一种分拣搬运方法、分拣搬运机器人及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种分拣搬运方法、分拣搬运机器人及存储介质，其中分拣搬运机器人至少包括移动机构、场景获取装置、视觉传感器、机械臂；方法包括：根据场景信息构建场景地图；根据场景地图控制移动机构行进至第一目标位置；根据目标物图像控制机械臂抓取目标物；控制移动机构行进至第二目标位置；控制机械臂将目标物放置在第二目标位置；具有自动化控制、智能化程度高、功能性强的优点。功能性强的优点。功能性强的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种分拣搬运方法、分拣搬运机器人及存储介质


[0001]本专利技术涉及智能机器人控制领域，特别是一种分拣搬运方法、分拣搬运机器人及存储介质。

技术介绍

[0002]目前的货物分拣搬运工作，主要是工人开着叉车等货物运输车将货物搬运至目的地点。随着智能工业机器人的发展，将智能工业机器人应用到货物分拣搬运工作，能降低人力成本，提高智能化程度，有利于提升生产效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种分拣搬运方法、分拣搬运机器人及存储介质。
[0004]本专利技术解决其问题所采用的技术方案是：
[0005]本专利技术的第一方面，一种分拣搬运方法，应用于分拣搬运机器人，所述分拣搬运机器人至少包括移动机构、场景获取装置、视觉传感器、机械臂；所述分拣搬运方法包括以下步骤：
[0006]根据所述场景获取装置所获取的场景信息构建场景地图；
[0007]获取第一目标位置信息，根据所述场景地图控制所述移动机构行进，以到达与所述第一目标位置信息对应的第一目标位置；
[0008]根据所述视觉传感器所获取的目标物图像，控制所述机械臂抓取目标物，所述目标物图像为包含位于第一目标位置的目标物的图像；
[0009]获取第二目标位置信息，根据所述场景地图控制所述移动机构行进，以到达与所述第二目标位置信息对应的第二目标位置；
[0010]控制所述机械臂将所述目标物放置在所述第二目标位置。
[0011]根据本专利技术的第一方面，所述根据所述场景获取装置所获取的场景信息构建场景地图，包括以下步骤：
[0012]根据所述场景获取装置所获取的场景信息、所述分拣搬运机器人的惯性信息和里程计信息，初始化粒子群，并提取所述粒子群中的粒子所携带的位姿、权重和地图；
[0013]通过所述里程计信息对所述位姿进行更新，得到目标位姿；
[0014]计算处于所述目标位姿状态下的粒子的权重，得到目标权重；
[0015]根据目标权重更新粒子群以更新地图，得到所述场景地图。
[0016]根据本专利技术的第一方面，所述通过所述里程计信息对所述位姿进行更新，得到目标位姿，包括：
[0017]根据所述里程计信息计算局部极值；
[0018]在所述局部极值的预设范围取多个位姿；
[0019]计算多个所述位姿的均值、权重和方差；
[0020]根据多个所述位姿的均值、权重和方差，利用多元正态分布，得到所述目标位姿。
[0021]根据本专利技术的第一方面，所述根据所述里程计信息计算局部极值，包括：
[0022]通过极大似然估计，获取局部极值；
[0023]当获取成功，输出所述局部极值；
[0024]当获取失败，利用提议分布更新粒子的位姿状态，利用观测模型对位姿的权重进行更新，重新获取局部极值直至成功。
[0025]根据本专利技术的第一方面，所述根据所述视觉传感器所获取的目标物图像，控制所述机械臂抓取目标物，包括：
[0026]根据所述目标物图像，对所述视觉传感器进行标定，对所述目标物进行识别和定位，得到目标物位置信息；
[0027]根据所述目标物位置信息，控制所述机械臂抓取所述目标物。
[0028]根据本专利技术的第一方面，所述对所述视觉传感器进行标定，包括：
[0029]检测所述目标物图像中的棋盘图像的角点；
[0030]根据所述角点，通过线性最小二乘法估算投影矩阵；
[0031]根据所述投影矩阵，计算内参和外参，实现标定。
[0032]根据本专利技术的第一方面，所述对所述目标物进行识别和定位，包括：
[0033]根据所述目标物图像处理得到RGB图像；
[0034]基于模板匹配，对RGB图像的目标物识别和定位，得到目标物标注；
[0035]根据所述目标物标注，计算得到三维坐标形式的所述目标物位置信息。
[0036]根据本专利技术的第一方面，所述场景地图包括障碍信息和可通行位置信息；根据所述场景地图控制所述移动机构行进，包括：
[0037]根据所述障碍信息和所述可通行位置信息，规划从起点至目标位置的最优行进路径；
[0038]根据所述最优行进路径，控制所述移动机构行进至所述目标位置，所述目标位置为所述第一目标位置或所述第二目标位置。
[0039]本专利技术的第二方面，一种分拣搬运机器人，包括支架、移动机构、场景获取装置、视觉传感器和机械臂，所述移动机构安装在所述支架的底部，所述场景获取装置、所述视觉传感器和所述机械臂安装在所述支架上；所述分拣搬运机器人应用如本专利技术的第一方面所述的分拣搬运方法，对目标物进行分拣搬运。
[0040]本专利技术的第三方面，一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序用于使如本专利技术的第二方面所述的分拣搬运机器人执行如本专利技术的第一方面所述的分拣搬运方法。
[0041]上述方案至少具有以下的有益效果：该控制方法使得该分拣搬运机器人具有自动导航、自主避障、视觉识别和搬运物品的功能；利用雷达实现建图并进行路径规划，在导航过程中通过激光雷达扫描周围的障碍物，实现路径避障；到达物体分拣点后，利用相机探测物体，采集物体图像，利用视觉算法实现目标识别定位；发送指令引导机械臂进行运动规划，使机械臂对目标物体进行分拣；分拣完毕后将物体运输到指定位置。具有自动化控制、智能化程度高、功能性强的优点。
[0042]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0043]下面结合附图和实例对本专利技术作进一步说明。
[0044]图1是本专利技术实施例一种分拣搬运方法的步骤图；
[0045]图2是步骤S100的步骤图；
[0046]图3是步骤S120的步骤图；
[0047]图4是步骤S310中的对视觉传感器进行标定步骤的步骤图；
[0048]图5是步骤S310中的对目标物进行识别和定位步骤的步骤图；
[0049]图6是本专利技术实施例一种分拣搬运机器人的结构图。
具体实施方式
[0050]本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。
[0051]在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0052]在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分拣搬运方法，其特征在于，应用于分拣搬运机器人，所述分拣搬运机器人至少包括移动机构、场景获取装置、视觉传感器、机械臂；所述分拣搬运方法包括以下步骤：根据所述场景获取装置所获取的场景信息构建场景地图；获取第一目标位置信息，根据所述场景地图控制所述移动机构行进，以到达与所述第一目标位置信息对应的第一目标位置；根据所述视觉传感器所获取的目标物图像，控制所述机械臂抓取目标物，所述目标物图像为包含位于第一目标位置的目标物的图像；获取第二目标位置信息，根据所述场景地图控制所述移动机构行进，以到达与所述第二目标位置信息对应的第二目标位置；控制所述机械臂将所述目标物放置在所述第二目标位置。2.根据权利要求1所述的一种分拣搬运方法，其特征在于，所述根据所述场景获取装置所获取的场景信息构建场景地图，包括以下步骤：根据所述场景获取装置所获取的场景信息、所述分拣搬运机器人的惯性信息和里程计信息，初始化粒子群，并提取所述粒子群中的粒子所携带的位姿、权重和地图；通过所述里程计信息对所述位姿进行更新，得到目标位姿；计算处于所述目标位姿状态下的粒子的权重，得到目标权重；根据目标权重更新粒子群以更新地图，得到所述场景地图。3.根据权利要求2所述的一种分拣搬运方法，其特征在于，所述通过所述里程计信息对所述位姿进行更新，得到目标位姿，包括：根据所述里程计信息计算局部极值；在所述局部极值的预设范围取多个位姿；计算多个所述位姿的均值、权重和方差；根据多个所述位姿的均值、权重和方差，利用多元正态分布，得到所述目标位姿。4.根据权利要求3所述的一种分拣搬运方法，其特征在于，所述根据所述里程计信息计算局部极值，包括：通过极大似然估计，获取局部极值；当获取成功，输出所述局部极值；当获取失败，利用提议分布更新粒子的位姿状态，利用观测模型对位姿的权重进行更新，重新...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔敏，卢泽森，叶俊华，邓祥明，冯苗苗，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：