[发明专利]一种基于3D视觉的混合拆码垛方法

权利要求书

1.一种基于3D视觉的混合拆码垛方法，其特征在于，包括如下步骤：

在用于装载箱体的托盘上设置重力感应装置，实时获取托盘上箱体的水平重心位置；

设置3D视觉装置对箱体的尺寸和边缘位置进行识别，引导机械手对箱体进行抓取；

在所述机械手上设置抓取称重装置，在对箱体进行抓取的同时检测箱体的重量；

根据所述托盘上箱体的水平重心位置、所述箱体的尺寸和边缘位置以及所述箱体的重量，确定拆码垛的顺序，并利用所述机械手完成混合拆码垛；

所述基于3D视觉的混合拆码垛方法包括码垛模式和拆垛模式；

所述码垛模式包括如下步骤：

根据所述机械手抓取的箱体的尺寸、重量及其码放位置，计算其码放后托盘上箱体的水平重心位置和竖直重心位置，并判断其是否在预设的重心安全阈值内；若在所述重心安全阈值内，则引导所述机械手将抓取的箱体按照所述码放位置码放于托盘上；若所述托盘上箱体的水平重心位置和竖直重心位置不在预设的重心安全阈值内，则重新生成该箱体的码放位置；

所述拆垛模式包括如下步骤：

B1、利用设置于所述托盘上的所述重力感应装置对所述托盘上箱体的水平重心位置进行检测；

B2、利用所述3D视觉装置对所述托盘上各箱体的尺寸和边缘位置进行识别，按照预设的拆垛顺序引导机械手对箱体进行试抓取；

B3、在所述机械手对箱体进行试抓取时，利用所述抓取称重装置对箱体的重量进行检测，并根据所述托盘上箱体的水平重心位置变化情况生成修订后的拆垛顺序。

2.根据权利要求1所述的一种基于3D视觉的混合拆码垛方法，其特征在于：所述码垛模式还包括如下步骤：

A1、在用于输送待码垛箱体的输送装置的前端设置所述3D视觉装置，对待码垛的各箱体的尺寸和边缘位置进行检测；

A2、根据步骤A1测得的所述各箱体的尺寸，确定码垛顺序和各箱体的码放位置；

A3、按照步骤A2确定的所述码垛顺序和步骤A1测得的所述箱体的边缘位置，引导机械手按照所述码垛顺序对箱体进行抓取；

A4、利用设置于所述机械手上的所述抓取称重装置在抓取过程中对箱体的重量进行检测，同时利用设置于所述托盘上的所述重力感应装置对所述托盘上箱体的水平重心位置进行检测。

3.根据权利要求1所述的一种基于3D视觉的混合拆码垛方法，其特征在于：所述拆垛模式还包括如下步骤：

B4、所述机械手按照所述修订后的拆垛顺序抓取箱体并移出托盘，完成拆垛。

4.根据权利要求2所述的一种基于3D视觉的混合拆码垛方法，其特征在于：在步骤A2中，所述码垛顺序和各箱体的码放位置根据所述箱体的尺寸确定；当检测到尺寸小于预设值的箱体时，在设置码放位置时为其预留码垛空间。

5.根据权利要求1所述的一种基于3D视觉的混合拆码垛方法，其特征在于：在步骤B3中，当所述托盘上箱体的水平重心位置的变化在安全阈值内时，所述修订后的拆垛顺序与所述预设的拆垛顺序一致；当所述托盘上箱体的水平重心位置的变化超出安全阈值时，所述修订后的拆垛顺序按照预设规则生成。

6.根据权利要求1所述的一种基于3D视觉的混合拆码垛方法，其特征在于：所述3D视觉装置包括3D相机、测距传感器以及用于对所述3D相机和所述测距传感器采集的信息进行处理的信息处理系统。

7.根据权利要求6所述的一种基于3D视觉的混合拆码垛方法，其特征在于：所述信息处理系统包括图像分割模块和箱体识别模块；所述图像分割模块与所述3D相机电性连接，用于对所述3D相机采集的图像数据进行分割处理，识别出箱体的边缘轮廓；所述箱体识别模块与所述图像分割模块和所述测距传感器分别电性连接，用于计算箱体的尺寸及边缘坐标。

8.根据权利要求1～7中任一权利要求所述的一种基于3D视觉的混合拆码垛方法，其特征在于：所述重力感应装置包括若干个均匀分布于所述托盘表面的重力传感器。

9.根据权利要求1～7中任一权利要求所述的一种基于3D视觉的混合拆码垛方法，其特征在于：所述抓取称重装置包括称重台和设置于所述称重台表面的称重传感器。