拣货方法、系统及其应用的获持与放置系统、机器人技术方案

一种拣货系统(10)，包括传送机构(11)；感知装置(12)，用于感测被操作物；操作用机器人(13)，其自由端设置有末端执行器(15)，至少一个处理器(14)，用于根据被操作物得到操作用机器人的第一状态，以及将该被操作物放置于传送机构(11)的第二状态，获取运动规划；第二状态包括该被操作物沿传送机构(11)的传送方向具有目标速度，其中，目标速度对应传送速度；控制操作用机器人(13)运动到第一状态并控制末端执行器(15)获持被操作物；控制操作用机器人(13)运动到第二状态；控制末端执行器(15)放置被操作物于传送机构(11)。系统使得被操作物放置于传送机构(11)时具有与传送机构(11)一致的运动状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】拣货方法、系统及其应用的获持与放置系统、机器人
本专利技术涉及机器人控制领域，尤其涉及一种拣货方法及系统，以及其应用的一种获持与放置系统、机器人。
技术介绍
工业4.0的概念是将制造业向智能化转型。目前，物流仓储业的自动化主要采用复杂的传送带系统，实现仓储中的货物自动化输送。该方式虽已大幅提升了仓储的运作效率，但是，目前仍存在大量人工环节，执行拣货，将货物于一个运作端放置于另一个运作端。例如，货物进入仓储的初始环节，将卸载的货物一一拣取放置于传送系统的输入区域，以使货物进入传送系统的自动化运作。以及中间环节，涉及到需要将货物由一个传送带子系统输出转至另一个传送带子系统等需要拣货的环节。据此，现有传送带系统的自动化体系，存在以下问题：1、自动化仅限于传送带系统，拣货环节仍为人工操作。2、人工操作为重复性体力劳动，执行效率会依据个人体能以及劳动时间产生不同影响，因此，系统运作受限于人工执行力。3、对于高速运转的传送带系统，人工操作拣货放置于传送带的速度难以匹配，则会导致传送带系统的效率未能真正得以实施。因此，改进人工拣货环节，是充分实现仓储自动化、提升运作效率的一个重要环节，是有待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于
技术介绍
存在的问题，本专利技术的实施方式提供了一种拣货系统，包括：传送机构，所述传送机构具有传送速度VC；感知装置，用于感测被操作物；操作用机器人，包括自由端，该自由端设置有末端执行器，至少一个处理器，用于：根据所述感知装置感测的所述被操作物得到所述操作用机器人的第一状态，以及将该被操作物放置于所述传送机构的第二状态，获取运动规划；所述第二状态包括该被操作物沿所述传送机构的传送方向具有目标速度VG，其中，目标速度VG对应所述传送速度VC；控制所述机械臂运动到所述第一状态，并控制所述末端执行器获持所述被操作物；根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态；控制所述末端执行器放置所述被操作物于所述传送机构。本专利技术实施方式还提供了一种拣货方法，实施于一个或多个计算机系统，包括执行步骤：根据被操作物得到操作用机器人的第一状态，以及将该被操作物放置于传送机构的第二状态，获取运动规划；所述第二状态包括该被操作物沿所述传送机构的传送方向具有目标速度VG，其中，目标速度VG对应所述传送机构的传送速度VC；控制所述操作用机器人运动到所述第一状态，并控制所述末端执行器获持所述被操作物；根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态；控制所述末端执行器放置所述被操作物于所述传送机构。本专利技术实施方式还提供了一种获持与放置系统，包括：感知装置，用于感测被操作物；操作用机器人，包括自由端，该自由端设置有末端执行器，至少一个处理器，用于：根据所述被操作物得到所述末端执行器的第一状态，以及将该被操作物执行放置所处的第二状态，获取运动规划；所述第一状态与所述第二状态包括位置、姿态、速度、加速度、角速度、角加速度、几何外形和/或重量分布；控制所述操作用机器人运动到所述第一状态，并控制所述末端执行器获持所述被操作物；根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态；控制所述末端执行器放置所述被操作物。本专利技术实施方式还提供了一种机器人，包括：感知装置，用于感测被操作物；操作用机器人，包括自由端，该自由端设置有末端执行器，至少一个处理器，用于：根据所述被操作物得到所述末端执行器的第一状态，以及将该被操作物执行放置所处的第二状态，获取运动规划；所述第一状态与所述第二状态包括位置、姿态、速度、加速度、角速度、角加速度、几何外形和/或重量分布；控制所述操作用机器人运动到所述第一状态，并控制所述末端执行器获持所述被操作物；根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态；控制所述末端执行器放置所述被操作物。本专利技术实施方式提供的拣货系统及拣货方法，实现了放置于传送机构的货物与传送机构的传送状态相匹配。相比现有技术由人工完成拣货并放置于传动机构的方式，解决了人工操作难以匹配高速运行的传送机构，以及难以满足高速运行状态下准确放置货物，并保持物体放置后的稳定性。就该问题而言，本专利技术实施方式提供的拣货系统及方法，保证了物体放置于传送机构的稳定性，以及系统运作的有序性及高效性。同时，本专利技术实施方式还提供了一种应用于拣货系统与方法的获持与放置系统及机器人，实现了一种通用、灵活的获持、放置方案，可以应对不同应用场景对于第一状态至第二状态的不同需求，进行自主规划及实现。附图说明下列附图用于结合具体实施方式详细说明本专利技术的各个实施方式。应当理解，附图中示意出的各元件并不代表实际的大小及比例关系，仅是为了清楚说明而示意出来的示意图，不应理解成对本专利技术的限制。图1为本专利技术实施例提供的拣货系统结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的拣货场景示意图。图3为本专利技术第一实施例提供的拣货方法流程示意图。图4为本专利技术第二实施例提供的拣货方法流程示意图。图5为本专利技术第三实施例提供的拣货方法流程示意图。图6为本专利技术第四实施例提供的拣货方法流程示意图。图7为本专利技术第五实施例提供的拣货方法流程示意图。图8为本专利技术实施例提供的获持与放置系统结构示意图。图9为本专利技术实施例提供的机器人结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合多个实施方式及附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种获持与放置系统20，如图8，包括感知装置12，操作用机器人13，以及至少一个处理器14。其中，感知装置12用于感测被操作物。操作用机器人13，包括自由端，该自由端设置有末端执行器15。该操作用机器人13包括串联机器人，并联机器人，以及结合移动机器人的多种选择，可以实现末端执行器15对被操作物的操作即可。例如，串联机器人可以为具有6自由度的机械臂。至少一个处理器14用以执行获持与放置方法，包括：根据被操作物得到操作用机器人13和/或末端执行器15的第一状态，以及欲将该被操作物执行放置所处的第二状态，获取运动规划。其中，第一状态与第二状态包括位置、姿态、速度、加速度、角速度、角加速度、几何外形和/或重量分布。该方法还包括：控制操作用机器人13和/或末端执行器15运动到所述第一状态，并控制末端执行器15获持被操作物，以及根据运动规划控制控制操作用机器人13和/或末端执行器15运动到第二状态，以及控制末端执行器15放置被操作物。本专利技术实施方式提供的上述获持与放置系统，可以根据场景需求，灵活应对将被操作物由第一状态操作至第二状态，包括任意由位置、姿态、速度、加速度、角速度、角加速度、几何外形、重量分布任一特征或特征组合构建的应用需求。为了充分理解本专利技术原理，以下例举部分实施例。感知装置12包括视觉传感器。至少一个处理器14，还用于根据视觉传感器获取的数据进行分割处理，得到被操作物的信息；或，用于根据被操作物的三维模型，得到被操作物的信息。至少一个处理器14，还用于根据被操作物的信息得到末端执行器接触该被操作物的执行参数。根据该执行参数执行控制操作用机器人13运动到所述第一状态，并控制末端执行器15获持被操作物。以下将根据第一状态到第二状态的不同变化参数，获得执行参数的方法加以具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拣货系统，其特征在于，包括：传送机构，所述传送机构具有传送速度VC；感知装置，用于感测被操作物；操作用机器人，包括自由端，该自由端设置有末端执行器，至少一个处理器，用于：根据所述感知装置感测的所述被操作物得到所述操作用机器人的第一状态，以及将该被操作物放置于所述传送机构的第二状态，获取运动规划；所述第二状态包括该被操作物沿所述传送机构的传送方向具有目标速度VG，其中，目标速度VG对应所述传送速度VC；控制所述机械臂运动到所述第一状态，并控制所述末端执行器获持所述被操作物；根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态；控制所述末端执行器放置所述被操作物于所述传送机构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种拣货系统，其特征在于，包括：传送机构，所述传送机构具有传送速度VC；感知装置，用于感测被操作物；操作用机器人，包括自由端，该自由端设置有末端执行器，至少一个处理器，用于：根据所述感知装置感测的所述被操作物得到所述操作用机器人的第一状态，以及将该被操作物放置于所述传送机构的第二状态，获取运动规划；所述第二状态包括该被操作物沿所述传送机构的传送方向具有目标速度VG，其中，目标速度VG对应所述传送速度VC；控制所述机械臂运动到所述第一状态，并控制所述末端执行器获持所述被操作物；根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态；控制所述末端执行器放置所述被操作物于所述传送机构。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述感知装置包括视觉传感器，所述至少一个处理器，还用于根据所述视觉传感器获取的数据进行分割处理，得到所述被操作物的信息。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器，还用于根据所述被操作物的信息得到所述末端执行器接触该被操作物的被执行区域，得到所述被执行区域的法向量。4.如权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述第一状态包括所述末端执行器用于获持所述被操作物的位姿。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二状态还包括所述被操作物放置于所述传送机构的位置与前一货物的距离大于或等于第一阈值。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器还用于，根据所述感知装置获取的数据，得到所述被操作物的标签所在的位置；所述第二状态还包括所述标签所在的位置处于预设的方位。7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二状态还包括所述被操作物放置于所述传送机构的目标位置。8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述目标速度VG小于所述传送速度VC；所述至少一个处理器还用于，根据所述第二状态控制所述操作用机器人运动到所述目标位置，以及，控制操作用机器人沿所述传送机构的传送方向加速达到所述传送速度VC。9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括默认状态，所述默认状态包括默认位置及默认速度VD；所述至少一个处理器获取所述运动规划，还包括：所述至少一个处理器根据所述第一状态以及默认状态获取第一运动规划，以及根据所述默认状态以及第二状态获取第二运动规划。10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标速度VG等于所述传送速度VC。11.一种拣货方法，其特征在于，所述方法实施于一个或多个计算机系统，包括执行步骤：根据被操作物得到操作用机器人的第一状态，以及将该被操作物放置于传送机构的第二状态，获取运动规划；所述第二状态包括该被操作物沿所述传送机构的传送方向具有目标速度VG，其中，目标速度VG对应所述传送机构的传送速度VC；控制所述操作用机器人运动到所述第一状态，并控制所述末端执行器获持所述被操作物；根据所述运动规划控制所述操作用机器人运动到所述第二状态；控制所述末端执行器放置所述被操作物于所述传送...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，
申请(专利权)人：深圳蓝胖子机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44