[发明专利]一种自动拣货机器人及其控制方法

说明书

本发明公开了一种自动拣货机器人及其控制方法，包括机器人底盘、控制器、机械臂、货物识别系统、末端拣货装置、货物缓存装置；机器人底盘在控制器的控制下实现前进、后退、左转、右转运动；机械臂在控制器的控制下实现水平方向的转动和垂直方向的升降运动；货物识别系统在控制器的控制下实现单个货物的识别和定位；末端拣货装置搭载在机械臂上，在控制器的控制下通过旋转、升降、伸缩运动到货物储存的位置，并且根据货物品类采用不同方式实现货物的拣取；拣取出来的货物放置在货物缓存装置中。本发明可以实现电商仓储单件货物的自动拣选，完全替代现在人工拣选的作业模式，解决电商企业网购高峰期招工难的问题，降低物流作业成本。

技术领域

本发明属于仓储物流自动化领域，尤其涉及一种自动拣货机器人及其控制方法。

背景技术

电子商务的飞速发展带动了物流行业的发展，物流作业的自动化和无人化解决方案是企业提高物流运作效率，降低物流成本的重要举措。

物流作业流程包括进货、搬运、储存、盘点、拣货、补货、出货、配送等，目前针对搬运、拣货、出货、配送这几个劳动密集程度较高的环节，物流企业正在积极探索自动化的解决方案。然而，拣货作业(是依据顾客的订货要求或配送中心的作业计划，将商品从其储位或其他区域拣取出来的作业过程)的自动化面临着巨大障碍，而这项工作也是电商业务劳动密集程度最高的部分之一。在大多数电商配送中心，拣货是劳动力成本最高的环节，也是自动化程度最低的环节之一。拣货作业直接相关的人力占50％以上，且拣货作业的时间投入也占整个物流中心的30％～40％。因此若要提示物流作业效率，降低物流作业成本，由拣货作业上着手改进应可达事半功倍之效。

拣货作业按照人员作业方式，可分为“人到货处”、“货到人处”。2003年成立的美国KivaSystem公司提出的“货到人处”的解决方案取得了不错的效果，但是Kiva的“货到人处”的解决方案为取一件货物，需要将重达好几百公斤甚至上吨重的整个货架搬运到拣货区域，造成极大的能源消耗。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种自动拣货机器人及其控制方法，以解决目前Kiva系统能耗高的问题以及人工拣货劳动力需求无法满足的问题。尤其涉及一种在电商仓储中实现自动拣货的机器人及其控制方法

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种自动拣货机器人，包括机器人底盘、控制器、机械臂、货物识别系统、末端拣货装置、货物缓存装置；

所述机器人底盘在控制器的控制下实现前进、后退、左转、右转运动；

所述机械臂在控制器的控制下实现水平方向的转动和垂直方向的升降运动；

所述货物识别系统在控制器的控制下实现单个货物的识别和定位；

所述末端拣货装置搭载在机械臂上，在控制器的控制下通过旋转、升降、伸缩运动到货物储存的位置，并且根据货物品类采用不同方式实现货物的拣取；拣取出来的货物放置在货物缓存装置中。

进一步的，所述的机械臂包括水平旋转底盘和垂直升降臂，所述水平旋转底盘搭载在机器人底盘上；所述垂直升降臂搭载在水平旋转底盘上。

进一步的，所述水平旋转底盘包括旋转控制电机与回转支承，所述旋转控制电机和回转支承通过齿轮相啮合，所述水平旋转底盘能实现270度以上的旋转，旋转控制电机与控制器电连接。

进一步的，所述垂直升降臂包括一级升降结构和二级升降结构，二级升降结构搭载在一级升降结构上。

进一步的，所述的货物识别系统包括RGB‐D相机，通过RGB‐D相机输出货物带深度信息的点云图，从而实现货物位置的定位，并获取到货物长度和高度信息；通过RGB‐D相机输出的货物彩色图片和数据库中的货物图片进行对比分析，实现货物的识别和核对。