一种基于全局视觉的包裹转运装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于全局视觉的包裹转运装置，包括用于集中控制的计算机、传送带、与计算机连接的工业摄像头及仓储AGV设备；所述工业摄像头通过支架设在传送带上方；所述计算机与机械臂连接，所述机械臂上安装有真空夹具，所述真空夹具上装有RFID识别装置。本实用新型专利技术的真空夹具，将RFID读写设备与机械臂进行结合，通过RFID技术识别包裹信息后进行夹取，并利用全局视觉控制多AGV运动，使其到达机械臂操作区域范围内，再对机械臂的轨迹进行规划，将包裹转运到AGV上，由此将传送带、RFID技术、机械臂和多AGV装置动态地融合在一起，提高了仓储装置的运行效率和智慧化程度。了仓储装置的运行效率和智慧化程度。了仓储装置的运行效率和智慧化程度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于全局视觉的包裹转运装置


[0001]本技术属于智慧仓储物流领域，具体涉及一种基于全局视觉的包裹转运装置。

技术介绍

[0002]随着近年来我国电子商务行业的迅猛发展，中国物流业的市场规模不断扩大，巨大的市场需求使得仓储业迅速崛起。但对生产水平要求的提高自然也会带来生产方式的变革，传统的依赖人工的仓储系统将被淘汰，智能仓储的战略地位将持续加强，未来对智能仓储的市场需求将进一步释放。
[0003]传统的包裹转运方法是利用传送带将货物运送到指定位置，再由人工进行处理。但这种方式费时费力，系统的灵活性也不足。因而能够灵活进行包裹分拣和运输的多AGV仓储系统就应运而生，通过多目标调度和导航算法，系统能控制AGV将货物运送到仓库任何地方(X.Yan,C.Zhang and M.Qi,"Multi
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AGVs Collision
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Avoidance and Deadlock
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Control for Item
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To
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Human Automated Warehouse,"2017International Conference on Industrial Engineering,Management Science and Application(ICIMSA),2017,pp.1
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5,doi:10.1109/ICIMSA.2017.7985596.)。多AGV系统不仅具有运输效率高、灵活性强的特点，运行成本也更加低廉。但AGV能够运行的场景比较单一，这导致多种物流运输装置间的交互配合依赖于人工的情况依然普遍，仓储行业自动化程度仍有待提高。随着机械臂技术的不断成熟，很多仓储系统采用机械臂夹取包裹(S.D.Han,S.W.Feng and J.Yu,"Toward Fast and Optimal Robotic Pick
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and
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Place on a Moving Conveyor,"in IEEE Robotics and Automation Letters,vol.5,no.2,pp.446
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453,April 2020,doi:10.1109/LRA.2019.2961605.)，但由于机械臂的轨迹比较单一，轨迹的重新规划需要依托于AGV的位置信息，因此在缺乏AGV的信息时，就需要固定载货区，当AGV运行到指定地点后，机械臂再沿固定的轨迹抓取货物放置到AGV上(H.F.Rahman,M.N.Janardhanan and P.Nielsen.An integrated approach for line balancing and AGV scheduling towards smart assembly systems[J].Assembly Automation,2020,40(2):219
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234.)。在大型仓储系统内，由于AGV的数量很多，固定载货区域往往会发生拥堵。
[0004]随着物联网的迅速发展，RFID(射频识别)技术逐步大众化，具有安全性高、信息容量大、抗干扰性好等特点，可广泛应用于零售、物流、交通等领域，大幅度提高其管理效率。目前已有将RFID技术与机器人结合应用在物流仓储领域的先例(F.Bernardini,A.Motroni,P.Nepa,A.Buffi and B.Tellini,"SAR
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based Localization of UHF
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RFID Tags in Smart Warehouses,"2020 5th International Conference on Smart and Sustainable Technologies(SpliTech),2020,pp.1
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6,doi:10.23919/SpliTech49282.2020.9243755.)，但是都仅停留在包裹信息获取上，很少将其与其他物流运输装置结合。

技术实现思路

[0005]本技术的一种基于全局视觉的包裹转运装置主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，其中的真空夹具，将RFID读写设备与机械臂进行结合，通过RFID技术识别包裹信息后进行夹取，并利用全局视觉控制多AGV运动，使其到达机械臂操作区域范围内，再对机械臂的轨迹进行规划，将包裹转运到AGV上，由此将传送带、RFID技术、机械臂和多AGV装置动态地融合在一起，提高了仓储装置的运行效率和智慧化程度。
[0006]本技术至少通过如下技术方案之一实现。
[0007]一种基于全局视觉的包裹转运装置，包括用于集中控制的计算机、传送带、与计算机连接的工业摄像头及仓储AGV设备；所述工业摄像头通过支架设在传送带上方；所述计算机与机械臂连接，所述机械臂上安装有真空夹具，所述真空夹具上装有RFID识别装置。
[0008]优选的，所述真空夹具包括吸盘固定底座、吸盘、气管、气管接头、泄气阀、真空泵、调整器和RFID识别装置；
[0009]所述吸盘固定底座固定在机械臂末端，所述吸盘固定于吸盘固定底座上，吸盘接有气管接头；每个气管接头设有至少两个接口，所述气管接头通过气管头尾相连，靠近吸盘固定底座下方远离RFID识别装置一方的两个吸盘不相互连接，并将两个吸盘未通过气管连接的接口分别连接泄气阀和真空泵；所述调整器安装在吸盘固定底座的延伸板上。
[0010]优选的，所述仓储AGV设备包括仓储AGV、货物托盘、二维码；所述货物托盘安装在仓储AGV车身顶部，所述二维码粘贴于货物托盘上。
[0011]优选的，所述仓储AGV包括EAI机器人底盘、车轮、设置在EAI机器人底盘表面上的车体支撑架、激光雷达和用于支撑货物托盘的支撑柱；所述车轮位于EAI机器人底盘与车体支撑架之间，所述激光雷达设置在车体支撑架顶部边缘，车体支撑架表面设有工控机。
[0012]优选的，所述工业摄像架设位置垂直传送带长边，距离传送带中心位置至少640mm，架设高度在传送带上方至少1600mm。
[0013]优选的，所述机械臂包括肩、肘、基座和3个手腕关节共6个旋转关节，即为6自由度机械臂，机械臂位于传动带长边一侧，在垂直于传送带运行方向上，距离传送带中心340
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440mm。
[0014]优选的，所述RFID装置包括RFID读写器、阵列天线和RFID标签；所述RFID读写器安装于在吸盘的调整器上，所述阵列天线位于传送带上方，所述RFID标签粘贴于传送带运送的包裹上。
[0015]优选的，所述调整器包括两个独立的三角结构，所述两个三角结构的上下边分别固定RFID读写器和吸盘固定底座的延伸板。
[0016]优选的，所述二维码的码制采用QR码编码，QR码编码的信息为仓储AGV的ID，用于定位每台仓储AGV的位姿。
[0017]优选的，所述计算机采用I本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于全局视觉的包裹转运装置，其特征在于，包括用于集中控制的计算机、传送带、与计算机连接的工业摄像头及仓储AGV设备；所述工业摄像头通过支架设在传送带上方；所述计算机与机械臂连接，所述机械臂上安装有真空夹具，所述真空夹具上装有RFID识别装置。2.根据权利要求1所述的一种基于全局视觉的包裹转运装置，其特征在于，所述真空夹具包括吸盘固定底座、吸盘、气管、气管接头、泄气阀、真空泵、调整器和RFID识别装置；所述吸盘固定底座固定在机械臂末端，所述吸盘固定于吸盘固定底座上，吸盘接有气管接头；每个气管接头设有至少两个接口，所述气管接头通过气管头尾相连，靠近吸盘固定底座下方远离RFID识别装置一方的两个吸盘不相互连接，并将两个吸盘未通过气管连接的接口分别连接泄气阀和真空泵；所述调整器安装在吸盘固定底座的延伸板上。3.根据权利要求2所述的一种基于全局视觉的包裹转运装置，其特征在于，所述仓储AGV设备包括仓储AGV、货物托盘、二维码；所述货物托盘安装在仓储AGV车身顶部，所述二维码粘贴于货物托盘上。4.根据权利要求3所述的一种基于全局视觉的包裹转运装置，其特征在于，所述仓储AGV包括EAI机器人底盘、车轮、设置在EAI机器人底盘表面上的车体支撑架、激光雷达和用于支撑货物托盘的支撑柱；所述车轮位于EAI机器人底盘与车体支撑架之间，所述激光雷达设置在车体支撑架顶部边缘，车体支撑架表面设有工控机。5.根据权利要求4所述的一种基于全局视觉的包裹转运装置，其特征在于，所述工业摄像架设位置垂直传送带长边，距离传送带中心位...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢巍，刘彦汝，杨启帆，杨奕斌，廉胤东，周雅静，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：