[发明专利]视觉辅助机器人化卸垛机

权利要求书

1.一种卸垛机，其包括：

货盘卸载站，其被构造用于接收设置在货盘负载层中的箱的货盘负载，所述货盘负载层中的每一者由在所述货盘负载的区域上的公共层级处并置的多于一个的箱形成；

机器人，其配备有卸垛末端执行器，所述卸垛末端执行器具有夹持器，所述夹持器被构造成用其夹持和拾取所述货盘负载层中的至少一者，以便将至少一个货盘负载层从所述货盘卸载站处的所述货盘负载运送到输出站，所述夹持器具有夹持器接合接口，所述夹持器接合接口限定所述货盘负载层中的至少一者相对于所述卸垛末端执行器的预定层接合位置和取向，以便利用所述夹持器可重复地实现所述货盘负载层中的至少一者的捕获和稳定保持；

视觉系统，其被设置成对所述货盘卸载站处的箱的所述货盘负载进行成像，并且被构造成与机器人运动无关地生成所述货盘负载层中的至少一者的顶部的至少一个图像；和

控制器，其可操作地联接到所述视觉系统，以便从所述视觉系统接收至少一个图像，并且被构造成基于所述至少一个图像来实现确定所述货盘负载层中的至少一者相对于所述夹持器接合接口的所述预定层接合位置和取向的层位置和取向，其中所述控制器可操作地联接到所述机器人，以便定位所述夹持器，并且利用所述夹持器在所述夹持器接合接口处捕获和保持所述货盘负载层中的至少一者。

2. 根据权利要求1所述的卸垛机，其特征在于，所述预定层接合位置和取向提供了所述夹持器接合接口的接合平面取向，并且所述层位置和取向描绘了所述货盘负载层中的至少一者的接合表面的平面度，所述接合表面被设置成与基本上横跨所述货盘负载层中的至少一者的所述夹持器接合接口对接， 并且所述层位置和取向描绘了在至少两个正交方向上，所述货盘负载层中的至少一者的所述接合表面和所述夹持器接合接口的平面取向之间的的平面错位。

3.根据权利要求1所述的卸垛机，其特征在于，所述视觉系统包括与所述机器人无关地安装的至少一个摄像机。

4.根据权利要求3所述的卸垛机，其特征在于，所述至少一个摄像机中的每一者被校准到公共摄像机校准参考结构，并且其中对所述公共摄像机校准参考结构的校准描绘了每个相应摄像机的相应摄像机参考系与所述至少一个摄像机中的每个其它摄像机以及与所述机器人的预定参考系的位置关系。

5.根据权利要求3所述的卸垛机，其特征在于，所述至少一个摄像机被设置成使得所述至少一个摄像机的视场从所述货盘负载的最上面的面朝上的表面到所述货盘负载的底部覆盖所述货盘负载。

6.根据权利要求3所述的卸垛机，其特征在于，所述至少一个摄像机被设置成使得所述货盘负载层中的每一者的最上面的面朝上的表面位于所述至少一个摄像机的所述视场内。

7.一种卸垛机，其包括：

货盘卸载站，其被构造用于接收设置在货盘负载层中的箱的货盘负载，所述货盘负载层中的每一者由在所述货盘负载的区域上的公共层级处并置的多于一个的箱形成；

机器人，其配备有卸垛末端执行器，所述卸垛末端执行器具有夹持器，所述夹持器被构造成用其夹持和拾取所述货盘负载层中的至少一者，以便将至少一个货盘负载层从卸载站处的所述货盘负载运送到输出站，所述夹持器具有夹持器接合接口，所述夹持器接合接口限定所述货盘负载层中的至少一者相对于末端执行器的预定层接合位置和取向，以便利用所述夹持器可重复地实现所述货盘负载层中的至少一者的捕获和稳定保持；

视觉系统，其与所述机器人分开设置，以便对所述货盘卸载站处的所述货盘负载进行成像，并且被构造成与机器人运动无关地生成所述货盘负载层中的至少一者的顶部的至少一个图像；和

控制器，其被构造成基于所述至少一个图像来实现确定夹持器接口和所述货盘负载层中的至少一者中的每个最顶货盘层之间的位置和取向关系。

8.根据权利要求7所述的卸垛机，其特征在于，所述控制器可操作地联接到所述视觉系统，以便从所述视觉系统接收所述至少一个图像。