用于物料筐无序拣取的取料装置的制作方法

所属的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“平台”。图8是本发明实施例中双目成像设备的结构示意图。下面参照图8来描述根据本发明中这种实施方式的电子设备600。图8显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图8所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同平台组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元610执行，使得处理单元610执行本说明书上述用于物料筐无序拣取的取料方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元610可以执行如图1中所示的步骤。存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)6203。存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备、相机、深度相机等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图8中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。本发明实施例中还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，程序被执行时实现的用于物料筐无序拣取的取料方法的步骤。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述用于物料筐无序拣取的取料方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。如上所示，该实施例的计算机可读存储介质的程序在执行时，通过控制深度相机采集包括物料筐以及物料筐内存放的多个目标物体的目标深度图像，在该深度图像中检测出多个目标物体区域，确定目标物体的位姿和在物料筐中的位置，根据所述位姿和所述存放位置判断目标物体的放置状态，所述放置状态至少包括可拣取状态和/或不可拣取状态，对可拣取状态进行拣取移动至一存放位置，且在将可拣取状态的目标物体全部拣选至存放位置后，控制末端执行器接触任一处于不可拣取状态的目标物体，对该目标物体进行移动后放在所述物料筐后以使所述目标物体的状态变为可拣取状态，再次通过深度相机进行目标深度图像的采集，进而根据多个目标物体的放置状态，进行拣取，从而能够实现待取物极限位置的拣取，在拣取的同时减少筐壁的干扰，提升了物料筐无序拣取待取物的清筐率。图9是本发明实施例中的计算机可读存储介质的结构示意图。参考图9所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

背景技术：

1、分拣机器人(sorting robot)，是一种具备了传感器、物镜和电子光学系统的机器人，可以快速进行货物分拣。

2、机械臂在物料筐无序拣取的拣选工序中，对于呈现不同角度姿态放置的工件，往往通过机械臂腕部的俯仰动作和旋转动作来调整执行终端的拣取姿态。

3、但当待取物在物料筐中呈多种角度倾斜或处于极限位置时(如待取物倾斜角度较大或靠近筐壁)，由于执行终端具有一定的轴向长度，因此，机械臂的俯仰动作会导致机械臂或机械臂的执行终端和筐壁产生干涉，从而不具备拣取条件，导致清筐率低。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于物料筐无序拣取的取料装置。

2、根据本发明提供的用于物料筐无序拣取的取料装置，包括：

3、深度相机，用于采集包括物料筐以及物料筐内存放的多个目标物体的目标深度图像；

4、控制器模块，用于根据所述目标深度图像确定每一所述目标物体的放置状态，所述放置状态至少包括可拣取状态和/或不可拣取状态；

5、机器人单元，用于对处于可拣取状态的所述目标物体拣取至一存放位置，对处于不可拣取状态的所述目标物体移动后将该目标物体释放在所述物料筐内。

6、优选地，所述控制器模块，用于对所述目标深度图像进行目标检测确定多个目标物体区域，根据所述目标物体区域确定所述目标物体在所述物料筐中的存放位置，根据所述目标物体区域的深度信息确定所述目标物体的位姿，根据所述位姿和所述存放位置判断所述目标物体的放置状态。

7、优选地，所述机器人单元，包括末端执行器，用于对处于可拣取状态的所述目标物体，控制所述末端执行器拣取所述目标物体移动至一存放位置，对处于不可拣取状态的所述目标物体，控制末端执行器拣取一所述目标物体按预设置的轨迹移动后将该目标物体释放在所述物料筐内。

8、优选地，所述机器人单元，用于当所述放置状态包括可拣取状态时，对处于可拣取状态的所述目标物体，控制末端执行器拣取所述目标物体移动至一存放位置，当所述放置状态仅包括不可拣取状态时，对处于不可拣取状态的所述目标物体，控制末端执行器接触一所述目标物体按预设置的轨迹移动后将该目标物体释放在所述物料筐内。

9、优选地，所述控制器模块包括：

10、目标检测模块，用于对所述目标深度图像进行目标检测确定多个目标物体区域；

11、存放位置确定模块，用于根据所述目标物体区域的深度信息以及所述目标物体区域与所述目标深度图像之间的位置关系确定所述目标物体在所述物料筐的存放位置。

12、位姿确定模块，用于获取每一所述目标物体区域，根据所述目标物体区域的深度信息确定所述目标物体的位姿；

13、可接触状态判断模块，用于根据多个所述目标物体的存放位置、位姿以及所述物料筐的坐标信息确定所述目标物体是否处于所述末端执行器的可拣取位置，且当所述目标物体处于所述末端执行器的可接触位置时确定所述目标物体的放置状态为可接触状态，当所述目标物体处于所述末端执行器的不可接触位置时确定所述目标物体的放置状态为不可拣取状态；

14、拣取状态判定模块，用于获取预设置的拣取区域，对处于可接触状态的目标物体，根据所述目标物体区域的深度信息判断所述目标物体是否存在所述拣取区域，且在所述目标物体上存在所述拣取区域时确定所述目标物体的放置状态为可拣取状态，在所述目标物体上不存在所述拣取区域时确定所述目标物体的放置状态为不可拣取状态。

15、优选地，所述机器人单元对所述目标物体的拣取和移动时包括：

16、对处于可拣取状态的所述目标物体，控制末端执行器通过所述目标物体上的拣取区域将所述目标物体拣取后放至一存放位置；

17、对处于不可拣取状态且可接触状态的所述目标物体，获取根据所述目标物体区域的深度信息确定所述末端执行器与所述目标物体的可接触区域，控制末端执行器接触所述目标物体上的可接触区域，并在按预设置的轨迹移动后将所述目标物体释放在所述物料筐内。

18、优选地，每当所述机器人单元控制所述末端执行器完成将一所述目标物体移动至一存放位置或将一所述目标物体按预设置的轨迹移动后将该目标物体释放在所述物料筐内后，

19、所述控制器模块，用于再次控制深度相机进行所述目标深度图像的采集，并再次判断出每一所述目标物体的放置状态，以使机器人单元能够控制末端执行器再次将处于可拣取状态的所述目标物体拣取移动至一存放位置，将处于不可拣取状态的所述目标物体接触后按预设置的轨迹移动后将该目标物体释放在所述物料筐内。

20、优选地，所述拣取区域为能够通过末端执行器能够将目标物体抓起且保持拣取时间大于预设置的时间阈值的区域；

21、所述拣取区域至少根据所述目标物体的重量和形状确定；

22、所述可接触区域为所述目标物体上的任意区域。

23、优选地，所述末端执行器采用磁铁吸盘或抓手。

24、优选地，所述目标物体为铁棒；

25、所述铁棒的端面或侧面连续且大于预设置面积阈值的区域设置为拣取区域。

26、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

27、本发明中通过深度相机采集包括物料筐以及物料筐内存放的多个目标物体的目标深度图像，在该深度图像中检测出多个目标物体区域，确定目标物体的位姿和在物料筐中的位置，根据所述位姿和所述存放位置判断目标物体的放置状态，所述放置状态至少包括可拣取状态和/或不可拣取状态，对可拣取状态进行拣取移动至一存放位置，且在将可拣取状态的目标物体全部拣选至存放位置后，控制末端执行器接触任一处于不可拣取状态的目标物体，对该目标物体进行移动后放在所述物料筐后以使所述目标物体的状态变为可拣取状态，再次通过深度相机进行目标深度图像的采集，进而根据多个目标物体的放置状态，进行拣取，从而能够实现待取物极限位置的拣取，在拣取的同时减少筐壁的干扰，提升了物料筐无序拣取待取物的清筐率。