一种机器人一拖多的抓取方法、装置及系统与流程

1.本发明属于垃圾分类技术领域，尤其涉及一种机器人一拖多的抓取方法、装置及系统。


背景技术：

2.现有的智能分选系统中一般是通过一个传感器或视觉系统等来识别传送带上的工件，然后将识别出来的工件的位置信息、类别信息等信息发送给机器人来让机器人实现在线实时抓取。在实际应用场合中，一台机器人工作的效率极低，抓取速度慢而且还会造成工件漏捡的情况，亦或是机器人分配的职能不同，分选的工件类别不同。
3.目前，市面上常用一套识别系统配合多个机器人的方案来实现更高效实时抓取。由识别系统发送指令到第一台机器人，再由该机器人发送到后道工序机器人，相当于前道工序机器人是主机，后道工序机器人是从机。现有技术的方案虽可实现机器人一拖多来抓取工件，但前道工序的机器人职能权力过高，一旦前道工序的机器人发生故障，后续全部机器人将脱离工作状态，导致个体机器人故障影响整体分选系统的运作，且由于机器人的维修需要的时间长，对整个抓取系统的影响极大。因此，实有必要设计一种机器人一拖多的抓取方法解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种一拖多的抓取方法，旨在解决现有技术中机器人权限不平等，个体故障影响整体抓取系统运作的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明实施例提供一种机器人一拖多的抓取方法，各所述机器人处于同一通信网络内，各所述机器人依序设置于传送带的下游，并用于抓取工件，其特征在于，所述抓取方法包括：
6.获取各待抓取工件的唯一识别码；其中，各所述待抓取工件分别对应一个唯一识别码；
7.根据所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件，并提取已抓取工件的唯一识别码；
8.将已抓取工件的唯一识别码传输至所述通信网络；
9.根据通信网络中已抓取工件的唯一识别码抓取除已抓取工件之外的其他待抓取工件。
10.可选地，所述根据所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件，并提取已抓取工件的唯一识别码的步骤，具体包括；
11.将各待抓取工件的唯一识别码存入机器人的抓取项目队列；
12.根据所述抓取项目队列中的各所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件；
13.提取已抓取工件的唯一识别码。
14.可选地，所述根据通信网络中已抓取工件的唯一识别码抓取除已抓取工件之外的其他待抓取工件的步骤，具体包括：
15.获取所述通信网络中已抓取工件的唯一识别码；
16.将已抓取工件的唯一识别码从所述抓取项目队列中删除。
17.抓取所述抓取项目队列中剩余的唯一识别码对应的待抓取工件。
18.可选地，所述将已抓取工件的唯一识别码从所述抓取项目队列中删除的步骤，具体包括：
19.遍历所述抓取项目队列；
20.删除抓取项目队列中已抓取工件的唯一识别码
21.可选地，所述通信网络为局域网，所述将已抓取工件的唯一识别码传输至所述通信网络的步骤，具体包括：
22.将已抓取工件的唯一识别码以广播的方式传输至所述局域网。
23.可选地，所述根据所述抓取项目队列中的各所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件的步骤，具体包括：
24.判断所述抓取项目队列中的各所述唯一识别码对应的待抓取工件是否到达预设的机器人工作范围；
25.如判断为是，则抓取机器人工作范围内唯一识别码对应的待抓取工件。
26.本发明还提供一种机器人一拖多的抓取装置，所述装置包括：通信模块，用于获取各待抓取工件的唯一识别码；其中，各所述待抓取工件分别对应一个唯一识别码；
27.第一抓取模块，用于根据所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件，并提取已抓取工件的唯一识别码；
28.反馈模块，用于将已抓取工件的唯一识别码传输至所述通信网络；
29.第二抓取模块，用于根据通信网络中已抓取工件的唯一识别码抓取除已抓取工件之外的其他待抓取工件。
30.本发明还提供一种机器人一拖多的抓取系统，包括识别单元、传送带和多个机器人，所述识别单元设置于传送带的上游并用于将各待抓取工件的唯一识别码发送至各所述机器人，各所述机器人设置在传送带的下游，所述识别单元与所述机器人通信连接；所述识别单元用于识别在传送带上的工件，分配唯一识别码到工件上并发送数据给机器人；其中，
31.所述机器人用于获取各待抓取工件的唯一识别码；根据所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件，并提取已抓取工件的唯一识别码；将已抓取工件的唯一识别码传输至所述通信网络；根据通信网络中已抓取工件的唯一识别码抓取除已抓取工件之外的其他待抓取工件
32.本发明还提供一种计算机设备，包括一个或多个处理器、存储器；以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储到存储器中，并且被配置成由一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行所述的机器人一拖多的抓取方法的控制指令。
33.本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的机器人一拖多的抓取方法的步骤。
34.本发明实施例提供的一拖多的抓取方法、装置及系统中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：
35.本发明通过将机器人设置在传送带的下游，传送带上游设置识别单元，各所述机器人处于同一通信网络内，各所述机器人依序设置于传送带的下游，抓取传送带上的工件；
获取各待抓取工件的唯一识别码；根据所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件，并提取已抓取工件的唯一识别码；将已抓取工件的唯一识别码传输至所述通信网络；根据通信网络中已抓取工件的唯一识别码抓取除已抓取工件之外的其他待抓取工件。使各个机器人都能获取待抓取工件的唯一识别码，且机器人完成抓取后向通信网络广播唯一识别码被抓取，并继续抓取剩余待抓取工件，进而实现各个机器人独立抓取工件，有效避免因前道工序的机器人权限过高，影响到后道工序的机器人的正常抓取。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。
37.图1为本发明实施例提供的机器人一拖多的抓取方法的应用场景图；
38.图2为本发明实施例提供的机器人一拖多的抓取方法中步骤s100
‑
s400的流程图；
39.图3为本发明实施例提供的机器人一拖多的抓取方法中步骤s210
‑
s230的流程图；
40.图4为本发明实施例提供的机器人一拖多的抓取方法中步骤s410
‑
s430的流程图；
41.图5为本发明实施例提供的机器人一拖多的抓取方法中步骤s421
‑
s422的流程图；
42.图6为本发明实施例提供的机器人一拖多的抓取方法中步骤s221
‑
s222的流程图；
43.图7为本发明实施例提供的机器人一拖多的抓取装置的结构框图；
44.图8为本发明实施例提供的机器人一拖多的抓取系统的结构框图；
45.图9为本发明实施例提供的计算机设备的结构框图。
具体实施方式
46.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
47.应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
48.还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
49.如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0050]
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0051]
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请
的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0052]
在本发明的一个实施例中，如图1所示，提供本发明所述机器人一拖多的抓取方法的应用场景图。该应用场景包括多个机器人620、识别单元610与传送带630，所述机器人620设立在传送带630的下游，所述识别单元610设立在传送带630的上游。获取各待抓取工件的唯一识别码；根据所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件，并提取已抓取工件的唯一识别码；将已抓取工件的唯一识别码传输至所述通信网络；根据通信网络中已抓取工件的唯一识别码抓取除已抓取工件之外的其他待抓取工件。
[0053]
在本发明的一个实施例中，如图2所示，提供一种机器人一拖多的抓取方法，各所述机器人620处于同一通信网络内，各所述机器人620依序设置于传送带630的下游，并用于抓取工件，所述抓取方法包括：
[0054]
步骤s100：获取各待抓取工件的唯一识别码；其中，各所述待抓取工件分别对应一个唯一识别码；
[0055]
具体地，在本步骤中，所述传送带630上游设有一识别单元610，所述识别单元610对所述传送带630上的待抓取工件进行拍照扫描，通过深度学习采集传送带630上的所述待抓取工件，提取采集到的工件的图像特征，根据所述待抓取工件的特征进行分类，对已抓取工件各自分配一个唯一识别码。
[0056]
进一步地，所述机器人620完成开机启动后，与识别单元610进行通信连接，按照既定的通讯协议使机器人620与识别单元610完成握手。随后机器人620启动分选程序，识别单元610将待抓取工件的唯一识别码发送给机器人620。
[0057]
步骤s200：根据所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件，并提取已抓取工件的唯一识别码；
[0058]
具体地，在本步骤中，所述机器人620根据识别单元610发送的唯一识别码，抓取在传送带630上对应的待抓取工件，完成抓取动作后，提取该待抓取工件的唯一识别码。
[0059]
步骤s300：将已抓取工件的唯一识别码传输至所述通信网络；
[0060]
具体地，在本步骤中，所述通信网络采用以太网的通信方式进行，并以识别单元610的ip地址的网段为基准，分别对机器人620设置ip地址，使其他机器人620的ip地址落在同一个网段内。由此，实现各机器人620在同一个通信网络内进行通信，并传输已抓取工件的唯一识别码到所述通信网络内。
[0061]
应理解，所述通信方式可以为多种，亦可以采用其他的通信方式诸如rs485、can和ethercat等通信方法，本领域技术人员可以根据实际需求调整各机器人620之间的通信方式，使之能够完成通信连接的需求即可，对此，本发明不作限定。
[0062]
步骤s400：根据通信网络中已抓取工件的唯一识别码抓取除已抓取工件之外的其他待抓取工件：
[0063]
具体地，在本步骤中，所述机器人620通过所述通信网络获取其他机器人620的已抓取工件的唯一识别码，删除抓取项目队列中的已抓取工件的唯一识别码，并继续抓取在
抓取项目队列中的未抓取工件。
[0064]
本发明通过将机器人620设置在传送带630的下游，传送带630上游设置识别单元610，各所述机器人620处于同一通信网络内，各所述机器人620依序设置于传送带630的下游，抓取传送带630上的工件；获取各待抓取工件的唯一识别码；根据所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件，并提取已抓取工件的唯一识别码；将已抓取工件的唯一识别码传输至所述通信网络；根据通信网络中已抓取工件的唯一识别码抓取除已抓取工件之外的其他待抓取工件。使各个机器人620都能获取待抓取工件的唯一识别码，且机器人620完成抓取后向通信网络广播唯一识别码被抓取，并继续抓取剩余待抓取工件，进而实现各个机器人620独立抓取工件，有效避免因前道工序的机器人620权限过高，影响到后道工序的机器人620的正常抓取。
[0065]
在本发明的另一个实施例中，如图3所示，所述根据所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件，并提取已抓取工件的唯一识别码的步骤，具体包括：
[0066]
步骤s210：将各待抓取工件的唯一识别码存入机器人620的抓取项目队列；
[0067]
具体地，在本步骤中，当识别单元610发来工件的唯一识别码数据后，机器人620取出工件的唯一识别码数据，并将工件信息写入机器人620内的项目队列之中，等待工件到达机器人620的工作范围。
[0068]
步骤s220：根据所述抓取项目队列中的各所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件；
[0069]
具体地，在本步骤中，根据存入抓取项目队列中的唯一识别码顺序，依次抓取所述抓取项目队内的唯一识别码所对应的工件。
[0070]
步骤s230：提取已抓取工件的唯一识别码。
[0071]
在本发明的另一个实施例中，如图4所示，所述根据通信网络中已抓取工件的唯一识别码抓取除已抓取工件之外的其他待抓取工件的步骤，具体包括：
[0072]
步骤s410：获取所述通信网络中已抓取工件的唯一识别码；
[0073]
具体地，在本步骤中，各所述机器人620的ip地址共同设置在一个局域网中，当其中一个机器人620完成工件的抓取后，向该局域网以广播的方式传输已抓取工件的唯一识别码，使所有机器人620都能获取该已抓取工件的唯一识别码。
[0074]
步骤s420：将已抓取工件的唯一识别码从所述抓取项目队列中删除。
[0075]
步骤s430：抓取所述抓取项目队列中剩余的唯一识别码对应的待抓取工件。
[0076]
在本发明的另一个实施例中，如图5所示，所述将已抓取工件的唯一识别码从所述抓取项目队列中删除的步骤，具体包括：
[0077]
步骤s421：遍历所述抓取项目队列；
[0078]
具体地，在本步骤中，根据在同一局域网中获取的已抓取工件的唯一识别码，遍历所述抓取项目队列，检查所述抓取项目队列中是否存在该已抓取工件的唯一识别码。
[0079]
步骤s422：删除抓取项目队列中已抓取工件的唯一识别码。
[0080]
具体地，在本步骤中，当遍历所述抓取项目队列后，若检查到存在已抓取工件的唯一识别码，执行删除在所述抓取项目队列中的已抓取工件的唯一识别码的指令。由此，机器人620不再执行抓取该工件的指令，避免机器人620的抓取项目队列出现已抓取工件的唯一识别码，造成抓取项目队列冗余的现象。
[0081]
具体地，在本发明的另一个实施例中，所述将已抓取工件的唯一识别码传输至所述通信网络的步骤，具体包括：
[0082]
将已抓取工件的唯一识别码以广播的方式传输至所述局域网。
[0083]
本步骤中，通过将各个机器人620设置在同一局域网内，并使识别单元610发送唯一识别码到所有机器人620的抓取项目队列中，使得已抓取工件以广播的方式传输到各个机器人620，从而实现在前道工序机器人620出现故障时，后道工序的机器人620可以根据识别单元610发送的唯一识别码执行抓取工件的指令。由此，能够有效地规避因前道工序机器人620权限过大，后道工序机器人620因未能接收前道无法执行抓取指令的现象。
[0084]
在本发明的另一个实施例中，如图6所示，所述根据所述抓取项目队列中的各所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件的步骤，具体包括：
[0085]
步骤s221：判断所述抓取项目队列中的各所述唯一识别码对应的待抓取工件是否到达预设的机器人620工作范围；
[0086]
步骤s222：如判断为是，则抓取机器人620工作范围内唯一识别码对应的待抓取工件。
[0087]
具体地，在本步骤中，当判断为是时，即为判断所述抓取项目队列中的各所述唯一识别码对应的待抓取工件已经到达预设的机器人620工作范围。
[0088]
此时，所述机器人620根据传送带630的运动速度及识别单元610识别工件的时间，及时确认工件所在位置，在工件通过传送带630流动到机器人620的工作区域范围时，机器人620对工件进行实时抓取，将工件从传送带630取下，同时广播已抓取信息到其他机器人620。
[0089]
在本发明的另一个实施例中，所述识别单元610为触发单元且需要被动触发，选取第一个与所述识别单元610握手的机器人620作为触发源，触发方式可以为定时触发或定长触发。
[0090]
具体地，识别单元610轮询机器人620的ip地址，检测机器人620是否在线。若机器人620在识别在识别单元610轮询后作出响应，则选取该机器人620作为触发源；若机器人620在识别单元610的多次轮询后未作响应，则判定该机器人620处于掉线状态。此时传送带630在机器人620被判定为处于掉线状态后仍在工作，且识别单元610未触发拍照，则该机器人620无法作为触发源，机器人620已故障。设置另一台机器人620作为触发源来触发识别单元610工作，识别单元610不再向已故障的机器人620的ip地址发送数据，并将该机器人620标记为故障。
[0091]
进一步地，故障的机器人620维修完成后，重新开机启动连入通信网络，按照既定的通讯协议使机器人620与识别单元610重新握手，由此，完成维修的机器人620即可恢复正常运行。
[0092]
在本发明的另一个实施例中，如图7所示，提供一种机器人一拖多的抓取装置，所述装置包括通信模块510、第一抓取模块520、反馈模块530和第二抓取模块540。
[0093]
其中，所述通信模块510，用于获取各待抓取工件的唯一识别码；其中，各所述待抓取工件分别对应一个唯一识别码；
[0094]
所述第一抓取模块520，用于根据所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件，并提取已抓取工件的唯一识别码；
[0095]
所述反馈模块530，用于将已抓取工件的唯一识别码传输至所述通信网络；
[0096]
所述第二抓取模块540，用于根据通信网络中已抓取工件的唯一识别码抓取除已抓取工件之外的其他待抓取工件。
[0097]
在本发明的另一个实施例中，所述抓取模块还用于：
[0098]
将各待抓取工件的唯一识别码存入机器人620的抓取项目队列；
[0099]
根据所述抓取项目队列中的各所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件；
[0100]
提取已抓取工件的唯一识别码。
[0101]
在本发明的另一个实施例中，所述第二抓取模块540还用于：
[0102]
获取所述通信网络中已抓取工件的唯一识别码；
[0103]
将已抓取工件的唯一识别码从所述抓取项目队列中删除。
[0104]
抓取所述抓取项目队列中剩余的唯一识别码对应的待抓取工件。
[0105]
在本发明的另一个实施例中，所述第二抓取模块540还用于：
[0106]
遍历所述抓取项目队列；
[0107]
删除抓取项目队列中已抓取工件的唯一识别码。
[0108]
在本发明的另一个实施例中，所述反馈模块530还用于：
[0109]
将已抓取工件的唯一识别码以广播的方式传输至所述局域网
[0110]
对传送带630上的工件进行图像采集与特征提取，在该工件信息上添加唯一识别码；
[0111]
发送已添加唯一识别码的工件信息到所有机器人620。
[0112]
在本发明的另一个实施例中，所述第一抓取模块520还用于：
[0113]
判断所述抓取项目队列中的各所述唯一识别码对应的待抓取工件是否到达预设的机器人620工作范围；
[0114]
如判断为是，则抓取机器人620工作范围内唯一识别码对应的待抓取工件。
[0115]
在本发明的另一个实施例中，如图8所示，本发明还提供一种机器人一拖多的抓取系统600。包括机器人620、识别单元610和传送带630，通过将机器人620设置在传送带630的下游，传送带630上游设置识别单元610，各所述机器人620处于同一通信网络内，各所述机器人620依序设置于传送带630的下游，抓取传送带630上的工件；各所述机器人620设置在传送带630的下游，所述识别单元610与所述机器人620通信连接；所述识别单元610用于识别在传送带630上的工件，分配唯一识别码到工件上并发送数据给机器人620；其中，
[0116]
所述机器人620用于获取各待抓取工件的唯一识别码；根据所述唯一识别码抓取对应的待抓取工件，并提取已抓取工件的唯一识别码；将已抓取工件的唯一识别码传输至所述通信网络；根据通信网络中已抓取工件的唯一识别码抓取除已抓取工件之外的其他待抓取工件。
[0117]
进一步地，所述机器人620与识别单元610握手，握手后运行分选程序并发送ip地址到识别单元610的链表中保存，检测机器人620是否在线，移除掉线的机器人620。具体地，通过执行识别单元610与机器人620的握手指令，检测未参加与识别单元610握手的机器人620，由此判定该机器人620处于掉线状态，进而从识别单元610的链表中移除掉线的机器人620，等待机器人620重新连接后，再次执行握手指令，握手成功则再次写入识别单元610的链表中。
[0118]
在本发明的另一个实施例中，还提供一种计算机设备，包括一个或多个处理器、存储器；以及一个或多个程序，其中一个或多个程序被存储到存储器中，并且被配置成由一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行所述机器人一拖多的抓取方法的控制指令。
[0119]
所述计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现机器人一拖多的抓取方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0120]
在本发明的另一个实施例中，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述机器人一拖多的抓取方法的步骤。
[0121]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0122]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。