[發明專利]一種非規整裝車空間的建模方法及裝置

有效

• 申請號: 202110027801.7
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112347664B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 李政德;劉霞;劉盛;武杰
• 申請（專利權）人: 蘇州澳昆智能機器人技術有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京華創智道知識產權代理事務所(普通合伙) 11888
• 代理人: 彭隨麗

本發明提供一種非規整裝車空間的建模方法及裝置，建模方法包括：掃描所述非規整裝車空間，構建第一裝車空間模型；擬合裝車空間的凹凸部，構建第二裝車空間模型；根據所述非規整裝車空間的所述凹凸部信息對所述第二裝車空間模型進行修正，得到所述非規整裝車空間的修正模型。本發明提出的建模方法能夠適用于非規整裝車空間的空間建模，保證了自動裝車方法的順利進行，提高了自動裝車裝置的安全性；基于掃描數據的擬合獲得凹凸部信息，獲得準確的凹凸部信息，同時降低了系統成本。

技術領域

本發明涉及物流行業自動裝車領域，尤其涉及一種非規整裝車空間的建模方法及裝置。

背景技術

經濟的發展給裝車運輸行業提出了更高的要求，然而人工裝車時間長、勞動強度大、周轉慢，為了提高裝車運輸的效率，出現了自動裝車機器人，自動裝車機器人借助機械手臂或其他機械結構實現貨物的自動裝車和碼放。通常來說，生產線上生產出來的產品按照碼垛的形式存放，或將產品裝箱后將箱體按照碼垛的形式存放，當產品需要運輸時，通常使用叉車將碼垛好的產品轉運至拆解處，將碼垛好的產品拆解后傳輸至車廂所在位置，由自動裝車機器人將產品整理后按照預設垛型碼放至車廂內，實現產品自動裝車。

產品裝車過程中，通常使用激光傳感器對車廂外部進行掃描，構建車廂的空間模型，進行碼垛垛型和行走路徑規劃，上述掃描過程主要在外部對車廂進行掃描，而碼垛、行走均發生在車廂內部，即使考慮了厚度差，采用這種方式不能獲得裝車車廂內部空間的精確信息；另一種方式是采用高精度的傳感器對車廂內部進行掃描，獲取車廂內部空間的信息，該方式對傳感器精度要求較高，成本較高。此外，傳統的車廂空間模型建立方式僅能適用于具有規整內表面或內部空間結構簡單的車型，例如普通箱式卡車，對于內部空間為非規整環境的車廂，例如集裝箱、半掛牽引、平（裸）板以及異形車體的車廂，現有的裝車空間模型建立過程中，沒有考慮非規整的環境，而垛型設計與行走路徑設計均依賴于裝車空間模型，裝車空間模型與實際空間尺寸存在較大誤差或不能反映實際空間的環境，導致整理后的產品長度大于裝車空間的長度，無法順利裝車，裝車空間模型未考慮非規整環境，裝車機器人按照預設路徑行走時易與內壁碰撞，導致設備損壞，且對于非規整環境，裝車機器人不能將貨物碼放至設計的垛型所對應的位置。若將非規整的裝車空間實際模型用于自動裝車控制方法中，則與之相對應的導航、垛型規劃等方法均需重新設計，開發成本較高。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種非規整裝車空間的建模方法，包括以下步驟：

步驟1，掃描所述非規整裝車空間，構建第一裝車空間模型；所述非規整裝車空間為裝車空間內表面存在至少一個凹凸部的裝車空間；

步驟2，擬合裝車空間的凹凸部，構建第二裝車空間模型；

步驟3，基于所述第二裝車空間模型確定所述非規整裝車空間的凹凸部信息；

步驟4，根據所述非規整裝車空間的所述凹凸部信息對所述第二裝車空間模型進行修正，得到所述非規整裝車空間的修正模型。

優選的，所述第一裝車空間模型為通過采樣點位置確定的離散模型；所述第二裝車空間模型為連續模型。

優選的，所述凹凸部信息包括所述凹凸部的高度、和/或所述凹凸部的長度、和/或所述凹凸部的位置信息。

優選的，基于周期函數擬合所述裝車空間的凹凸部。

優選的，所述步驟4具體包括：

根據所述凹凸部的位置信息，確定存在所述凹凸部的至少一個凹凸內表面；

確定各凹凸內表面存在的所述凹凸部中凸起高度最高的凹凸部；

基于所述凸起高度最高的凹凸部的凹凸部信息確定最大凹凸高度信息；

基于所述最大凹凸高度信息構建與各至少一個凹凸內表面平行的至少一個修正平面；