[发明专利]改进的拾取和放置

说明书

技术领域

本发明涉及拾取和放置系统，以及控制这样的系统中的拾取和放置动作的方法。

背景技术

由于计算机技术领域发展的结果，工业机器人的通用性和灵活性大大地增加。机器人可被使用于非常不同的类型的工业任务，包括点焊汽车的零部件以及通常被称为拾取和放置的任务。拾取和放置任务包括从输送带拾取物品和将它们放置在运送货板或运送箱中。熟知的示例是从输送带拾取巧克力和将它们放置在包装托盘或巧克力盒中。

典型的拾取和放置系统包括输入输送装置，来自物品源的物品在输入输送装置上进行传送。物品被传送到拾取和放置机器人，所述拾取和放置机器人拾取物品，并将它们放置在输出输送装置上。在输入输送装置上物品的流量，即，每单位时间传送的物品数目，可以在小的或大的程度上变化。同样地，输出输送装置接收物品的能力也可以变化。例如，如果输出输送装置在较短或较长期间内变慢或甚至停止，则由于输出输送装置已经充满在机器人的放置范围内放置的物品，拾取和放置机器人放置物品将变得不可能。

关于物品流量和放置位置的可用性的这样的变化是当设计拾取和放置系统时，特别是在设计拾取和放置机器人在系统中的运行的方式时，需要特别注意的问题。显然，当拾取和放置系统包括多个输出输送装置和多个拾取和放置机器人时，这个问题甚至是更复杂的。

作为US 2007/0108109公布的现有技术专利申请描述了在拾取和放置系统中对于机器的控制方法。它描述了包括通过主过程而控制的多个机器人的系统，其中来自传感器的、关于输入输送装置上物品的位置信息被使用来在机器人之间分配拾取和放置任务。

发明内容

为了改进现有技术方案，按照第一方面，提供了一种在拾取和放置系统中的方法，所述系统包括至少一个输入输送装置、至少一个输出输送装置、至少一个拾取和放置机器人和控制电路，所述方法包括确定在输入输送装置上各个物品可以被拾取的可用的拾取位置，确定在输出输送装置上可以放置各个物品的可用的放置位置，对于可用的拾取位置和可用的放置位置，计算相应的拾取时间和放置时间，以及指示所述至少一个机器人按照由相应的拾取时间和放置时间确定的次序来拾取在拾取位置处的物品并且将物品放置在放置位置处。

也就是，关于物品流量以及拾取和放置位置的可用性的变化的问题的解决在于，进行拾取和放置时间的计算，计算取决于拾取以及放置位置两者的可用性。确定什么物品被拾取和它们以哪种次序被拾取，以及物品将被放置在哪个放置位置。这是与其中仅仅考虑在输入输送装置上的拾取位置的可用性的现有技术不同的。

应当理解，拾取时间和放置时间为分别要发生拾取和放置的时刻的计算的预测值。

确定可用的拾取位置可包括：基于输入输送装置的移动速度和拾取和放置系统的性能度量，来预测拾取位置。

同样地，确定可用的放置位置可包括：基于输出输送装置的移动速度和拾取和放置系统的性能度量，来预测放置位置。

拾取和放置系统的性能度量可以是拾取和放置循环时间。循环时间是从当发生拾取时的时刻到当发生放置时的时刻的时间间隔，或是从当发生放置时的时刻到当发生拾取时的时刻的时间间隔。循环时间可包括其间进行抓取或释放物品的处理时间间隔。

方法还可包括识别输出输送装置上放置位置的组的步骤，每组具有相应数目的放置位置，以及确定可用的放置位置可包括：对于每个放置位置的组，检验在所述组内放置位置是否为不可用，如果发现是不可用的，则将在所述组内的所有的放置位置限定为不可用。

这样的实施例针对其中在输出输送装置上不允许有未完成的箱的情形，即，箱是放置位置的组的示例。

仅仅对于具有尚未被使用的放置位置的组才执行检验在所述组内的放置位置是否为不可用。也就是，位置的使用被限定为物品是否被放置在所述位置处。

在这样的实施例中，不考虑已有机器人对于其进行操作的箱，即，其中已放置至少一个物品的箱。

方法可包括，其中系统包括多个拾取和放置机器人，每个机器人与相应的输出输送装置相关联，对于每个机器人，计算代表对于待放置的物品的需要的值，对于在输入输送装置上的每个物品，指定特定的机器人执行拾取和放置，所述指定取决于代表对于物品的需要的值。

也就是，物品可以基于在输出输送装置上预测的需要，而被分配在输入输送装置上，待拾取的物品被指定给多机器人系统中的特定的机器人。

按照第二方面的计算机程序可包括软件指令，该软件指令当在计算机上被执行时，执行按照第一方面的方法。