[发明专利]一种用于物流拆垛的机器人控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种用于物流拆垛的机器人控制方法及系统，该方法包括如下步骤：建立吸盘手的第一二维模型；根据机器人的基坐标系建立第一三维坐标系，根据3D相机拍摄的图像建立第二三维坐标系，基于第一三维坐标系对第二三维坐标系进行标定，得到标定后的第二三维坐标系；基于3D相机拍摄的待抓取物体的图像和标定后的第二三维坐标系获取待抓取物体中位于最上层的物体的角点，构建最上层物体的第二二维模型；确定最上层物体的抓取顺序，依据抓取顺序获得至少一个抓取目标；模拟第一二维模型与抓取目标的第二二维模型的位置关系，进行吸盘手和抓取目标的碰撞检测；基于碰撞检测的结果对吸盘手进行抓取规划。本发明能够实不同规格的物体的多目标抓取。

技术领域

本发明涉及物流拆垛技术领域，尤其涉及一种用于物流拆垛的机器人控制方法及系统。

背景技术

随着劳动力成本的不断增加和自动化技术的提高，机器人设备在工厂中越来越普及。物流拆垛是物流行业非常常见的一道工序，其工作繁重乏味，越来越少的人愿意从事这一工作，且物流行业相比一般生产制造企业，在垛型上又更加不规则。现有的应用于物流拆垛的控制方法主要包括视觉抓取方法和吸盘抓取方法，其中视觉抓取方法只能提供不同规格情况下，单一目标的抓取，抓取效率较低；而吸盘抓取方法只能提供单一规格下，固定垛型的抓取，抓取灵活性较低。

因此，如何提供一种能够实现不同规格目标的多目标抓取的用于物流拆垛的机器人控制方法及系统是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明提供一种用于物流拆垛的机器人控制方法及系统，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于物流拆垛的机器人控制方法，包括如下步骤：

根据安装于机器人末端的吸盘手的形状和尺寸建立吸盘手的第一二维模型；

根据所述机器人的基坐标系建立第一三维坐标系，根据3D相机拍摄的图像建立第二三维坐标系，基于所述第一三维坐标系对所述第二三维坐标系进行标定，得到标定后的第二三维坐标系；

基于所述3D相机拍摄的待抓取物体的图像和标定后的第二三维坐标系获取所述待抓取物体中位于最上层的物体的角点，构建最上层物体的第二二维模型，所述角点定义为：放置在水平面上的长方体物体在水平面上的投影得到的长方形的四个顶点；

确定所述最上层物体的抓取顺序，依据所述抓取顺序获得至少一个抓取目标；

模拟所述第一二维模型与所述抓取目标的第二二维模型的位置关系，进行所述吸盘手和所述抓取目标的碰撞检测；

基于碰撞检测的结果对所述吸盘手进行抓取规划。

较佳地，所述第一二维模型与所述抓取目标的第二二维模型的位置关系包括包含关系、分离关系和部分重合关系，

所述包含关系是指：所述抓取目标的四个角点都在所述第一二维模型的框选范围内；

所述分离关系是指：所述抓取目标的四个角点都不在所述第一二维模型的框选范围内，且所述第一二维模型也不在所述抓取目标的四个角点围成的长方形空间内；

所述部分重合关系是指：所述抓取目标的四个角点都不在所述第一二维模型的框选范围内，但所述第一二维模型与所述抓取目标有重叠；或者所述抓取目标有1至3个角点在所述第一二维模型的框选范围内；

当所述第一二维模型的框选范围内，只存在与其存在包含关系和分离关系的抓取目标时，则碰撞检测的结果为“通过”；所述第一二维模型的框选范围内，存在与其存在部分重合关系的抓取目标时，则碰撞检测的结果为“失败”。

较佳地，判断所述角点是否在所述第一二维模型的框选范围内的方法包括：