[發(fā)明專利]一種基于數(shù)字孿生技術(shù)的智能碼垛方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110535363.5
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113183156B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏麗軍;劉婷;劉強;邱堅;嚴都喜
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B65G57/00;G06F30/20
• 代理公司: 佛山市禾才知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44379
• 代理人: 朱培祺;單蘊倩

本發(fā)明涉及一種基于數(shù)字孿生技術(shù)的智能碼垛方法，包括如下步驟：步驟A，搭建與真實場景一致的仿真模型，采集貨物規(guī)格信息，輸入至仿真模型中；步驟B，當待擺放的貨物放置在托盤內(nèi)的一個位置時，依據(jù)待擺放的貨物與周圍貨物的高度差別以及浪費空間對該位置進行評價并得出對應(yīng)的評價值，其中浪費空間為待擺放的貨物放置后與周圍貨物和托盤之間的間隙，評價值與高度差別及浪費空間均負相關(guān)；步驟C，計算不同位置的評價值，在仿真模型中選取評價值最高的位置放置貨物，在真實場景中按照同樣的方式放置貨物。實時模擬仿真系統(tǒng)和真實場景中的參數(shù)，通過計算不同擺放位置的評價值挑選最佳的碼垛點，從而實現(xiàn)最佳的碼垛方式，提高碼垛效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碼垛技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于數(shù)字孿生技術(shù)的智能碼垛方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)拆垛碼垛系統(tǒng)需要先知道貨物信息，離線設(shè)計碼垛方案，然后再進行碼垛或者只能對單規(guī)格的貨物進行在線碼垛，這種方式存在缺點如下：

(1)對貨物的要求高，需要貨物的尺寸規(guī)格一致，在實際應(yīng)用受限制大；

(2)無法遠程操控，不能實現(xiàn)無人化；

(3)碼垛系統(tǒng)的碼垛過程無法在設(shè)計初期直觀展示出來；

(4)未規(guī)劃設(shè)計機械臂的運動軌跡。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種貼合實際生產(chǎn)，可以對從輸送帶過來的信息欠完備的貨物進行碼垛的基于數(shù)字孿生技術(shù)的智能碼垛方法。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于數(shù)字孿生技術(shù)的智能碼垛方法，包括如下步驟：

步驟A，搭建與真實場景一致的仿真模型，采集貨物規(guī)格信息，輸入至仿真模型中；

步驟B，當待擺放的貨物放置在托盤內(nèi)的一個位置時，依據(jù)待擺放的貨物與周圍貨物的高度差別以及浪費空間對該位置進行評價并得出對應(yīng)的評價值，其中浪費空間為待擺放的貨物放置后與周圍貨物和托盤之間的間隙，評價值與高度差別及浪費空間均負相關(guān)；

步驟C，計算不同位置的評價值，在仿真模型中選取評價值最高的位置放置貨物，在真實場景中按照同樣的方式放置貨物。

更進一步的說明，將托盤平面分割為n×n的網(wǎng)格空間，每個網(wǎng)格用(i，j)表示其在托盤平面內(nèi)的位置，貨物層疊碼垛至網(wǎng)格空間內(nèi)；

所述評價值通過如下公式計算評價：

F＝-α₁G_var+α₂G_high+α₃G_flush-α₄G_waste-α₅(i+j)-α₆h_i,j

G_var表示待放置貨物放在托盤上的一個位置后，該貨物占據(jù)的網(wǎng)格與其周圍貨物所占據(jù)的網(wǎng)格的高度差的絕對值之和；若貨物至少有一邊與托盤的邊緣對齊，則G_var＝0；

G_high表示待放置貨物放在托盤上的一個位置后，高于該貨物的相鄰貨物占據(jù)的網(wǎng)格數(shù)量；

G_flush表示待放置貨物放在托盤上的一個位置后，和該貨物等高的相鄰貨物占據(jù)的網(wǎng)格數(shù)量；

G_waste表示一個貨物放置在托盤上后所浪費的空間；

h_i,j表示(i，j)網(wǎng)格已放置貨物的高度。