CN207473407U - 一种机器人码垛跺型识别系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域，公开了一种机器人码垛跺型识别系统。其包括：机器人本体、机器人驱动系统、机器人控制器以及用于检测堆垛状态的传感器；机器人控制器、机器人驱动系统以及机器人本体依次连接；传感器与机器人控制器相连接；传感器安装在机器人本体的末端；机器人控制器用于控制机器人驱动系统驱动机器人本体将传感器带动至堆垛状态检测位置，并用于控制传感器在堆垛状态检测位置检测得到堆垛状态信息，还用于根据传感器检测到的堆垛状态信息进行跺型识别。本实施方式能够在码垛时自动识别跺型，从而提高了码垛的自动化程度，进而可降低人为参与导致的出错概率，同时有利于提高码垛效率。

Description

一种机器人码垛跺型识别系统

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人码垛跺型识别系统。

背景技术

目前，机器人码垛技术尚不成熟，在跺型续码时，常见的处理方式有以下两种：第一种必须清除现有跺型，从零开始；第二种则需要人工观察现有跺型，并将跺型描述数据输入系统，才可继续执行码垛。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：上述两种跺型续码方式中，第一种因其效率低下，操作复杂正逐渐被淘汰；而第二种是比较常规的处理方式，但是由于也存在过多的人为干预，所以既降低了系统的自动化程度，同时因现场人员水平参差不齐还会导致较大的出错概率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机器人码垛跺型识别系统，其能够在码垛时自动识别跺型，从而提高了码垛的自动化程度，进而可降低人为参与导致的出错概率，同时有利于提高码垛效率。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种机器人码垛跺型识别系统，包括：机器人本体、机器人驱动系统、机器人控制器以及用于检测堆垛状态的传感器；所述机器人控制器、机器人驱动系统以及所述机器人本体依次连接；所述传感器与所述机器人控制器相连接；所述传感器安装在所述机器人本体的末端；所述机器人控制器用于控制所述机器人驱动系统驱动所述机器人本体将所述传感器带动至堆垛状态检测位置，并用于控制所述传感器在所述堆垛状态检测位置检测得到堆垛状态信息，还用于根据所述传感器检测到的所述堆垛状态信息进行跺型识别。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，通过在机器人本体的末端安装传感器，使得可以在机器人控制器的控制下，通过机器人驱动系统驱动机器人本体带动传感器运动至堆垛状态检测位置，并在堆垛状态检测位置上检测得到堆垛状态信息，且机器人控制器可以根据传感器检测得到的堆垛状态信息进行跺型识别。因此，本实施方式可以提高码垛的自动化程度，进而可降低人为参与导致的出错概率，同时还有利于提高码垛效率。

另外，所述传感器为测距传感器，所述堆垛状态信息为在所述堆垛状态检测位置检测到的距离信息。采用测距传感器检测得到距离信息，不仅检测精度高，而且距离信息便于机器人控制器快速识别跺型。

另外，所述距离信息为垂直于跺盘平面方向的距离信息。通过检测垂直于跺盘平面方向的距离信息，可以快速识别当前跺型的层高，进而快速识别出当前跺型。

另外，所述测距传感器包括：超声波传感器、红外传感器以及激光传感器中的一种。

另外，所述机器人码垛跺型识别系统还包括：用户控制设备；所述用户控制设备与所述机器人控制器通信连接，所述用户控制设备用于输入跺型识别控制指令，并将输入的所述跺型识别控制指令发送至所述机器人控制器，所述机器人控制器用于根据接收到的所述跺型识别控制指令进行跺型识别。通过增加用户控制设备可以方便灵活地控制跺型识别。

另外，所述用户控制设备还用于接收并显示所述机器人控制器识别出的跺型信息。

另外，所述用户控制设备为智能手机或者安装在机器人控制柜上的触控屏。

另外，所述机器人码垛跺型识别系统还包括传感器安装架；所述机器人本体的末端设置有法兰；所述传感器安装架套设于所述法兰；所述传感器安装于所述传感器安装架。

另外，所述机器人本体为六关节机器人或者四轴码垛机器人。

附图说明

图1是根据本实用新型第一实施方式机器人码垛跺型识别系统的结构框图；

图2是根据本实用新型第一实施方式机器人码垛跺型识别系统中传感器安装架的结构示意图；

图3是根据本实用新型第一实施方式的一种预设跺型的结构示意图；

图4是与图3的预设跺型对应的由机器人码垛跺型识别系统识别出的当前跺型的一种结构示意图；

图5是根据本实用新型第二实施方式机器人码垛跺型识别系统结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种机器人码垛跺型识别系统。如图1所示，本实施方式的机器人码垛跺型识别系统包括：机器人本体1、机器人驱动系统2、机器人控制器3以及传感器4。其中，机器人控制器3、机器人驱动系统2以及机器人本体1依次连接，传感器4与机器人控制器3相连接，传感器4安装在机器人本体1的末端。机器人控制器3用于控制机器人驱动系统2驱动机器人本体1将传感器4带动至堆垛状态检测位置，并用于控制传感器4在堆垛状态检测位置检测得到堆垛状态信息，还用于根据传感器4检测到的堆垛状态信息进行跺型识别。

具体而言，机器人本体1可以为六关节机器人或者四轴码垛机器人，而传感器4安装在机器人本体的末端，便于检测堆垛状态，本实施方式对于机器人本体不作具体限制。机器人驱动系统2可以为伺服驱动系统，本实施方式对于机器人驱动系统不作具体限制。机器人控制器3例如为机器人控制柜，机器人控制柜的实现方式为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。本实施方式中，传感器4采用测距传感器，相应地，堆垛状态信息为测距传感器在堆垛状态检测位置检测到的距离信息。测距传感器可以为超声波传感器、红外传感器以及激光传感器中的任意一种，然而，本实施方式对于测距传感器的类型不作具体限制。在实际应用中，技术人员可以根据距离测量精度的要求采用合适的测距传感器。在一些例子中，传感器4还可以采用图像传感器，本实施方式对于传感器不作具体限制。传感器4与机器人控制器可以直接采用模拟信号线连接，或者通过TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/互联网络协议)通信连接，本实施方式对于传感器与机器人控制器的连接方式不作具体限制。

机器人码垛跺型识别系统还包括：传感器安装架。在一些例子中，机器人本体的末端设置有法兰，传感器安装架套设于法兰，传感器安装于传感器安装架。具体地，如图2所示，传感器安装架11包括：法兰抱持本体110，法兰抱持本体110呈环形且具有缺口，法兰抱持本体110位于缺口位置的两端分别径向向外延伸形成第一固定板111以及第二固定板112，且第一固定板111平行于第二固定板112，第一固定板111以及第二固定板112上对应设置有螺孔，与螺孔匹配的螺杆114从第二固定板112上的螺孔穿入后拧紧在位于第一固定板111上的螺孔外侧的螺母113上，从而使得传感器安装架套设在法兰上，且可以通过调节缺口位置处的螺杆的长度使得传感器安装架可以安装在不同尺寸的法兰上，本实施方式对于传感器安装架的结构不做具体限制。在实际应用中，本领域技术人员可以根据传感器的安装位置以及机器人本体的结构设计不同结构的传感器安装架。本实施方式中，法兰抱持本体110径向向外延伸形成传感器安装座115，传感器4安装在传感器安装座115上，由于可以方便地通过拧开螺杆调整传感器安装架在法兰周向的位置，所以可以灵活改变传感器相对法兰周向的位置。在一些例子中，传感器安装座还可以设计成与法兰的距离可调的结构。本实施方式对于传感器安装座的结构不做具体限制。

本实施方式以传感器采用测距传感器为例对跺型识别进行详细说明如下：机器人控制器中存储有若干跺型信息以及与各个跺型信息对应的跺型识别算法。其中，跺型信息例如包括码垛的行数和/或列数以及待码垛的物品的尺寸信息，例如物品的长、宽、高信息。当跺型信息中包括有行数和/或列数信息时，则在进行跺型识别时，机器人控制器可以按照预设轨迹控制机器人驱动系统驱动机器人本体带动测距传感器运动至与行数和/或列数对应的1个或者多个堆垛状态检测位置，例如，当有3行或者3列时，堆垛状态检测位置为3个，当有三行和3列时，则堆垛状态检测位置为行数以及列数的乘积，即9个，并且，机器人控制器可以控制测距传感器在各个堆垛状态检测位置分别检测得到堆垛状态信息(即1个或者多个距离信息)。其中，距离信息可以为垂直于跺盘平面方向的距离信息，即堆垛状态检测位置位于堆垛区域的正上方。应当理解，本实施方式对于距离信息不做具体限制，距离信息也可以为测距传感器不为正上方时的距离信息。机器人控制器根据测距传感器检测到的距离信息进行跺型识别时，仅需将各个距离信息与预设跺型信息进行比较即可识别得到当前的堆垛状态信息。如图3所示，当预设跺型信息包括3行M层时，而根据测距传感器检测得到的距离信息判断出当前的堆垛状态信息为如图4所示的3行2层时，则可以识别得到当前的堆垛状态(即当前的跺型)，然后，机器人可以根据当前跺型继续进行码垛。因此，本实施方式通过测距传感器检测到的距离信息，机器人控制器可以方便地识别得到当前跺型的层数、当前码垛个数等的描述跺型状态的关键表征参数。

本实施方式相对于现有技术而言，通过机器人本体带动传感器运动，从而可以通过传感器检测当前的堆垛状态信息，并反馈给机器人控制器，再由机器人控制器根据当前的堆垛状态信息进行跺型识别以得到当前的跺型，进而，机器人可以根据当前的跺型继续码垛，从而提高了码垛的自动化程度，并且不仅可降低人为参与导致的出错概率，而且有利于提高码垛效率。本实施方式中采用距离传感器对当前的堆垛状态信息进行检测，具有检测速度快、检测精度高，且跺型识别计算量小等的优点。

本实用新型的第二实施方式涉及一种机器人码垛跺型识别系统。第二实施方式在第一实施方式的基础上做出改进，主要改进之处在于：在第二实施方式中，机器人码垛跺型识别系统中还增加了用户控制设备，从而可以灵活控制跺型识别。

如图5所示，本实施方式的机器人码垛跺型识别系统还包括：用户控制设备5。用户控制设备5与机器人控制器3通信连接，用户控制设备5用于输入跺型识别控制指令，并将输入的跺型识别控制指令发送至机器人控制器3，机器人控制器3用于根据接收到的跺型识别控制指令进行跺型识别。用户控制设备5还用于接收并显示机器人控制器3识别出的跺型信息。具体地，用户控制设备5可以为智能手机或者安装在机器人控制柜上的触控屏。工作时，用户在触摸屏5界面中选择要识别的跺型，从而通过触摸屏输入跺型识别控制指令，启动“跺型识别”功能，触摸屏将输入的跺型识别控制指令发送至机器人控制器3，机器人控制器3接收到跺型识别控制指令后开始执行预设程序(即控制机器人本体带动传感器运动至堆垛状态检测位置，并控制传感器采集距离信息，传感器4采集的距离信息反馈至机器人控制器3，机器人控制器3根据检测到的距离信息即可进行跺型辨识，计算出跺型表征参数。同时，机器人控制3识别完成后还可以将识别出的当前跺型发送至触摸屏，并在触摸屏上进行显示，由用户确认识别结果是否准确。用户通过触摸屏3确认识别无误后，还可按触摸屏上的启动按钮启动码垛，即在当前跺型基础上继续执行码垛。触摸屏还可以用于接收并实时显示由机器人控制器发送过来的码垛实时跺型信息。如果用户确认机器人控制器识别出的跺型有误，则还可以通过触摸屏启动重复识别功能，直到识别一致或者人为终止。

与第一实施方式相比，本实施方式通过加入用户控制设备，可以更加灵活方便地控制跺型识别，进一步提高本实施方式的实用性。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (9)

1.一种机器人码垛跺型识别系统，其特征在于，包括：机器人本体、机器人驱动系统、机器人控制器以及用于检测堆垛状态的传感器；

所述机器人控制器、机器人驱动系统以及所述机器人本体依次连接；

所述传感器与所述机器人控制器相连接；

所述传感器安装在所述机器人本体的末端；

所述机器人控制器用于控制所述机器人驱动系统驱动所述机器人本体将所述传感器带动至堆垛状态检测位置，并用于控制所述传感器在所述堆垛状态检测位置检测得到堆垛状态信息，还用于根据所述传感器检测到的所述堆垛状态信息进行跺型识别。

2.根据权利要求1所述的机器人码垛跺型识别系统，其特征在于，所述传感器为测距传感器，所述堆垛状态信息为在所述堆垛状态检测位置检测到的距离信息。

3.根据权利要求2所述的机器人码垛跺型识别系统，其特征在于，所述距离信息为垂直于跺盘平面方向的距离信息。

4.根据权利要求2所述的机器人码垛跺型识别系统，其特征在于，所述测距传感器包括：超声波传感器、红外传感器以及激光传感器中的一种。

5.根据权利要求1所述的机器人码垛跺型识别系统，其特征在于，所述机器人码垛跺型识别系统还包括：用户控制设备；

所述用户控制设备与所述机器人控制器通信连接，所述用户控制设备用于输入跺型识别控制指令，并将输入的所述跺型识别控制指令发送至所述机器人控制器，所述机器人控制器用于根据接收到的所述跺型识别控制指令进行跺型识别。

6.根据权利要求5所述的机器人码垛跺型识别系统，其特征在于，所述用户控制设备还用于接收并显示所述机器人控制器识别出的跺型信息。

7.根据权利要求5所述的机器人码垛跺型识别系统，其特征在于，所述用户控制设备为智能手机或者安装在机器人控制柜上的触控屏。

8.根据权利要求1所述的机器人码垛跺型识别系统，其特征在于，所述机器人码垛跺型识别系统还包括传感器安装架；

所述机器人本体的末端设置有法兰；

所述传感器安装架套设于所述法兰；

所述传感器安装于所述传感器安装架。

9.根据权利要求1所述的机器人码垛跺型识别系统，其特征在于，所述机器人本体为六关节机器人或者四轴码垛机器人。