[發(fā)明專利]一種物流機(jī)器人及其抓取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110059495.5
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112720432A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李玉安;吳定澤;張子恒;任彬
• 申請（專利權(quán)）人: 石家莊鐵道大學(xué)
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J9/16;B25J15/08;B25J5/00
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)創(chuàng)理想知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11513
• 代理人: 張素妍

本發(fā)明涉及一種物流機(jī)器人及其抓取方法，其包括底盤，以及設(shè)置在所述底盤上的云臺(tái)面、機(jī)械臂、機(jī)械爪和視覺檢測模塊；所述底盤的上部中央位置處設(shè)置有所述云臺(tái)面，所述云臺(tái)面上設(shè)置有所述機(jī)械臂，位于所述機(jī)械臂的末端設(shè)置有所述機(jī)械爪，并在所述機(jī)械爪的上部設(shè)置有所述視覺檢測模塊。方法包括：掃描二維碼信息或經(jīng)WIFI通信獲取搬運(yùn)任務(wù)；根據(jù)搬運(yùn)任務(wù)對機(jī)器人運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定位；對物塊進(jìn)行識別顏色，根據(jù)識別結(jié)果先后抓取不同顏色的物塊；識別貨架下方條形碼信息，確定物塊放置的貨架，完成放置。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)多區(qū)域搬運(yùn)，并能有效提高工作效率與穩(wěn)定性，拓寬物流機(jī)器人的工作場景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種基于WIFI通信與條形碼識別的物流機(jī)器人及其抓取方法。

背景技術(shù)

在當(dāng)前人力成本持續(xù)走高的情況下，無人化的物流系統(tǒng)的重要性就愈發(fā)的顯著。而在眾多智能化物流設(shè)備及系統(tǒng)中，物流機(jī)器人最具柔性化優(yōu)勢，如行駛路徑可以根據(jù)倉儲(chǔ)貨位要求而靈活變化，不受場地、道路和空間的限制等等。由此對可以自主進(jìn)行路徑規(guī)劃、物料識別、定位抓取、異常狀態(tài)播報(bào)，獨(dú)立完成整個(gè)搬運(yùn)流程的物流機(jī)器人的需求就日趨明顯。而將機(jī)器視覺應(yīng)用到快遞的分揀與定位中對提高貨物的分揀效率和放置的準(zhǔn)確度有很大意義，其能提供對物塊的二次定位信息，從而提高抓取與放置貨物的準(zhǔn)確性。如何實(shí)現(xiàn)原料區(qū)、粗加工區(qū)、半成品區(qū)、精加工區(qū)、庫存區(qū)等多區(qū)域往復(fù)的搬運(yùn)任務(wù)，并能具有較高的工作效率、穩(wěn)定性和貨物識別、抓取和放置的準(zhǔn)確性，成為目前亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于WIFI通信與條形碼識別的物流機(jī)器人及其抓取方法，其能實(shí)現(xiàn)多區(qū)域搬運(yùn)，并能有效提高工作效率與穩(wěn)定性，拓寬物流機(jī)器人的工作場景。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種物流機(jī)器人的抓取方法，其包括：步驟S1、掃描搬運(yùn)任務(wù)二維碼或經(jīng)WIFI通信獲取搬運(yùn)任務(wù)；步驟S2、根據(jù)搬運(yùn)任務(wù)控制機(jī)器人進(jìn)行目標(biāo)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)相應(yīng)目標(biāo)點(diǎn)；步驟S3、對物塊進(jìn)行顏色識別，根據(jù)識別結(jié)果先后抓取不同顏色的物塊；步驟S4、識別貨架下方的條形碼信息，確定物塊放置的貨架，完成放置。

進(jìn)一步，所述步驟S3中，在識別顏色時(shí)，首先進(jìn)行白平衡處理減少光源變化而帶來的影響，根據(jù)識別物塊的位置選取ROI區(qū)域；根據(jù)所需識別顏色設(shè)定的閾值對圖像進(jìn)行二值化處理，判斷經(jīng)二值化處理后的色塊大小是否在預(yù)先設(shè)定的面積閾值內(nèi)，來判斷該色塊位置是否為所需抓取物塊的位置。

進(jìn)一步，檢測到的色塊大小在預(yù)先設(shè)定目標(biāo)物體大小閾值范圍內(nèi)時(shí)，則判定該顏色色塊的位置為所需抓取物塊所在的位置，通過判斷該色塊中心在Openmv視角中的相對位置來判斷該物塊所處位置。

一種用于實(shí)現(xiàn)上述方法的物流機(jī)器人，其包括底盤，以及設(shè)置在所述底盤上的云臺(tái)面、機(jī)械臂、機(jī)械爪和視覺檢測模塊；所述底盤的上部中央位置處設(shè)置有所述云臺(tái)面，所述云臺(tái)面上設(shè)置有所述機(jī)械臂，位于所述機(jī)械臂的末端設(shè)置有所述機(jī)械爪，并在所述機(jī)械爪的上部設(shè)置有所述視覺檢測模塊；

所述底盤包括上層底板、下層底板、側(cè)板、云臺(tái)、云臺(tái)舵機(jī)、驅(qū)動(dòng)齒輪、云臺(tái)齒輪；所述云臺(tái)由云臺(tái)內(nèi)圈和云臺(tái)外圈構(gòu)成；所述上層底板中部設(shè)置有一通孔，該通孔用于容置所述云臺(tái)，所述云臺(tái)面安裝在該云臺(tái)的上表面；所述下層底板的上方設(shè)置有所述上層底板，位于所述上層底板和下層底板之間的周緣處設(shè)置有支撐用的所述側(cè)板，所述下層底板上設(shè)置有所述云臺(tái)舵機(jī)，所述云臺(tái)舵機(jī)的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)齒輪同軸連接，所述驅(qū)動(dòng)齒輪與一小齒輪嚙合，該小齒輪與所述云臺(tái)齒輪同軸連接，所述云臺(tái)齒輪設(shè)置在所述云臺(tái)內(nèi)圈內(nèi)，并與所述云臺(tái)內(nèi)圈緊配合，由所述云臺(tái)齒輪帶動(dòng)所述云臺(tái)內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)；所述云臺(tái)內(nèi)圈與所述云外外圈活動(dòng)連接，所述云臺(tái)面與所述云臺(tái)內(nèi)圈固定連接。

進(jìn)一步，所述下層底板上設(shè)置有主控板、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、電池和車輪電機(jī)；所述主控板與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)板電連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)板與各電機(jī)電連接，所述電池與所述主控板和各電機(jī)連接；所述車輪電機(jī)設(shè)置為三個(gè)，分別與一全向輪連接；在所述車輪電機(jī)的兩側(cè)還分別設(shè)置有支撐保護(hù)板，用于保護(hù)設(shè)置在所述車輪電機(jī)尾部的霍爾編碼器。