[发明专利]移动抓取机器人和自动取货方法

权利要求书

1.一种自动取货方法，其特征在于，用于控制移动抓取机器人抓取货品，所述移动抓取机器人包括：

可移动基座(1)；

支撑柱(2)，所述支撑柱(2)安装于所述可移动基座(1)的上方；

机械臂(3)，所述机械臂(3)安装于所述支撑柱(2)的顶端；

机械手(4)，所述机械手(4)安装于所述机械臂(3)的末端；

中转箱(72)，所述中转箱(72)装设于所述支撑柱(2)；

其中，所述支撑柱(2)在所述可移动基座(1)的前进侧和后退侧分别布置有一个避障传感器(8)，并且所述避障传感器(8)在所述支撑柱(2)的高度方向上具有高度差；

并且，所述机械手(4)装设有与所述机械手(4)同步移动的视觉系统；

中转箱组件包括连接板(71)、中转箱(72)和电动缸(73)；

所述连接板(71)固定于所述支撑柱(2)的所述可移动基座(1)的后退侧；

所述中转箱(72)一端的底部与所述连接板(71)铰接；

所述电动缸(73)安装于所述可移动基座(1)的侧面并且输出端铰接于所述中转箱(72)的底面；

所述中转箱(72)的远离所述支撑柱(2)的一端设置有端盖(721)；

当所述电动缸(73)的输出端伸出时，所述中转箱(72)保持水平状态；当所述电动缸(73)的输出端缩短时，所述中转箱(72)向端盖(721)所在一侧倾斜，所述端盖(721)自动打开；

所述支撑柱(2)在所述可移动基座(1)的后退侧安装有惯性测量单元(9)，所述惯性测量单元(9)位于同一侧的所述避障传感器(8)的下方；

所述视觉系统包括安装于所述机械手(4)的视觉系统安装架(51)和安装于所述视觉系统安装架(51)的双目视觉系统(6)；

所述双目视觉系统(6)包括主壳(61)、一对旋转翼板(66)和一对摄像装置(52)；

该对所述旋转翼板(66)分别布置在所述主壳(61)的相对两侧壁外，并且该对所述旋转翼板(66)的转轴(68)布置在所述主壳(61)的同一端；所述转轴(68)固定于所述主壳(61)内，所述旋转翼板(66)的根部通过轴承(65)安装于所述转轴(68)；

该对所述摄像装置(52)分别布置在一对所述旋转翼板(66)背向所述主壳(61)的侧壁的安装面；

并且所述自动取货方法包括由所述移动抓取机器人的控制器执行的以下步骤：

利用所述避障传感器的采集信号驱动所述可移动基座向货架位置移动；

当所述可移动基座到达所述货架后，触发所述视觉系统拍照和采集点云；所述触发所述视觉系统拍照和采集点云包括调整摄像装置之间的夹角以获取三维点云数据和图像；

驱动同步结构使得摄像装置之间的夹角增大，重复获取三维点云数据，直至成对的摄像装置的水平视场角大于180°；

根据所述视觉系统获得的图像及点云数据，确定货架内的货品的位置和抓取点；

当根据确定的所述抓取点判断出所述货品适于抓取时，通过所述点云数据确定所述货品周围的障碍物位置；

根据所述货品的位置和抓取点、以及所述障碍物位置，驱动所述机械臂移动和所述机械手协同移动，以利用所述机械手将所述货品抓取放入至所述中转箱。

2.根据权利要求1所述的自动取货方法，其特征在于，通过所述点云数据确定所述货品周围的障碍物位置和驱动所述机械臂移动和所述机械手协同移动之间还包括：

根据所述货品的位置和抓取点、以及所述障碍物位置，驱动所述可移动基座移动进行位置补偿。

3.根据权利要求1或2所述的自动取货方法，其特征在于，所述控制器判断待抓取货品是否适于抓取包括：

将抓取点的法向作为抓取方向，并判断抓取点的法向与视觉系统的镜头法向的夹角；若抓取点的法向与相机镜头的法向方向相同，则机械手放弃抓取，并重复识别其它货品的位置和抓取点。

4.根据权利要求1所述的自动取货方法，其特征在于，所述移动抓取机器人还包括中转箱组件；

所述中转箱组件安装于所述支撑柱(2)和所述可移动基座(1)的侧面。

5.根据权利要求4所述的自动取货方法，其特征在于，所述中转箱(72)位于同一侧的所述避障传感器(8)的上方。