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      控制方法、控制裝置及機械手系統(tǒng)的制作方法_2

      文檔序號:9718564閱讀:來源:國知局
      進一步說明。
      [0079]請參閱圖1-3,本發(fā)明實施方式的控制方法用于控制機械手300抓取目標物體800,并包括以下步驟:
      [0080]S1,感測目標物體800以獲取第一點云信息;
      [0081 ] S2,處理第一點云信息以判斷目標物體800的位置;及
      [0082]S3,根據(jù)目標物體800的位置控制機械手300抓取目標物體800。
      [0083]本發(fā)明實施方式的控制裝置100包括深度傳感器110、處理模塊120及控制模塊130。作為例子,本發(fā)明實施方式的控制方法可以由本發(fā)明實施方式的控制裝置100實現(xiàn),可應用于機械手系統(tǒng)1000。機械手系統(tǒng)1000可包括控制裝置100及機械手300。
      [0084]其中,本發(fā)明實施方式的控制方法的步驟S1可以深度傳感器110實現(xiàn),步驟S2可以由處理模塊120實現(xiàn),步驟S3可由控制模塊130實現(xiàn)。也就是說,深度傳感器110用于感測目標物體800以獲取第一點云信息;處理模塊120用于處理第一點云信息以判斷目標物體800的位置;控制模塊130用于根據(jù)位置控制機械手300抓取目標物體800。
      [0085]本發(fā)明實施方式的控制方法、控制裝置100及機械手系統(tǒng)1000通過感測目標物體以獲得目標物體800的第一點云信息,并根據(jù)第一點云信息能準確地識別目標物體800及判斷目標物體800的所在位置。如此,可以使抓取過程的控制更智能化,以及使抓取更精準。本發(fā)明實施方式的控制方法、控制裝置100及機械手系統(tǒng)1000適宜對小物體,尤其是多個小物體進行抓取。
      [0086]采用深度傳感器110能感測目標物體800及周圍環(huán)境物體(圖未示)的輪廓面的點在三維空間中的位置坐標,并根據(jù)位置坐標形成目標物體800及周圍環(huán)境物體在三維空間的立體模型,對立體模型進行處理,能得到目標物體800的立體模型,即第一點云信息111,并以此較精準地識別目標物體800及判斷目標物體800的位置。因此相較于傳統(tǒng)的攝像頭或距離傳感器等,采用深度傳感器110能提升識別的準確度從而提升抓取的精準度。
      [0087]請參閱圖6,在某些實施方式中,目標物體800包括識別標簽810,控制方法還包括:
      [0088]S4,在抓取目標物體800時掃描識別標簽810;及
      [0089]S5,識別目標物體800的識別信息。
      [0090]請參閱圖5-6,在某些實施方式中,控制裝置100包括掃描裝置140及識別模塊150。[0091 ]步驟S4可以由掃描裝置140實施,而步驟S5可以由識別模塊150實施。
      [0092]在抓取目標物體800時,掃描裝置140掃描目標物體800的識別標簽810以獲取目標物體800的識別信息,識別信息被識別模塊150所識別。識別模塊150還可將目標物體800的識別信息儲存以管理,或?qū)⒆R別信息上傳至專門用于管理識別信息的服務器。
      [0093]請參閱圖6,在某些實施方式中,掃描裝置140可以是設置在機械手300上的掃描器。掃描進行合適的定位及定向以使得機械手300抓取物體800時,掃描器總能或者基本能掃描識別標簽810。如此,抓取過程及識別過程可以同時完成,有利于實現(xiàn)自動化控制,不需要人工對目標物體800進行掃描識別,另外,提高了工作效率。
      [0094]識別目標物體800的識別信息是為了根據(jù)識別信息對目標物體800進行下一步操作,例如將其裝入特定的箱體。識別目標物體800的識別信息還可對抓取的目標物體800進行信息管理,例如,在物流管理或倉儲管理中,對處于各個裝卸環(huán)節(jié)的貨物進行信息錄入及管理,能實時了解每一個貨物的最新動態(tài),便于追蹤、統(tǒng)計及調(diào)度等。此外,識別目標物體800的識別信息,可以對目標物體800進行準確的分類并放入特定位置,從而可省去裝箱前的驗證環(huán)節(jié)。
      [0095]在某些實施方式中,步驟S4可采用射頻識別技術識別目標物體800的識別信息。
      [0096]射頻識別(RFID,Rad1 Frequency Identificat1n)技術,又稱無線射頻識別,是一種通信技術,可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù),而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。射頻一般采用1-lOOGHz的微波,適用于短距離識別通信。
      [0097]射頻識別除應用于物流管理或倉儲管理,還廣泛應用于圖書館、門禁系統(tǒng)及食品安全溯源等。射頻識別的優(yōu)點是識別速度快、準確率高。采用射頻識別技術,上述實施方式的掃描裝置140可采用RFID讀寫器,目標物體上的識別標簽810可采用RFID標簽。采用識別RFID標簽的方式來識別目標物體800,可省去裝箱之后,封箱之前的驗證環(huán)節(jié)。
      [0098]綜上,本發(fā)明某些實施方式中,可綜合采用深度傳感器110及掃描裝置140(如RFID讀寫器)對目標物體800進行綜合識別判斷。例如深度傳感器110在光線不好的情況下判斷目標物體800的位置,RFID讀寫器在辨別目標物體800是什么的同時,還能判斷是否抓取成功。如此,可大大提升對目標物體800的識別準確率及抓取成功率。
      [0099]請參閱圖7-8,在某些實施方式中,步驟S4包括:
      [0100]S5,獲取識別信息的信號強度。
      [0101]控制方法還包括以下步驟:
      [0102]S6,根據(jù)信號強度判斷抓取是否成功。
      [0103]在某些實施方式中,步驟S41可采用掃描裝置140及識別模塊150實現(xiàn),掃描裝置140用于獲取識別信息的信號強度??刂蒲b置100還包括判斷模塊160,步驟S5可采用判斷模塊160實現(xiàn),S卩,判斷模塊160用于根據(jù)信號強度判斷抓取是否成功。
      [0104]請參閱圖6,掃描裝置140的掃描端141與識別標簽810的距離變化會識別信息的信號強度相應發(fā)生變化,一般來說,距離越遠信號強度越弱。若抓取成功,目標物體800會隨著機械手300移動,從而使機械手300上的掃描裝置140與目標物體800的識別標簽810之間的距離相對固定,檢測到的識別信號強度也相對穩(wěn)定。若目標物體800未隨著機械手300移動,掃描裝置140與識別標簽810之間的距離可能會越來越遠,檢測到的識別信號強度也越來越弱并漸接近于零,可據(jù)此判斷抓取失敗。
      [0105]如此,使機械手系統(tǒng)1000具有自我糾錯的功能,在抓取失敗時,控制裝置100可控制機械手300重新抓取,直至檢測到抓取成功為止,從而減少了人工勞動,提高了效率。
      [0106]請參閱圖9,在某些實施方式中,控制方法包括:
      [0107]S7,在判斷抓取成功時根據(jù)識別信息將目標物體800投放至對應的位置。
      [0108]在某些實施方式中,步驟S7可由控制模塊130及判斷模塊160實現(xiàn),即判斷模塊160判斷抓取成功時,控制模塊130可根據(jù)識別模塊150的識別信息將目標物體800投放至對應的位置。
      [0109]若判斷為抓取失敗,可控制機械手300重復抓取。
      [0110]—般情況下,由于貨物的數(shù)量和種類較多,不同的貨物可能需投放至不同的位置,例如貨架上不同的位置或地面上不同的區(qū)域,通過在抓取過程中識別目標物體800的識別信息,可對應得到該目標物體800應投入的位置并將目標物體800投放到此位置。如此,大大減少了人工勞動,提高自動化程度及工作效率。
      [0111]請參閱圖10-13,在某些實施方式中,步驟S1包括:
      [0112]S11,在放置目標物體800前感測周圍環(huán)境物體900以獲得第二點云信息112;
      [0113]S12,將所述目標物體800放置于所述周圍環(huán)境物體900后感測所述目標物體800及所述周圍環(huán)境物體900以獲得第二點zsri目息113;及
      [0114]S13,分析第二點云信息112及第三點云信息113以獲得第一點云信息111。
      [0115]在某些實施方式中,S11及S12可采用深度傳感器110實現(xiàn),即深度傳感器110用于感測第二點云信息112及第三點云信息113。控制裝置100可包括分析模塊170,分析模塊170可用于實現(xiàn)步驟S13,即分析第二點云信息112及第三點云信息113以獲得第一點云信息111。
      [0116]第二點云信息112包含周圍環(huán)境物體900的表面各點的三維空間位置坐標,第三點云信息113包含目標物體800和周圍環(huán)境物體900的表面各點的位置坐標。
      [0117]由于放置目標物體800前后周圍環(huán)境物體900大體是不變的,例如目標物體800放置于箱體內(nèi),周圍環(huán)境物體900就包括箱體內(nèi)壁、放置目標物體800的貨架910等。其中,貨架910又可以包括用于承載目標物體800的橫板911及豎桿913。通過對比第二點云信息112及第三點云信息113,可找出第三點云信息113中相對于第二點云信息112差異較大的點,也就是目標物體800的表面各點。如此,就得到了目標物體800的大致輪廓,并進一步得到目標物體800的大小、位置等信息。根據(jù)
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