一种智能转运方法和机器人系统技术方案

本发明专利技术涉及一种智能转运方法和机器人系统，该系统包括转运机构

【技术实现步骤摘要】
一种智能转运方法和机器人系统


[0001]本专利技术涉及智能实验室
，具体讲的是一种智能转运方法和机器人系统
。

技术介绍

[0002]生物实验的流程复杂，实验步骤多，实验仪器设备操作麻烦，人员工作量大，实验安全性要求高等因素，使得实验室改造实现自动化智能化变得必要
。
而智能转运机器人系统为实验室实现自动化智能化的重要一环，若智能转运机器人系统应用于实验室中，具有以下优点：
[0003]1、
可以代替人工来转运样本
、
试剂和仪器等设备，实现实验步骤的自动化，减少人工操作的时间和工作量，提高实验的效率和产出；
[0004]2、
可以减少人员直接接触危险物质和环境的机会，降低操作风险，提高实验的安全性；
[0005]3、
可以通过精确的控制和监测，确保实验参数的准确性和一致性，提高实验结果的可靠性；
[0006]4、
可以实现实验数据的自动采集和传输，减少人工操作的错误和延误，提高数据采集的准确性和效率；
[0007]5、
可自动记录每一个步骤，便于记录和追溯，为后续的结果分析和验证提供可靠的依据
。
[0008]但现有的智能转运机器人通常用于物品的搬运和转移，但无法对目标物品进行识别和判断，这样是具有风险的，特别是在生物实验室领域中，要求每个转运的物品必须准确无误，否则会影响整个实验流程，甚至是产生安全事故风险
。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种智能转运方法和机器人系统，本专利技术通过智能视觉检测技术，能识别转运抓取的目标物品是否为正确的目标物品，并能对目标物品进行类型
、
编号识别，以确保整个实验流程的准确与安全性，并且可通过网络通信方式及时把转运过程的出错信息及任务执行状态反馈给控制终端，可以提高生物实验室的效率
、
安全性和可靠性，减少人工操作的工作量和风险，实现实验室的自动化智能化
。
[0010]为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]一种智能转运方法，包括执行转运任务，所述转运任务包括以下步骤：
[0012]步骤
1、
控制终端向转运机构发送转运任务指令，转运机构校验转运任务指令数据，判断起始工作站和目标工作站是否在配置文件中，若是则进行步骤
S2
；若否则进行步骤6；
[0013]步骤
2、
转运机构根据任务指令移动至起始工作站，对目标物品进行拍照并识别目标物品，判断目标物品的物品类型和编号是否与转运任务指令中的一致，若是则进行步骤3；若否则进行步骤6；
[0014]步骤
3、
转运机构抓取目标物品，并带动目标物品移动至目标工作站，在此过程中检验目标物品是否掉落，若否则进行步骤4；若是则进行步骤6；
[0015]步骤
4、
转运机构到目标工作站后，对目标货架进行拍照，判断目标货架是否为空置状态，若是则进行步骤5；若否则进行步骤6；
[0016]步骤
5、
转运机构将目标物品放置于目标货架内，并向控制终端反馈，记录转运任务完成；
[0017]步骤
6、
停止执行，并向控制终端反馈错误信息
。
[0018]进一步的，还包括在执行转运任务前完成的参数标定，所述参数标定的参数包括工作站参数和转运机构参数，所述转运机构参数包括移动机构参数
、
机器人参数
、
图像获取装置参数和抓取机构参数
。
[0019]进一步的，所述工作站参数标定包括以下步骤：
[0020]步骤
a11、
选取工作站货架中其中一格为基准格，选取基准格中的一点为基准点，将基准格的基准点记为原点
O
＝
(x0,y0)
；
[0021]步骤
a12、
将货架原点
、
货架格子的高度和宽度数据保存至配置文件中，则第
i
行
、
第
j
列的格子的基准点相对于原点的偏移量为：
[0022]Offset
i,j
＝
(x0+H*i,y0+W*j)
[0023]其中，
H
为格子的高度，
W
为格子的宽度，
i
和
j
为整数
。
[0024]进一步的，所述移动机构参数标定包括以下步骤：
[0025]步骤
a21、
移动机构带动机器人移动至第一端处，记录第一端位置并保存至配置文件中；
[0026]移动机构带动机器人移动至第二端处，记录第二端位置并保存至配置文件中；
[0027]步骤
a22、
移动机构带动机器人移动至工作站货架旁的预设位置处，记录工作站位置并保存至配置文件中；重复步骤
a22
，以获取所有工作站的工作站位置
。
[0028]进一步的，所述机器人参数标定包括以下步骤：
[0029]步骤
a31、
记录机器人在移动机构上的初始信息，并将初始信息数据保存至配置文件中，其中，初始信息包括机器人的初始位置
、
机器人末端在初始位置时的坐标和位姿；
[0030]步骤
a32、
移动机构带动机器人移动至工作站货架旁，并使机器人末端移动至抓取位置处，并将机器人在货架旁的位置和机器人末端在抓取位置的坐标与位姿保存至配置文件中；重复步骤
a32
，以获取机器人在所有工作站货架旁的位置，以及机器人末端在抓取位置的坐标与位姿
。
[0031]进一步的，所述图像获取装置参数标定包括以下步骤：
[0032]步骤
a41、
移动机构带动机器人移动至工作站货架旁，并使机器人末端的图像获取装置移动至拍照位置，记录该状态下的机器人位置
、
机器人末端的坐标与位姿，并保存至配置文件中；重复步骤
a41
，以获取图像获取装置在所有工作站的拍照位置
。
[0033]进一步的，所述抓取机构参数标定包括以下步骤：
[0034]步骤
a51、
使抓取机构张开预设行程，以使抓取机构的内宽大于目标物品的宽度，记录抓取机构的开度数据并保存至配置文件中；
[0035]步骤
a52、
使抓取机构以预设力度抓取目标物品，并记录抓取机构的抓取力度数据并保存至配置文件中
。
[0036]进一步的，所述步骤2中采用目标检测模型来完成目标物品的识别；
[0037]还包括在执行转运任务前完成的目标检测模型训练，所述目标检测模型训练包括以下步骤：
[0038]步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种智能转运方法，其特征在于，包括执行转运任务，所述转运任务包括以下步骤：步骤
1、
控制终端向转运机构发送转运任务指令，转运机构校验转运任务指令数据，判断起始工作站和目标工作站是否在配置文件中，若是则进行步骤
S2
；若否则进行步骤6；步骤
2、
转运机构根据任务指令移动至起始工作站，对目标物品进行拍照并识别目标物品，判断目标物品的物品类型和编号是否与转运任务指令中的一致，若是则进行步骤3；若否则进行步骤6；步骤
3、
转运机构抓取目标物品，并带动目标物品移动至目标工作站，在此过程中检验目标物品是否掉落，若否则进行步骤4；若是则进行步骤6；步骤
4、
转运机构到目标工作站后，对目标货架进行拍照，判断目标货架是否为空置状态，若是则进行步骤5；若否则进行步骤6；步骤
5、
转运机构将目标物品放置于目标货架内，并向控制终端反馈，记录转运任务完成；步骤
6、
停止执行，并向控制终端反馈错误信息
。2.
根据权利要求1所述的智能转运方法，其特征在于，还包括在执行转运任务前完成的参数标定，所述参数标定的参数包括工作站参数和转运机构参数，所述转运机构参数包括移动机构参数
、
机器人参数
、
图像获取装置参数和抓取机构参数
。3.
根据权利要求2所述的智能转运方法，其特征在于，所述工作站参数标定包括以下步骤：步骤
a11、
选取工作站货架中其中一格为基准格，选取基准格中的一点为基准点，将基准格的基准点记为原点
O
＝
(x0,y0)
；步骤
a12、
将货架原点
、
货架格子的高度和宽度数据保存至配置文件中，则第
i
行
、
第
j
列的格子的基准点相对于原点的偏移量为：
Offset
i,j
＝
(x0+H*i,y0+W*j)
其中，
H
为格子的高度，
W
为格子的宽度，
i
和
j
为整数
。4.
根据权利要求2所述的智能转运方法，其特征在于，所述移动机构参数标定包括以下步骤：步骤
a21、
移动机构带动机器人移动至第一端处，记录第一端位置并保存至配置文件中；移动机构带动机器人移动至第二端处，记录第二端位置并保存至配置文件中；步骤
a22、
移动机构带动机器人移动至工作站货架旁的预设位置处，记录工作站位置并保存至配置文件中；重复步骤
a22
，以获取所有工作站的工作站位置
。5.
根据权利要求2所述的智能转运方法，其特征在于，所述机器人参数标定包括以下步骤：步骤
a31、
记录机器人在移动机构上的初始信息，并将初始信息数据保存至配置文件中，其中，初始信息包括机器人的初始位置
、
机器人末端在初始位置时的坐标和位姿；步骤
a32、
移动机构带动机器人移动至工作站货架旁，并使机器人末端移动至抓取位置处，并将机器人在货架旁的位置和机器人末端在抓取位置的坐标与位姿保存至配置文件中；重复步骤
a32
，以获取机器人在所有工作站货架旁的位置，以及机...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄祖成，袁海，王卫军，王昕彤，
申请(专利权)人：广州先进技术研究所，
类型：发明
国别省市：