[發(fā)明專利]一種多源傳感貨叉智能感知系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110494095.7
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113280855B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳佩璋;劉家勝;郭建坡;孫立寧;董為
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七一三研究所;哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉

1.一種多源傳感貨叉智能感知系統(tǒng)，其特征在于：包括感知貨叉和顯示處理設(shè)備；所述感知貨叉用于承載被叉取的目標(biāo)物，所述感知貨叉上安裝有視覺傳感器、接近覺傳感器、壓力傳感器、觸覺傳感皮膚和信息采集板；其中視覺傳感器內(nèi)嵌于貨叉端部前表面，用于對貨叉端部視場內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行成像；接近覺傳感器內(nèi)嵌于貨叉端部四周，用于檢測貨叉端部周圍環(huán)境是否存在物體；觸覺傳感皮膚覆蓋在貨叉端部表面；壓力傳感器內(nèi)嵌于貨叉中部機(jī)構(gòu)本體的上表面，用于檢測被叉取的目標(biāo)物重量；信息采集板內(nèi)置于貨叉尾部內(nèi)部，主要用于實(shí)時(shí)采集視覺傳感器、接近覺傳感器、觸覺傳感皮膚、壓力傳感器的信息，信息采集板將傳感信息整理后經(jīng)高速無線或有線通信方式傳輸至顯示處理設(shè)備；其具體的感知方法為：

S1:實(shí)時(shí)更新貨叉端部視覺傳感器、接近覺傳感器以及觸覺觸感皮膚信息；

S2:根據(jù)貨叉端部視覺傳感器進(jìn)行貨叉端部與待叉取的貨叉孔的相對六維位姿解算，根據(jù)六維位姿信息提供的三維位置信息計(jì)算貨叉端部與貨叉孔的空間直線距離，經(jīng)濾波處理，識別空間直線距離變化趨勢；

S3:顯示處理設(shè)備依據(jù)信息采集板采集的貨叉端部接近覺傳感器和觸覺傳感皮膚的傳感信息、貨叉中部壓力傳感器的傳感信息以及目標(biāo)物的六維位姿實(shí)時(shí)解算的六維位姿數(shù)據(jù)，經(jīng)判定處理后，進(jìn)一步識別出貨叉叉取作業(yè)狀態(tài)；

S4:更新叉取作業(yè)狀態(tài)；

所述步驟S3具體包括：若觸覺傳感皮膚檢測到接觸信號，則判定當(dāng)前叉取作業(yè)狀態(tài)為貨叉碰撞狀態(tài)；

若觸覺傳感皮膚未檢測到接觸信號，且壓力傳感器檢測到壓力信號，則判定當(dāng)前叉取作業(yè)狀態(tài)為貨叉承載狀態(tài)；

若觸覺傳感皮膚未檢測到接觸信號、壓力傳感器未檢測到壓力信號、存在至少2個(gè)接近覺傳感器被觸發(fā)、且貨叉端部前側(cè)3個(gè)接近覺傳感器均未被觸發(fā)、上次叉取作業(yè)狀態(tài)為貨叉接近貨叉孔狀態(tài)，則判定當(dāng)前叉取作業(yè)狀態(tài)為貨叉進(jìn)入貨叉孔狀態(tài)；

若觸覺傳感皮膚未檢測到接觸信號、壓力傳感器未檢測到壓力信號、接近覺傳感器均未被觸發(fā)、位姿解算狀態(tài)異常、上次叉取作業(yè)狀態(tài)為貨叉進(jìn)入貨叉孔狀態(tài)，則判定當(dāng)前叉取作業(yè)狀態(tài)為貨叉承載預(yù)備狀態(tài)；

若觸覺傳感皮膚未檢測到接觸信號、壓力傳感器未檢測到壓力信號、接近覺傳感器均未被觸發(fā)、位姿解算狀態(tài)正常、貨叉端部與貨叉孔空間直線距離逐漸縮小，則判定當(dāng)前叉取作業(yè)狀態(tài)為貨叉接近貨叉孔狀態(tài)；

若觸覺傳感皮膚未檢測到接觸信號、壓力傳感器未檢測到壓力信號、接近覺傳感器均未被觸發(fā)、位姿解算狀態(tài)異常、上次叉取作業(yè)狀態(tài)不為貨叉進(jìn)入貨叉孔狀態(tài)，則判定當(dāng)前叉取作業(yè)狀態(tài)為貨叉孔未識別狀態(tài)。

2.如權(quán)利要求1所述的多源傳感貨叉智能感知系統(tǒng)，其特征在于：所述感知貨叉上還安裝有合作標(biāo)志，所述合作標(biāo)志為其他視覺設(shè)備提供所需的視覺處理信息；所述合作標(biāo)志分別設(shè)于貨叉端部上表面、貨叉中部的左右側(cè)面和貨叉尾部的上表面。

3.如權(quán)利要求2所述的多源傳感貨叉智能感知系統(tǒng)，其特征在于：所述合作標(biāo)志的特征信息含有已知排列的標(biāo)識點(diǎn)或標(biāo)識線。

4.如權(quán)利要求3所述的多源傳感貨叉智能感知系統(tǒng)，其特征在于：所述的合作標(biāo)志圖案類型包括二維碼、九宮格和圓形。

5.如權(quán)利要求1所述的多源傳感貨叉智能感知系統(tǒng)，其特征在于：所述接近覺傳感器分別布設(shè)于貨叉端部前表面至少一個(gè)、上表面至少一個(gè)、下表面至少一個(gè)、左側(cè)面至少一個(gè)和右側(cè)面至少一個(gè)。