1.本发明涉及机械臂技术领域,尤其涉及一种机械臂控制方法、装置以及机械臂、拆垛系统。
背景技术:
2.随着机械臂技术的不断进步和应用场景的扩大,人们对机械臂操作能力的要求也在不断增加。
3.在拆垛过程中,现有的机械臂只是简单的将堆叠的箱体或货物拆到生产线上。
4.然而,该箱体或货物有时还会在一面贴有条形码,并且,在箱体或货物被机械臂放置于生产线上时需要读取设备对该条形码进行读取;由此,还需要额外保证箱体或货物贴有条形码的一面朝向读取设备;也就是说,在拆垛过程中,现有的机械臂并不能很好的解决箱体上条形码的朝向问题。
技术实现要素:
5.针对上述技术问题的至少一个方面,本技术实施例提供了一种机械臂控制方法、装置以及机械臂、拆垛系统,该机械臂控制方法分别获取机械臂
坐标系转动到读取区域坐标系的第一转动角度、目标
物体坐标系转动到机械臂坐标系的第二转动角度,然后机械臂在将目标物体转移到读取区域时,根据两个转动角度转动目标物体即可使目标物体侧壁上的读取标识被垂直设置的两个读取设备中的至少一个读取,解决了箱体被机械臂转移时其上条形码的朝向问题。
6.第一方面,本技术实施例提供一种机械臂控制方法,
所述机械臂控制方法包括:
7.获取第一转动角度;所述第一转动角度表示机械臂的第二平面
直角坐标系转动到与读取区域的第一平面直角坐标系重合时的转动角度;其中,形成所述第一平面直角坐标系的两个坐标轴分别对应放置至少一个读取设备;
8.在抓取目标物体时,获取与所述目标物体对应的第二转动角度;所述第二转动角度表示所述目标物体的第三平面直角坐标系转动到与所述第二平面直角坐标系重合时的转动角度;其中,所述第三平面直角坐标系以所述目标物体水平投影的预设顶点为坐标原点、以自所述预设顶点延伸的两直角边为坐标轴,并且,在所述两直角边对应的所述目标物体的两侧壁中的至少一个上设有读取标识,所述读取标识用于被所述读取设备读取;
9.在将所述目标物体转移到所述读取区域时,以竖直方向为转动轴、并根据所述第一转动角度和所述第二转动角度转动所述目标物体,以使所述第三平面直角坐标系与所述第一平面直角坐标系重合。
10.在一实施例中,所述目标物体堆叠于垛板上,所述垛板包括四个堆垛区域,四个所述堆垛区域相对所述垛板中心呈周向分布;
11.所述堆垛区域用于堆叠的放置一垛所述目标物体,所述目标物体水平投影中距离所述垛板中心最远的点被设定为所述预设顶点;
12.其中,在抓取目标物体时,获取与所述目标物体对应的第二转动角度的步骤包括:
13.在抓取目标物体时,获取所述目标物体的位置图像,所述位置图像至少包含所述目标物体与所述垛板;
14.同时根据所述位置图像与所述第二平面直角坐标系计算与所述目标物体对应的所述第二转动角度。
15.在一实施例中,同时根据所述位置图像与所述第二平面直角坐标系计算与所述目标物体对应的所述第二转动角度的步骤包括:
16.根据所述位置图像确定所述目标物体占据的所述堆垛区域的位置坐标;
17.根据所述位置坐标确定所述第三平面直角坐标系;
18.根据所述第三平面直角坐标系与所述第二平面直角坐标系计算所述第二转动角度。
19.在一实施例中,所述第一转动角度和所述第二转动角度的绝对值不大于180度。
20.在一实施例中,在将所述目标物体转移到所述读取区域时,以竖直方向为转动轴、并根据所述第一转动角度和所述第二转动角度转动所述目标物体,以使所述第三平面直角坐标系与所述第一平面直角坐标系重合的步骤包括:
21.在将所述目标物体转移到所述读取区域时,以竖直方向为转动轴、并根据所述第一转动角度和所述第二转动角度之和转动所述目标物体,以使所述第三平面直角坐标系与所述第一平面直角坐标系重合;或者,
22.在将所述目标物体转移到所述读取区域时,以竖直方向为转动轴、并分别以所述第一转动角度和所述第二转动角度转动所述目标物体,以使所述第三平面直角坐标系与所述第一平面直角坐标系重合。
23.第二方面,本技术实施例提供一种机械臂控制装置,所述机械臂控制装置包括:
24.第一获取模块,用于获取第一转动角度;所述第一转动角度表示机械臂的第二平面直角坐标系转动到与读取区域的第一平面直角坐标系重合时的转动角度;其中,形成所述第一平面直角坐标系的两个坐标轴分别对应放置至少一个读取设备;
25.第二获取模块,用于在抓取目标物体时,获取与所述目标物体对应的第二转动角度;所述第二转动角度表示所述目标物体的第三平面直角坐标系转动到与所述第二平面直角坐标系重合时的转动角度;其中,所述第三平面直角坐标系以所述目标物体水平投影的预设顶点为坐标原点、以自所述预设顶点延伸的两直角边为坐标轴,并且,在所述两直角边对应的所述目标物体的两侧壁中的至少一个上设有读取标识,所述读取标识用于被所述读取设备读取;
26.转动执行模块,用于在将所述目标物体转移到所述读取区域时,以竖直方向为转动轴、并根据所述第一转动角度和所述第二转动角度转动所述目标物体,以使所述第三平面直角坐标系与所述第一平面直角坐标系重合。
27.在一实施例中,所述目标物体堆叠于垛板上,所述垛板包括四个堆垛区域,四个所述堆垛区域相对所述垛板中心呈周向分布;
28.所述堆垛区域用于堆叠的放置一垛所述目标物体,所述目标物体水平投影中距离所述垛板中心最远的点被设定为所述预设顶点;
29.其中,所述第二获取模块进一步包括:
30.拍摄子模块,用于在抓取目标物体时,获取所述目标物体的位置图像,所述位置图像至少包含所述目标物体与所述垛板;
31.计算子模块,用于同时根据所述位置图像与所述第二平面直角坐标系计算与所述目标物体对应的所述第二转动角度。
32.在一实施例中,所述计算子模块进一步包括:
33.第一确定单元,用于根据所述位置图像确定所述目标物体占据的所述堆垛区域的位置坐标;
34.第二确定单元,用于根据所述位置坐标确定所述第三平面直角坐标系;
35.第三确定单元,用于根据所述第三平面直角坐标系与所述第二平面直角坐标系计算所述第二转动角度。
36.第三方面,本技术实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的机械臂控制方法的步骤。
37.第四方面,本技术实施例提供一种机械臂,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的机械臂控制方法的步骤。
38.第五方面,本技术实施例提供一种拆垛系统,所述拆剁系统包括垛板、机械臂和读取区域;其中,所述垛板用于堆叠的放置目标物体,所述读取区域垂直地放置两个读取设备,所述机械臂在将所述目标物体自所述垛板转移到所述读取区域时实现如上所述的机械臂控制方法的步骤。
39.在一实施例中,所述读取区域放置有传输带,所述传输带的端部和至少一个侧边分别放置有所述读取设备。
40.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
41.本技术实施例提供了一种机械臂控制方法、装置以及机械臂、拆垛系统,该机械臂控制方法首先分别获取第一转动角度和第二转动角度;其中,该第一转动角度为机械臂的坐标系(第二平面直角坐标系)转动到与读取区域的坐标系(第一平面直角坐标系)重合时的转动角度,该第二转动角度为目标物体的坐标系(第三平面直角坐标系)转动到与机械臂的坐标系(第二平面直角坐标系)重合时的转动角度;然后,机械臂在将目标物体转移到读取区域时,根据上述两个转动角度转动目标物体,即可使目标物体的坐标系(第三平面直角坐标系)与读取区域的坐标系(第一平面直角坐标系)重合;
42.此外,在此基础上,一方面,目标物体的读取标识位于其坐标轴对应的任一侧壁上,另一方面,在读取区域坐标系的两坐标轴上分别设有读取设备;由此,能够理解,通过转动将目标物体的坐标系与读取区域的坐标系重合后,能够确保垂直设置的两个读取设备中一个可以读取到目标物体上的读取标识;
43.也就是说,本技术实施例首先将两个读取设备的读取方向垂直设置,从而形成一个直角的读取区域,然后,再通过机械臂坐标系分别关联该读取区域的直角坐标系以及目标物体上覆盖读取标识的坐标系,这样通过上述关联的角度即可知晓目标物体需要转动的转动角度,从而确保目标物体上的读取标识被上述两个读取设备中的至少一个读取,解决了箱体(目标物体)被机械臂转移时其上条形码的朝向问题,提高了效率。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.图1为本技术实施例中所述机械臂控制方法的流程示意图。
46.图2为本技术实施例中所述机械臂将目标物体转移到读取区域的结构示意图,其中,所述目标物体在一个侧壁上设有读取标识。
47.图3为对应图2中所述目标物体在两个侧壁上均设有读取标识。
48.图4为本技术实施例中所述机械臂将目标物体从垛板转移到读取区域的结构示意图,其中,所述目标物体在一个侧壁上设有读取标识。
49.图5为对应图4中所述目标物体在两个侧壁上均设有读取标识。
50.图6为本技术实施例中所述机械臂将目标物体从垛板转移到传输带的结构示意图,其中,所述目标物体在一个侧壁上设有读取标识。
51.图7为对应图6中所述目标物体在两个侧壁上均设有读取标识。
52.图8为本技术实施例中所述垛板上被划分为四个堆垛区域的结构示意图。
53.图9为本技术实施例中所述机械臂控制装置的结构示意图。
54.其中,附图标记:
55.10-读取区域,11-读取设备,
56.20-机械臂,
57.30-目标物体,31-读取标识,32-预设顶点,
58.40-垛板,
59.50-传输带,
60.m1-第一平面直角坐标系,m2-第二平面直角坐标系,m3-第三平面直角坐标系,
61.100-第一获取模块,
62.200-第二获取模块,
63.300-转动执行模块。
具体实施方式
64.为了更好的理解上述技术方案,下面将参考附图详细地描述本技术的示例实施例,显然,所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例,而不是本技术的全部实施例,应理解,本技术不受这里描述的示例性实施例的限制。
65.现有机械臂经常用于拆剁和码垛,即,机械臂对放置于剁板上的多种规格尺寸的箱体或者货物,在视觉引导系统下,按照一定的顺序进行抓取、运送、放置的过程。
66.其中,在机械臂拆剁应用场景中,存在一个箱子放置时候的朝向问题,也就是,现有的机械臂在放置箱子的时候,并无法保证让箱子贴有条形码的一面朝向读码设备,从而存在箱子上的条形码信息未被读码设备获取到的情况,导致放置的可能是无效的箱子。
67.针对上述情况,本技术提出一种机械臂控制方法,该机械臂控制方法分别获取机械臂坐标系转动到读取区域坐标系的第一转动角度、目标物体坐标系转动到机械臂坐标系
的第二转动角度,然后机械臂在将目标物体转移到读取区域时,根据两个转动角度转动目标物体即可使目标物体侧壁上的读取标识被垂直设置的两个读取设备中的至少一个读取,解决了箱体被机械臂转移时其上条形码的朝向问题。
68.图1为机械臂控制方法的流程图,图2和图3为机械臂将目标物体转移到读取区域的结构示意图,请同时结合图1、图2和图3,一种机械臂控制方法,该机械臂控制方法包括:
69.s1、获取第一转动角度;该第一转动角度表示机械臂20的第二平面直角坐标系m2转动到与读取区域10的第一平面直角坐标系m1重合时的转动角度;其中,形成第一平面直角坐标系m1的两个坐标轴分别对应放置至少一个读取设备11;
70.s2、在抓取目标物体30时,获取与目标物体30对应的第二转动角度;该第二转动角度表示目标物体30的第三平面直角坐标系m3转动到与第二平面直角坐标系m2重合时的转动角度;其中,第三平面直角坐标系m3以目标物体30水平投影的预设顶点32为坐标原点、以自预设顶点32延伸的两直角边为坐标轴,并且,在两直角边对应的目标物体30的两侧壁中的至少一个上设有读取标识31,读取标识31用于被读取设备11读取;
71.s3、在将目标物体30转移到读取区域10时,以竖直方向为转动轴、并根据第一转动角度和第二转动角度转动目标物体30,以使第三平面直角坐标系m3与第一平面直角坐标系m1重合。
72.具体而言,步骤s1中,机械臂具有自身的坐标系统,可将其自身坐标系统中水平坐标部分作为第二平面直角坐标系。
73.机械臂需要将目标物体转移到读取区域,该读取区域放置有读取设备,以对目标物体上的读取标识进行读取;其中,结合图2,读取区域的第一平面直角坐标系的两个坐标轴分别对应放置至少一个读取设备;也就是,例如对于图2中第一平面直角坐标系中竖直方向的坐标轴,一个读取设备放置于该坐标轴上或放置于该坐标轴旁边,并且,读取设备的读取方向与水平方向的坐标轴同向;同样,对于第一平面直角坐标系中水平方向的坐标轴,一个读取设备放置于该坐标轴上或放置于该坐标轴旁边,并且,读取设备的读取方向与竖直方向的坐标轴同向;或者可以说,在读取区域通过垂直地放置两个读取设备从而形成上述第一平面直角坐标系。
74.其中,获取第一转动角度,该第一转动角度为上述第二平面直角坐标系转动到与第一平面直角坐标系重合时的转动角度,也就是,该第一转动角度为机械臂的平面坐标系转动到与读取区域的平面坐标系重合时的转动角度;应理解的,上面所说的两个坐标系转动到重合应以竖直方向为转轴;并且,能够理解,在机械臂和上述两个读取设备的放置位置确定后,该第一转动角度即确定,譬如可通过手动输入的方式使机械臂获取该第一转动角度。
75.具体而言,步骤s2中,机械臂抓取目标物体,该目标物体例如为箱体,箱体的水平投影为长方形或正方形,设定箱体水平投影的某个顶点为预设顶点,以该预设顶点为坐标原点、以自该预设顶点延伸的两直角边为坐标轴设定目标物体的坐标系,即第三平面直角坐标系;并且,上述两直角边对应箱体的两侧壁中的至少一个上设有读取标识,可参看图2,图2示出了两直角边对应箱体的两侧壁中的一个上设有读取标识,以及可参看图3,图3示出了两直角边对应箱体的两侧壁分别设有读取标识;这样,该第三平面直角坐标系即投影覆盖读取标识。
76.具体而言,步骤s3中,在抓取目标物体后,机械臂将上述的目标物体转移到上述的读取区域,为了保证读取区域放置的两个读取设备中至少一个读取到目标物体上的读取标识,机械臂以竖直方向为转动轴、并根据上述的第一转动角度和第二转动角度转动目标物体,以使目标物体的第三平面直角坐标系与读取区域的第一平面直角坐标系重合。
77.能够理解,一方面,由于读取区域的第一平面直角坐标系的两个坐标轴均覆盖读取设备,另一方面,由于目标物体的第三平面直角坐标系的两个坐标轴中的至少一个覆盖读取标识,此时通过将两个平面直角坐标系转动至重合,即可保证目标物体上的读取标志被两个读取设备中的至少一个读取。
78.能够理解,本实施例提供的机械臂控制方法可以应用于单个目标物体的转移;或者,也可以应用于多个目标物体在竖直方向堆叠的转移,即拆剁。
79.应理解的,例如对于图2中的机械臂坐标系m2与读取区域坐标系m1,该第一转动角度为顺时针180度,或逆时针180度。
80.应理解的,上述的读取标识31例如为条形码等,读取设备11相应为读码设备。
81.本技术实施例提供了一种机械臂控制方法、装置以及机械臂、拆垛系统,该机械臂控制方法首先分别获取第一转动角度和第二转动角度;其中,该第一转动角度为机械臂的坐标系(第二平面直角坐标系)转动到与读取区域的坐标系(第一平面直角坐标系)重合时的转动角度,该第二转动角度为目标物体的坐标系(第三平面直角坐标系)转动到与机械臂的坐标系(第二平面直角坐标系)重合时的转动角度;然后,机械臂在将目标物体转移到读取区域时,根据上述两个转动角度转动目标物体,即可使目标物体的坐标系(第三平面直角坐标系)与读取区域的坐标系(第一平面直角坐标系)重合;
82.此外,在此基础上,一方面,目标物体的读取标识位于其坐标轴对应的任一侧壁上,另一方面,在读取区域坐标系的两坐标轴上分别设有读取设备;由此,能够理解,通过转动将目标物体的坐标系与读取区域的坐标系重合后,能够确保垂直设置的两个读取设备中一个可以读取到目标物体上的读取标识;
83.也就是说,本技术实施例首先将两个读取设备的读取方向垂直设置,从而形成一个直角的读取区域,然后,再通过机械臂坐标系分别关联该读取区域的直角坐标系以及目标物体上覆盖读取标识的坐标系,这样通过上述关联的角度即可知晓目标物体需要转动的转动角度,从而确保目标物体上的读取标识被上述两个读取设备中的至少一个读取,解决了箱体(目标物体)被机械臂转移时其上条形码的朝向问题,提高了效率。
84.一种可能实施方式中,该目标物体30堆叠于垛板40上,垛板40包括四个堆垛区域,四个堆垛区域相对垛板中心呈周向分布;堆垛区域用于堆叠的放置一垛目标物体30,目标物体30水平投影中距离垛板中心最远的点被设定为预设顶点;
85.其中,步骤s2包括:
86.s21、在抓取目标物体30时,获取目标物体30的位置图像,位置图像至少包含目标物体30与垛板40;
87.s22、同时根据位置图像与第二平面直角坐标系m2计算与目标物体30对应的第二转动角度。
88.本实施例的机械臂控制方法可应用于对垛板上多个堆垛目标物体的转移。
89.具体的,请结合图4、图5,该垛板可为方形,垛板例如被横纵的划分为四个堆垛区
域,四个堆垛区域相对垛板中心呈周向分布,也就是垛板的一个直角顶角对应一个堆垛区域;然后,一个堆垛区域用于堆叠的放置一垛目标物体,即,垛板上放置有四垛目标物体;其中,对于每垛目标物体而言,目标物体水平投影中距离垛板中心最远的点被设定为预设顶点,再结合上述第三平面直角坐标系和读取标识的设置,也就是,该第三平面直角坐标系以目标物体水平投影的相对垛板中心最远的点为坐标原点、以目标物体相对垛板中心外侧的两个侧壁的水平投影为坐标轴,该读取标识设置在目标物体相对垛板中心外侧的侧壁上,如参看图4,目标物体相对垛板中心外侧的一个侧壁上设有读取标识,或参看图5,目标物体相对垛板中心外侧的两个侧壁上均设有读取标识。
90.能够理解,此时,每个堆垛区域上目标物体的第三平面直角坐标系均不同,或者说,对于目标物体而言,不同的堆垛区域对应不同的第三平面直角坐标系。
91.其中,步骤s21中,首先获取目标物体的位置图像,该位置图像至少包括目标物体和垛板,通过位置图像即可确定目标物体在垛板的堆垛区域,从而确定目标物体的第三平面直角坐标系。
92.其中,步骤s22中,再同时根据上述位置图像和第二平面直角坐标系计算目标物体对应的第二转动角度。
93.应理解的,例如对于图4中位于垛板左下角的目标物体,该第二转动角度为顺时针90度。
94.在一实施例中,步骤s22包括:
95.s221、根据位置图像确定目标物体占据的堆垛区域的位置坐标;
96.s222、根据位置坐标确定第三平面直角坐标系;
97.s223、根据第三平面直角坐标系与第二平面直角坐标系计算第二转动角度。
98.也就是,继续结合图4和图8,例如垛板上的四个堆垛区域分别对应a、b、c、d四个位置坐标,其中,从机械臂视角来说,可以设定位置坐标a对应左上的堆垛区域,位置坐标b对应右上的堆垛区域,位置坐标c对应左下的堆垛区域,位置坐标d对应右下的堆垛区域;
99.机械臂上的摄像装置通过对目标物体拍摄包含目标物体和垛板的位置图像,并通过对该位置图像的识别和计算,即可确定目标物体相对机械臂的“左上、右上、左下、右下”的位置坐标,例如目标物体的位置坐标为a。
100.然后,通过该位置坐标的不同即可唯一确定第三平面直角坐标系;
101.再同时结合机械臂的第二平面直角坐标系和第三平面直角坐标系即可确定第二转动角度。
102.应理解的,上述第一转动角度和第二转动角度的绝对值不大于180度,例如可设定顺时针转动为正值、逆时针转动为负值,或者相反。
103.一种可能实施方式中,步骤s3包括:
104.s301、在将目标物体30转移到读取区域10时,以竖直方向为转动轴、并根据第一转动角度和第二转动角度之和转动目标物体30,以使第三平面直角坐标系m3与第一平面直角坐标系m1重合;或者,
105.s302、在将目标物体30转移到读取区域10时,以竖直方向为转动轴、并分别以第一转动角度和第二转动角度转动目标物体,以使第三平面直角坐标系m3与第一平面直角坐标系m1重合。
106.也就是,在机械臂对目标物体进行转动时,可首先计算第一转动角度和第二转动角度之和得到叠加转动角度,然后按照该叠加转动角度转动目标物体;或者,分别以第一转动角度和第二转动角度分两次转动目标物体,均可使第三平面直角坐标系与第一平面直角坐标系重合。
107.基于上述的机械臂控制方法,本技术实施例还提供一种机械臂控制装置,结合图9,机械臂控制装置包括:
108.第一获取模块100,用于获取第一转动角度;第一转动角度表示机械臂的第二平面直角坐标系转动到与读取区域的第一平面直角坐标系重合时的转动角度;其中,形成第一平面直角坐标系的两个坐标轴分别对应放置至少一个读取设备;
109.第二获取模块200,用于在抓取目标物体时,获取与目标物体对应的第二转动角度;第二转动角度表示目标物体的第三平面直角坐标系转动到与第二平面直角坐标系重合时的转动角度;其中,第三平面直角坐标系以目标物体水平投影的预设顶点为坐标原点、以自预设顶点延伸的两直角边为坐标轴,并且,在两直角边对应的目标物体的两侧壁中的至少一个上设有读取标识,读取标识用于被读取设备读取;
110.转动执行模块300,用于在将目标物体转移到读取区域时,以竖直方向为转动轴、并根据第一转动角度和第二转动角度转动目标物体,以使第三平面直角坐标系与第一平面直角坐标系重合。
111.一种可能实施方式中,目标物体堆叠于垛板上,垛板包括四个堆垛区域,四个堆垛区域相对垛板中心呈周向分布;
112.堆垛区域用于堆叠的放置一垛目标物体,目标物体水平投影中距离垛板中心最远的点被设定为预设顶点;
113.其中,第二获取模块进一步包括:
114.拍摄子模块,用于在抓取目标物体时,获取目标物体的位置图像,位置图像至少包含目标物体与垛板;
115.计算子模块,用于同时根据位置图像与第二平面直角坐标系计算与目标物体对应的第二转动角度。
116.一种可能实施方式中,计算子模块进一步包括:
117.第一确定单元,用于根据位置图像确定目标物体占据的堆垛区域的位置坐标;
118.第二确定单元,用于根据位置坐标确定第三平面直角坐标系;
119.第三确定单元,用于根据第三平面直角坐标系与第二平面直角坐标系计算第二转动角度。
120.一种可能实施方式中,转动执行模块包括:
121.叠加转动子模块,用于在将目标物体转移到读取区域时,以竖直方向为转动轴、并根据第一转动角度和第二转动角度之和转动目标物体,以使第三平面直角坐标系与第一平面直角坐标系重合;或者,
122.分布转动子模块,用于在将目标物体转移到读取区域时,以竖直方向为转动轴、并分别以第一转动角度和第二转动角度转动目标物体,以使第三平面直角坐标系与第一平面直角坐标系重合。
123.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算
机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的机械臂控制方法的步骤。
124.本技术实施例还提供一种机械臂,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现如上所述的机械臂控制方法的步骤。
125.本技术实施例还提供一种拆垛系统,拆剁系统包括垛板、机械臂和读取区域;其中,垛板用于堆叠的放置目标物体,读取区域垂直地放置两个读取设备,机械臂在将目标物体自垛板转移到读取区域时实现如上所述的机械臂控制方法的步骤。
126.在一实施例中,请结合图6和图7,读取区域放置有传输带50,传输带50的端部和任一个侧边分别放置有读取设备11;即,读取区域位于传输带的一端,机械臂在将目标物体转移到传输带端部的读取区域后,垂直的两个读取设备中的至少一个即可读取目标物体上的读取标识,同时,传输带将目标物体运走,以方便放置下一个目标物体。
127.以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理,但是,需要指出的是,在本技术中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
128.本技术中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
129.还需要指出的是,在本技术的装置、设备和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
130.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此,本技术不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
131.为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本技术的实施例限制在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合均应包含在本发明保护的范围之内。
技术特征:
1.一种机械臂控制方法,其特征在于,所述机械臂控制方法包括:获取第一转动角度;所述第一转动角度表示机械臂的第二平面直角坐标系转动到与读取区域的第一平面直角坐标系重合时的转动角度;其中,形成所述第一平面直角坐标系的两个坐标轴分别对应放置至少一个读取设备;在抓取目标物体时,获取与所述目标物体对应的第二转动角度;所述第二转动角度表示所述目标物体的第三平面直角坐标系转动到与所述第二平面直角坐标系重合时的转动角度;其中,所述第三平面直角坐标系以所述目标物体水平投影的预设顶点为坐标原点、以自所述预设顶点延伸的两直角边为坐标轴,并且,在所述两直角边对应的所述目标物体的两侧壁中的至少一个上设有读取标识,所述读取标识用于被所述读取设备读取;在将所述目标物体转移到所述读取区域时,以竖直方向为转动轴、并根据所述第一转动角度和所述第二转动角度转动所述目标物体,以使所述第三平面直角坐标系与所述第一平面直角坐标系重合。2.根据权利要求1所述的机械臂控制方法,其特征在于,所述目标物体堆叠于垛板上,所述垛板包括四个堆垛区域,四个所述堆垛区域相对所述垛板中心呈周向分布;所述堆垛区域用于堆叠的放置一垛所述目标物体,所述目标物体水平投影中距离所述垛板中心最远的点被设定为所述预设顶点;其中,在抓取目标物体时,获取与所述目标物体对应的第二转动角度的步骤包括:在抓取目标物体时,获取所述目标物体的位置图像,所述位置图像至少包含所述目标物体与所述垛板;同时根据所述位置图像与所述第二平面直角坐标系计算与所述目标物体对应的所述第二转动角度。3.根据权利要求2所述的机械臂控制方法,其特征在于,同时根据所述位置图像与所述第二平面直角坐标系计算与所述目标物体对应的所述第二转动角度的步骤包括:根据所述位置图像确定所述目标物体占据的所述堆垛区域的位置坐标;根据所述位置坐标确定所述第三平面直角坐标系;根据所述第三平面直角坐标系与所述第二平面直角坐标系计算所述第二转动角度。4.根据权利要求1所述的机械臂控制方法,其特征在于,所述第一转动角度和所述第二转动角度的绝对值不大于180度。5.根据权利要求1所述的机械臂控制方法,其特征在于,在将所述目标物体转移到所述读取区域时,以竖直方向为转动轴、并根据所述第一转动角度和所述第二转动角度转动所述目标物体,以使所述第三平面直角坐标系与所述第一平面直角坐标系重合的步骤包括:在将所述目标物体转移到所述读取区域时,以竖直方向为转动轴、并根据所述第一转动角度和所述第二转动角度之和转动所述目标物体,以使所述第三平面直角坐标系与所述第一平面直角坐标系重合;或者,在将所述目标物体转移到所述读取区域时,以竖直方向为转动轴、并分别以所述第一转动角度和所述第二转动角度转动所述目标物体,以使所述第三平面直角坐标系与所述第一平面直角坐标系重合。
6.一种机械臂控制装置,其特征在于,所述机械臂控制装置包括:第一获取模块,用于获取第一转动角度;所述第一转动角度表示机械臂的第二平面直角坐标系转动到与读取区域的第一平面直角坐标系重合时的转动角度;其中,形成所述第一平面直角坐标系的两个坐标轴分别对应放置至少一个读取设备;第二获取模块,用于在抓取目标物体时,获取与所述目标物体对应的第二转动角度;所述第二转动角度表示所述目标物体的第三平面直角坐标系转动到与所述第二平面直角坐标系重合时的转动角度;其中,所述第三平面直角坐标系以所述目标物体水平投影的预设顶点为坐标原点、以自所述预设顶点延伸的两直角边为坐标轴,并且,在所述两直角边对应的所述目标物体的两侧壁中的至少一个上设有读取标识,所述读取标识用于被所述读取设备读取;转动执行模块,用于在将所述目标物体转移到所述读取区域时,以竖直方向为转动轴、并根据所述第一转动角度和所述第二转动角度转动所述目标物体,以使所述第三平面直角坐标系与所述第一平面直角坐标系重合。7.根据权利要求6所述的机械臂控制装置,其特征在于,所述目标物体堆叠于垛板上,所述垛板包括四个堆垛区域,四个所述堆垛区域相对所述垛板中心呈周向分布;所述堆垛区域用于堆叠的放置一垛所述目标物体,所述目标物体水平投影中距离所述垛板中心最远的点被设定为所述预设顶点;其中,所述第二获取模块进一步包括:拍摄子模块,用于在抓取目标物体时,获取所述目标物体的位置图像,所述位置图像至少包含所述目标物体与所述垛板;计算子模块,用于同时根据所述位置图像与所述第二平面直角坐标系计算与所述目标物体对应的所述第二转动角度。8.根据权利要求7所述的机械臂控制装置,其特征在于,所述计算子模块进一步包括:第一确定单元,用于根据所述位置图像确定所述目标物体占据的所述堆垛区域的位置坐标;第二确定单元,用于根据所述位置坐标确定所述第三平面直角坐标系;第三确定单元,用于根据所述第三平面直角坐标系与所述第二平面直角坐标系计算所述第二转动角度。9.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的机械臂控制方法的步骤。10.一种机械臂,其特征在于,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述的机械臂控制方法的步骤。11.一种拆垛系统,其特征在于,所述拆剁系统包括垛板、机械臂和读取区域;其中,所述垛板用于堆叠的放置目标物体,所述读取区域垂直地放置两个读取设备,所述机械臂在将所述目标物体自所述垛板转移到所述读取区域时实现如权利要求1至5中任一项所述的机械臂控制方法的步骤。
12.根据权利要求11所述的拆剁系统,其特征在于,所述读取区域放置有传输带,所述传输带的端部和至少一个侧边分别放置有所述读取设备。
技术总结
本申请公开了一种机械臂控制方法、装置以及机械臂、拆垛系统,该机械臂控制方法分别获取机械臂坐标系转动到读取区域坐标系的第一转动角度、目标物体坐标系转动到机械臂坐标系的第二转动角度,然后机械臂在将目标物体转移到读取区域时,根据两个转动角度转动目标物体即可使目标物体侧壁上的读取标识被垂直设置的两个读取设备中的至少一个读取,解决了箱体被机械臂转移时其上条形码的朝向问题。被机械臂转移时其上条形码的朝向问题。被机械臂转移时其上条形码的朝向问题。
技术研发人员:
骆浩波
受保护的技术使用者:
杭州海康机器人股份有限公司
技术研发日:
2022.09.26
技术公布日:
2022/11/22