[发明专利]一种多层货架轮廓的初始化自动标定装置和方法

说明书

本发明涉及一种多层货架轮廓的初始化自动标定装置和方法，该装置包括机器人叉车、安装在机器人叉车上进行升降运动的叉车门架，在叉车门架上还安装有随着叉车门架作升降运动的拉线编码器以及随着叉车门架作升降运动的激光雷达机构；所述拉线编码器用于计数激光雷达机构当前在Z轴上的位置，所述激光雷达机构用于在Z轴当前高度上扫出当前货架所在层的轮廓。本发明设计合理，其通过将拉线编码器和激光组合使用，并使得二者之间相互依赖和相互支持，达到了新的效果，使得激光雷达能够将整个货架的三维空间扫描出来，相比组合以前单独使用激光只能扫描XY平面、单独使用拉线编码器则只能扫描Z平面的单独的效果，产生了从量变到质变的飞越。

技术领域

本发明属于物流仓储技术领域，尤其涉及一种多层货架轮廓的初始化自动标定装置和方法。

背景技术

在物流仓储过程中，机器人叉车到多层货架存取货物，需要获得每个货位的水平位置信息和每层货架的高度位置信息。

现有技术一般采取二维码视觉定位货架方法，即在每个货位上敷设二维码标签、标签内设有每个货位的具体坐标位置，还在每层货架上敷设二维码标签，标签内设有每层货架的高度信息。采用二维码定位货架虽然可行，但二维码识别方法有两个难点不容易克服：第一，二维码识别容易受光线干扰，对环境要求高；第二，二维码对人工贴码精度要求很高，因为二维码是根据三个顶角的位置确定方向，一旦二维码在当前点位贴歪了一点，车体在当前点哪怕是出现1度的误差，到达下一个点位就会造成10几度的误差，就有可能在车体到下一个点位时扫描不到二维码的情况。以上这些使得二维码人工贴码的劳动量很大：如果是一个几百平米的场地，几个人贴码就会长达一个多星期的时间。

采用二维码定位货架，当仓储多层货架为横梁式多层货架时，还会出现另一个难以克服的困难：横梁式货架是由多个横向窗口组成的，每个窗口用左右两根立柱间隔，每个窗口内摆放的货位可以根据需要自由定制的，为了节省立柱材料，使用者也可以把每个窗口的横向距离拉长，窗口由一般两个货位改进为十个以上的货位，这种多货位的横梁式货架窗口又会带来新的问题：第一，货架长时间使用中间部分会向下凹陷，致使中间货层的高度低于两边同一个货层的高度；第二，由于仓储地面水平度情况普遍不够好，当货架很长时，由于地面可能是倾斜的，致使货架两端的高度不一致，同一层货架一端和另一端的高度相差很多。如果采用动态货位柔性货架，这种问题就更加突出：同一个货架窗口的货物高度、大小尺寸可能不一致，假设原来一排放10个货物，但是大货物就只能放三个，尤其是大货物的高度相比小货物要大，由于同一层货架两端和中间的高度不一致，原先放小货物的地方的高度不能满足放大货物高度的需求。以上问题采用二维码定位货架是不能解决的：因为二维码定位货架的高度是每一层只用一个二维码标识，没有考虑到货架两端高度不一致以及货架中间向下凹陷的问题。

综上所述，对于仓储多层货架和横梁式货架，机器人存取货最大问题是每个货位的高度有误差。如果没有统一扫描，则需要挨个去测量每个货架的每个货位的高度。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种多层货架轮廓的初始化自动标定装置和方法，目的在于解决多层货架每个货位的高度有误差、需要逐个去测量每个货架的每个货位的高度的问题。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种多层货架轮廓的初始化自动标定装置，包括机器人叉车、安装在机器人叉车上进行升降运动的叉车门架，在叉车门架上还安装有随着叉车门架作升降运动的拉线编码器以及随着叉车门架作升降运动的激光雷达机构；所述拉线编码器用于计数激光雷达机构当前在Z轴上的位置，所述激光雷达机构用于在Z轴当前高度上扫出当前货架所在层的轮廓。