[发明专利]基于激光测距引导的拆垛控制装置的拆垛方法

权利要求书

1.一种基于激光测距引导的拆垛控制装置的拆垛方法，该装置包括龙门垛架、拆垛机械手、若干激光测距传感器、数据转换模块和数据处理模块，所述若干激光测距传感器分别间隔设于所述龙门垛架顶面并检测距所述龙门垛架底部托盘上物品的距离，所述若干激光测距传感器输出信号传输至所述数据转换模块进行模数转换，所述数据转换模块输出信号传输至所述数据处理模块进行数据过滤、数据分析和算法处理，得到本次拆垛任务的抓取高度以及目标物品的精确位置，所述数据处理模块的输出信号传输至所述拆垛机械手，所述拆垛机械手根据所述数据处理模块的输出信号执行本次拆垛任务，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、利用若干激光测距传感器分别采集得到与对应物品之间的距离，经数据转换模块后传输至数据处理模块进行数据处理；

步骤二、将若干激光测距传感器所对应的物品按层分成对应的若干区域，各区域平行划分为A区和B区，找到若干区域距离值中的最小值，将A区和B区的距离值分别与最小值做差，结合A、B区域的值和优先级条件，获取一层中可抓取垛位的箱位代码及数量；

步骤三、根据得到的一层中可抓取垛位的箱位代码及数量与托盘上物品拆垛任务数进行比较，结合优先拆高的物品、优先拆整的物品、优先更少的拆垛次数、优先拆完得到更好的垛形的原则，生成拆垛机械手的拆垛作业信息；

步骤四、拆垛机械手按拆垛作业信息实施拆垛作业，直至完成托盘上物品的拆垛任务；

其中，所述步骤二中设定若干激光测距传感器为六个，将六个激光测距传感器对应的物品按层分成六块区域，其箱位代码及数量包括如下步骤：

步骤21、将物品六块区域中的A区从左到右依次划分为第一区域、第二区域和第三区域，数值分别记为d1、d2、d3，B区从左到右依次划分为第四区域、第五区域和第六区域, 数值分别记为d4、d5、d6；

步骤22、对六个区域中得到的数值分别进行十次累加求平均值，得到每个区域的有效距离值，数值分别记为dv1、dv2、 dv3 、dv4、 dv5、 dv6，对每个区域的有效距离值进行冒泡排序，得到一组由大到小的六个距离值以及最小值dmin；

步骤23、将最小值dmin与A区的三个区域距离值做差取绝对值，A区的三个差值与设置的阈值作比较分类处理，若A区的三个区域都不是同层，记box_position_A为0；若A区仅有第一区域是同层，记box_position_A为1；若A区仅有第二区域是同层，记box_position_A为2；若A区仅有第三区域是同层，记box_position_A为3；若A区仅有第三区域不是同层，记box_position_A为4；若A区仅有第二区域不是同层，记box_position_A为5；若A区仅有第一区域不是同层，记box_position_A为6；若A区三个区域都是同层，记box_position_A为7；同理，对B区的三个区域作相同的比较分类处理，B区变量记作box_position_B，通过对A区和B区的比较分类处理，得到A区或B区内部满足条件的可抓取物品；

步骤24、对A区和B区作优先级处理，在物品非空的情况下，若box_position_B等于0、box_position_A在1到7之间，则box_position_A为垛位的箱位代码； 若box_position_A等于0、box_position_B在1到7之间，则box_position_B为垛位的箱位代码；若box_position_A在1到7之间、box_position_B在1到7之间，则比较box_position_A与box_position_B的大小，取大的值为垛位的箱位代码；当物品为空时，设置一个专门数值为垛位的箱位代码；从而确定了拆垛机械手可抓取垛位的箱位代码。

2.根据权利要求1所述的基于激光测距引导的拆垛控制装置的拆垛方法，其特征在于：所述步骤三中拆垛机械手的拆垛作业信息生成包括如下步骤：

步骤31、根据接收到的当前托盘的总任务数，以及本次抓取区域和垛位的箱位代码，将垛位的箱位代码转换成实际可抓取数量，执行第一次抓取任务时，将当前托盘的总任务数设定为剩余抓取数量；

步骤32、当剩余抓取数量大于零时，若剩余抓取数量大于等于实际可抓取数量，发送第一次机械手实际可抓取数量对应的抓取信息，机械手完成第一次抓取任务，当前托盘的总任务数减机械手完成抓取任务数量设定为剩余抓取数量，并发送机械手下次抓取信息；

步骤33、当剩余抓取数量小于实际可抓取数量时，若机械手夹具设有三组吸盘，则决定了机械手实际可抓取的数量最大为3，若剩余抓取数量为1时，实际可抓取数量可能为2或3，为了垛形的稳定性，采用抓垛形两边而不抓中间的优先级；若剩余抓取数量为2时，实际可抓取数量只能为3，为了垛形的稳定性，采用留垛形中间的优先级。