[发明专利]基于激光视觉的机器人自动装车系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及物品输送领域，特别地，涉及一种基于激光视觉的机器人自动装车系统及方法。

背景技术

当产品生产完成需要运输至其它地方存放或出货送至下一环节经销商时，需要将货物码放在货车上，通过货车送至指定地点。在现行的装车工作中，大部分以输送辊道直接连接至车厢，由人工来完成堆垛；自动化装载产品，通常将产品堆垛于货架或托板上，当需要装车时则通过叉车将托板连同货物叉起放在货车的边缘处，然后再依靠人力将货物码至货车内部，只能适当降低人工的工作强度，本质上还是人工；同时，无论是重量较大的物品还是危险品都会对工作人员存在较大的安全隐患。为了提高生产效率，现有一些的装车设备会设置输送带运输物品，同时配合机器人将物品码放于货车上。这些输送带和机器人一般固定安装在货车旁边，机器人的抓手从输送带上取下物品然后放置至货车上。该种装车设备的自动化程度较高，但由于不具备自主识别车辆和车厢的功能，要求车辆尺寸必须固定，车辆停靠必须精准，且机械人的高度和抓手长度又较为有限，而货车的长度较大，导致单台机器人的工作区域非常小。

CN203806728U公开了一种装车机器人，汽车和输送轨道置于龙门吊下方，龙门吊通过地面辊道可实现x方向移动。机器抓手置于龙门吊上，可实现y、z方向的移动。但该装车机器人存在如下缺点：1、该方案占地面积大，需要较大的空间高度和宽度；2、整体封装程度低，多轴联动的稳定性会下降；3、没有视觉引导，只能适用提前测绘的有限车型，且需要汽车停靠精准。

发明内容

本发明提供了一种基于激光视觉的机器人自动装车系统及方法，以解决现有的装车系统无法满足自动装车需求且无法适应不同尺寸车辆的装车需求的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种基于激光视觉的机器人自动装车系统，用于对汽车车厢进行定位并将待码垛物品自动转移至车厢上相应的堆垛区域，本发明机器人自动装车系统包括：

激光视觉系统，用于检测车厢的尺寸参数及车厢上物品码垛后的实时位置信息；

输送系统，用于对接前端输送线转移的待码垛物品并将待码垛物品转移至车厢上码垛层对应的水平高度位置；

机器人系统，与输送系统配合，用于将输送系统上的待码垛物品码垛至车厢上相应的堆垛区域；

控制系统，与激光视觉系统、输送系统及机器人系统均通信连接，用于接收激光视觉系统检测的信息并控制输送系统及机器人系统联动。

进一步地，机器人系统包括分设于输送系统两侧的两个机器人，激光视觉系统包括至少两个线激光器及至少一个点激光器，至少两个线激光器对称设置于两个机器人上，至少一个点激光器架设于车厢之上的安装支架上，至少两个线激光器在机器人的移动带动下扫描获取车厢的长度、宽度参数，至少一个点激光器用于扫描获取车厢或者车厢上物品的高度参数。

进一步地，输送系统包括用于对接前端输送线的水平输送线，水平输送线衔接与其成角度倾斜设置的斜输送线，斜输送线的末端连接用于水平输送待码垛物品的辊道输送线，水平输送线与斜输送线的衔接处设有纵向设置的第一连杆，斜输送线与辊道输送线的衔接处设有纵向设置的第二连杆，还包括连接第一连杆、第二连杆的第三连杆，水平输送线与辊道输送线之间经第一连杆、第二连杆、第三连杆及斜输送线形成的四连杆机构衔接；

输送系统还包括设置于水平输送线上用于调整辊道输送线高度位置的提升装置，提升装置与控制系统通信连接。

进一步地，水平输送线与斜输送线连接处形成第一铰接点，第一连杆经第一斜拉杆与水平输送线固定连接成90°，辊道输送线与斜输送线连接处形成第二铰接点，第二连杆经第二斜拉杆与辊道输送线固定连接成90°，第三连杆与第二连杆连接处形成第三铰接点，第三连杆与第一连杆连接处形成第四铰接点。

进一步地，水平输送线在第一铰接点之外还设有水平向延伸的延伸段，提升装置设于延伸段上。

进一步地，提升装置为卷扬机，卷扬机经钢丝绳连接第三连杆和/或第二连杆。

进一步地，机器人自动装车系统还包括用于检测辊道输送线水平位置和/或高度位置的位移传感器，控制系统连接位移传感器并控制机器人系统位移。

进一步地，位移传感器为设于延伸段上的拉绳式位移传感器。

进一步地，辊道输送线上设有便于机器人系统抓取待码垛物品的避位槽。

根据本发明的另一方面，还提供一种基于激光视觉的机器人自动装车方法，采用上述的基于激光视觉的机器人自动装车系统，本发明方法包括以下步骤：