，确定所述货叉对应的目标调整位姿；

第二处理模块，用于当所述货叉的位姿调整至所述目标调整位姿时，根据所述点云数据得到所述托盘的前侧叉孔相对于所述货叉的相对高度以及所述托盘的俯仰角；

第三处理模块，用于根据所述托盘的俯仰角，得到所述托盘的后侧叉孔对应的第一高度；

控制模块，用于在所述叉车进行托盘叉取时，根据所述相对高度和所述第一高度，对货叉的高度进行调整。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1至7中任一项所述的托盘叉取方法。

10.一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计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的托盘叉取方法。