[发明专利]多机械臂装置及其控制方法

说明书

本发明提供了一种多机械臂装置及其控制方法，多个机械臂用于抓取和分拣沿传送带移动的物体，方法包括：提供包括待分配任务的任务列表和包括处于空闲状态的机械臂的机械臂列表，每个待分配任务包括传送带上的物体的抓取位姿；从任务列表中选择待分配任务；确定待分配任务是否位于机械臂列表中第一个机械臂的抓取范围内；如待分配任务位于机械臂的抓取范围内，确定机械臂与其他机械臂是否有碰撞；如无碰撞，将待分配任务分配给所述机械臂并从机械臂列表删除所述机械臂，如有碰撞，选择所述机械臂列表中的下一个机械臂，确定其与其他机械臂是否有碰撞；以及根据物体的抓取位姿产生用于所述机械臂执行的轨迹文件。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种用于多机械臂装置的控制方法、多机械臂装置和分拣系统。

背景技术

电商行业的蓬勃发展给物流带来了压力和挑战。在物流中心，大量快递包裹沿着传送带高速运动，等待被分拣，位于传送带两侧的机械臂自动高效地完成分拣任务。

现有的分拣系统通常在沿传送带布置若干个机械臂，用摄像头采集传送带图像，识别待分拣物体和生成分拣任务，将这些分拣任务分配给下游的可用机械臂执行分拣。遗憾的是，这种分拣系统存在以下问题：为了避免机械臂之间的碰撞，机械臂只能分隔布置，因此机械臂布局密度受限，系统吞吐量低；另外，这种分拣系统容错能力差，在任务分配后，如果物体意外偏移或其他原因导致机械臂抓取失败无法进行补救。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于多机械臂装置的控制方法、多机械臂装置、分拣系统、计算机可读介质，其能够解决或至少缓解上述技术问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于多机械臂分拣的控制方法，所述多个机械臂用于抓取和分拣沿传送带移动的物体，所述方法包括：

提供包括待分配任务的任务列表和包括处于空闲状态的机械臂的机械臂列表，每个待分配任务包括传送带上的物体的抓取位姿；

从所述任务列表中选择待分配任务；

确定所述待分配任务是否位于所述机械臂列表中第一个机械臂的抓取范围内；

如所述待分配任务位于机械臂的抓取范围内，确定所述机械臂与其他机械臂是否有碰撞；

如无碰撞，将所述待分配任务分配给所述机械臂并从所述机械臂列表删除所述机械臂，如有碰撞，选择所述机械臂列表中的下一个机械臂，确定其与其他机械臂是否有碰撞；以及

根据所述物体的抓取位姿产生用于所述机械臂执行的轨迹文件。

在一个实施例中，所述控制方法还可以包括：拍摄传送带上的物体的图像，并产生物体的抓取位姿，所述抓取位姿包括拍摄图像时间戳、传送带速度、抓取位置的空间坐标和末端姿态；以及添加所述抓取位姿到所述任务列表，作为待分配任务。

在一个实施例中，所述控制方法还可以包括：拍摄传送带上的物体的图像，得到物体的彩色和深度图像信息；转换所述彩色和深度图像信息，得到点云信息；聚类所述点云信息，以识别出要被抓取的物体及抓取位置；对聚类后的点云信息进行平面拟合，得到物体的平面法向量；根据平面法向量计算出机械臂抓取的末端姿态；以及产生物体的抓取位姿，所述抓取位姿包括拍摄图像时间戳、传送带速度、抓取位置的空间坐标和末端姿态。

在一个实施例中，所述确定所述待分配任务是否在机械臂的抓取范围内，具体可以包括：至少部分地基于当前时间和所述待分配任务的抓取位姿确定所述待分配任务是否在机械臂的抓取范围内。

在一个实施例中，所述确定所述机械臂与其他机械臂是否有碰撞，具体可以包括：至少部分地基于其他机械臂的状态和所述抓取位姿，确定所述机械臂与其他机械臂是否有碰撞。