用于分类和/或包装物品的系统和方法技术方案

一种物品包装系统，用于将物品分类和/或包装到物品容器中，该系统包括：机械臂；至少一个末端执行器，末端执行器用于抓持和操纵待分类和/或包装的物品，其中，至少一个末端执行器包括压力感测组件；控制器，该控制器用于接收来自压力感测组件的传感器信号，以获得末端执行器和由末端执行器抓持的物品之间的接触的接触压力的幅度的指示、末端执行器和由末端执行器抓持的物品之间的接触的接触压力的方向的指示，其中，控制器用于基于接触压力的幅度的指示和接触压力的方向的指示来确定末端执行器是否正确地抓持物品。行器是否正确地抓持物品。行器是否正确地抓持物品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分类和/或包装物品的系统和方法


[0001]本公开涉及分类和/或包装物品(例如水果和/或蔬菜等物品)的领域。

技术介绍

[0002]一旦水果和/或蔬菜被种植并收获，水果和/或蔬菜就会被分类并包装到容器中，以便运输到供应商(例如超市)进行出售。通常，该过程涉及多个操作人员，这些操作人员选择要进行包装的水果/蔬菜，并对要将这些水果/蔬菜进行包装的地方进行分类。这样的分类和包装可能需要根据特定于相关水果和/或蔬菜的规则来执行。例如，西红柿可能需要根据其大小和颜色进行分组。这可能涉及大量的人类操作员来执行这样的分类和包装(例如，可能涉及三个人类操作员来将六个番茄包装到果篮(punnet)中)。这可能导致供应链中效率低下，例如限制待分类的水果和/或蔬菜的生产量，并且引入了操作人员将不得不做出以确定如何分类和/或包装水果和/或蔬菜的许多主观判断。

技术实现思路

[0003]本公开的各方面在独立权利要求中列出，可选的特征在从属权利要求中列出。本公开的各方面可以彼此结合地提供，并且一个方面的特征可以应用于其他方面。
[0004]在一个方面中，提供了一种物品包装系统，该物品包装系统用于将物品分类和/或包装到物品容器中。该系统包括：机械臂；至少一个末端执行器，末端执行器用于抓持和操纵待分类和/或包装的物品，其中，至少一个末端执行器包括压力感测组件；控制器，该控制器用于接收来自压力感测组件的传感器信号以获得以下指示：(i)末端执行器和由末端执行器抓持的物品之间的接触的接触压力的幅度；以及(ii)末端执行器和由末端执行器抓持的物品之间的接触的接触压力的方向。控制器用于基于接触压力的幅度的指示和接触压力的方向的指示来确定末端执行器是否正确地抓持物品。
[0005]本公开的各实施例可以使得能够以不需要人工交互的高效方式将物品放置到果篮中。在诸如水果和/或蔬菜等物品的包装中使用这种接触压力感测组件可以客观地确定如何分类和/或包装物品。这可以避免当用操作人员来确定如何分类和/或包装水果或蔬菜等物品时所带来的任何问题或不一致。机械臂的运动可以具有三个自由度。系统可包括控制单元，控制单元用于接收获得的压力信息(例如压力的幅度和方向)并基于信息确定物品是否被适当地抓持。控制单元可用于基于上述确定来控制用于分类和/或包装物品的机械臂的操作(例如移动)。
[0006]系统可用于在满足以下两个条件的情况下确定末端执行器是否正确地抓持物品：(i)接触压力的幅度的指示在选定压力范围内，以及(ii)接触压力的方向的指示在选定方向范围内。该系统可用于接收待分类和/或包装的物品的类型的指示，并且其中，选定压力范围和/或选定方向范围基于物品的类型的指示来选择。压力幅度的选定范围可以根据压力的方向而变化，反之亦然。选定范围的宽度可根据压力信息指示的幅度而变化。例如，在压力方向信息指示更均匀的压力分布的情况下，该选定的压力幅度范围可以具有比不太均
匀的压力分布的压力幅度范围更大的宽度(例如，相对于压力值的幅度更大的绝对宽度或更大的宽度)。可以选择选定压力范围以提供一个压力范围，在该压力范围下，末端执行器应能够抓持物品而不使物品滑动或从末端执行器中掉出，和/或压力不会太高而对物品造成损坏(例如，过度压缩)。
[0007]系统可用于在满足以下至少一个条件的情况下确定末端执行器未正确地抓持物品：(i)接触压力的幅度的指示已增加或减少超过第一量；(ii)接触压力的幅度的指示以超过第一变化速率的速率增加或减少；(iii)接触压力的方向的指示已变化超过第二量；(iv)接触压力的方向的指示以超过第二变化速率的速率变化。系统用于在满足以下至少一个条件的情况下确定末端执行器没有正确地抓持物品：(i)接触压力的幅度的指示在变化，而接触压力的方向的指示保持不变；(ii)接触压力的方向的指示在变化，而接触压力的幅度的指示保持不变。
[0008]在一些示例中，该系统还包括相机，并且其中，系统用于使用相机来提供对待分类和/或包装的物品的(i)位置和(ii)尺寸中的至少一个的指示，并且其中，系统还用于基于由相机提供的指示移动机械臂并控制一个或多个末端执行器以拾取水果或蔬菜等物品。相机可以包括多个相机。例如，可以提供一对相机来提供立体视图。相机可以被设置为获得物品外表面的多个不同区域的图像。可以基于从相机获得的数据来控制该系统。例如，获得的数据可以指示物品是否适合包装，并且系统可以用于相应地包装和/或分类物品。从相机获得的数据可以提供要获得的物品的尺寸/类型/形状/颜色等，并且用于控制系统的阈值可以基于该数据来选择和/或可以基于该数据来放置物品(例如，根据与要包装的果篮相关联的选定属性)。例如，该系统可以用于基于获得的物品的尺寸的指示来确定是否将物品包装到物品容器中，例如，该系统可以用于基于获得的物品的尺寸的指示来确定将物品放置到多个物品容器中的哪个物品容器中。
[0009]控制器可用于：(i)获得待分类和/或包装的每个物品的一个或多个图像；(ii)对每个图像执行图像分析以确定是否将物品包装到物品容器中。在控制器基于图像分析确定物品应被包装到物品容器中的情况下，控制器可用于控制机械臂将物品放置到物品容器中。在控制器基于图像分析确定物品不应被包装到物品容器中的情况下，控制器可用于控制机械臂使得物品被放置到丢弃区域中。控制器可用于在每个物品将被一个或多个末端执行器拾取之前获得物品的至少一个图像，在控制器基于在物品将被拾取之前获得的至少一个图像的图像分析确定物品不应被包装到物品容器中的情况下，控制器可用于控制机械臂不拾取物品。控制器可用于在物品已被一个或多个末端执行器拾取之后获得物品的至少一个图像，在控制器基于在物品已被拾取之后获得的至少一个图像的图像分析确定物品不应被包装到物品容器中的情况下，控制器可用于控制机械臂将物品放置在丢弃区域中，例如其中，末端执行器可用于对物品执行硬度测试，并且在物品没有通过硬度测试的情况下，将物品放置到丢弃区域中。
[0010]在控制器确定一个或多个末端执行器没有正确地抓持物品的情况下，控制器可用于控制末端执行器中的至少一个末端执行器相对于物品移动。控制末端执行器中的至少一个末端执行器移动包括以下中的至少一项：(i)在接触压力的幅度太低的情况下，向内移动末端执行器以增加末端执行器在物品上的接触压力；(ii)在接触压力的幅度太高的情况下，向外移动末端执行器以减小末端执行器在物品上的接触压力；(iii)在接触压力的方向
不在正确方向的情况下，将末端执行器围绕物品移动到物品的表面上的不同位置。在系统确定一个或多个末端执行器没有正确地抓持物品的情况下，系统可以执行以下动作中的至少一个：(i)拒绝物品以待检查；(ii)将拒绝记录在数据库中，可选地，拒绝记录具有时间戳；(iii)触发警报通知；(iv)将物品送回该物品被拾取的地方，例如，以便能够对物品进行进一步的目视检查；(v)尝试获得物品的尺寸的新指示；(vi)确定物品是否被擦伤或损坏；(vii)提供用于训练机器学习算法的反馈。
[0011]该系统可包括用于确定到物品的距离的激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种物品包装系统，用于将物品分类和/或包装到物品容器中，所述系统包括：机械臂；至少一个末端执行器，用于抓持和操纵待分类和/或包装的物品，其中，至少一个末端执行器包括压力感测组件；以及控制器，用于接收来自所述压力感测组件的传感器信号以获得以下的指示：(i)所述末端执行器和由所述末端执行器抓持的所述物品之间的接触的接触压力的幅度；以及(ii)所述末端执行器和由所述末端执行器抓持的所述物品之间的接触的接触压力的方向；其中，所述控制器用于基于所述接触压力的所述幅度的所述指示和所述接触压力的所述方向的所述指示来确定所述末端执行器是否正确地抓持所述物品。2.根据权利要求1所述的物品包装系统，其中，所述系统用于在满足以下两个条件的情况下确定所述末端执行器是否正确地抓持所述物品：(i)所述接触压力的幅度的所述指示在选定压力范围内，以及(ii)所述接触压力的方向的所述指示在选定方向范围内。3.根据权利要求2所述的物品包装系统，其中，所述系统用于接收待分类和/或包装的物品的类型的指示，并且其中，所述选定压力范围和/或所述选定方向范围基于所述物品的类型的所述指示来选择。4.根据前述权利要求中任一项所述的物品包装系统，其中，所述系统用于在满足以下至少一个条件的情况下确定所述末端执行器没有正确地抓持所述物品：(i)所述接触压力的幅度的所述指示已增加或减少超过第一量；(ii)所述接触压力的幅度的所述指示以超过第一变化速率的速率增加或减少；(iii)所述接触压力的方向的所述指示已变化超过第二量；以及(iv)所述接触压力的方向的所述指示以超过第二变化速率的速率改变。5.根据前述权利要求中任一项所述的物品包装系统，其中，所述系统用于在满足以下至少一个条件的情况下确定所述末端执行器没有正确地抓持所述物品：(i)所述接触压力的幅度的所述指示在变化，而所述接触压力的方向的所述指示保持不变；以及(ii)所述接触压力的方向的所述指示在变化，而所述接触压力的幅度的所述指示保持不变。6.根据前述权利要求中任一项所述的物品包装系统，其中，所述系统还包括相机，并且其中，所述系统用于使用所述相机来提供对待分类和/或包装的所述物品的(i)位置和(ii)尺寸中的至少一个的指示；以及其中，所述系统还用于基于由所述相机提供的所述指示移动所述机械臂并控制所述一个或多个末端执行器以拾取所述物品。7.根据权利要求6所述的物品包装系统，其中，所述系统用于基于获得的物品的尺寸的所述指示来确定是否将所述物品包装到物品容器中，例如，其中，所述系统用于基于获得的所述物品的尺寸的所述指示来确定将所述物品放置到多个物品容器中的哪个物品容器中。8.根据前述权利要求中任一项所述的物品包装系统，其中，所述控制器用于：(i)获得待分类和/或包装的每个物品的一个或多个图像；以及
(ii)对每个图像执行图像分析以确定是否将所述物品包装到物品容器中。9.根据权利要求8所述的物品包装系统，其中：在所述控制器基于所述图像分析确定物品应被包装到物品容器中的情况下，所述控制器用于控制所述机械臂将所述物品放置到所述物品容器中；以及在所述控制器基于所述图像分析确定物品不应被包装到物品容器中的情况下，所述控制器用于控制所述机械臂使得所述物品被放置到丢弃区域中。10.根据权利要求8所述的物品包装系统，其中，所述控制器用于在每个物品将被所述一个或多个末端执行器拾取之前获得所述物品的至少一个图像，在所述控制器基于在所述物品将被拾取之前获得的所述至少一个图像的所述图像分析确定所述物品不应被包装到物品容器中的情况下，所述控制器用于控制所述机械臂不拾取所述物品。11.根据权利要求9或10所述的物品包装系统，其中，所述控制器用于在物品已被所述一个或多个末端执行器拾取之后获得所述物品的至少一个图像，在所述控制器基于在所述物品已被拾取之后获得的所述至少一个图像的所述图像分析确定所述物品不应被包装到物品容器中的情况下，所述控制器用于控制所述机械臂将所述物品放置在所述丢弃区域中，例如其中，所述末端执行器用于对所述物品执行硬度测试，并且在所述物品没有通过所述硬度测试的情况下，将所述物品放置到所述丢弃区域中。12.根据前述权利要求中任一项所述的物品包装系统，其中，在所述控制器确定所述一个或多个末端执行器没有正确地抓持所述物品的情况下，所述控制器用于控制所述末端执行器中的至少一个末端执行器相对于所述物品移动。13.根据权利要求12所述的物品包装系统，其中，控制所述末端执行器中的至少一个末端执行器移动包括以下中的至少一项：(i)在所述接触压力的幅度太低的情况下，向内移动所述末端执行器以增加所述末端执行器在所述物品上的接触压力；(ii)在所述接触压力的幅度太高的情况下，向外移动所述末端执行器以...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰西，
申请(专利权)人：沃扎诺有限公司，
类型：发明
国别省市：