[发明专利]一种非规整装车空间的建模方法及装置

说明书

本发明提供一种非规整装车空间的建模方法及装置，建模方法包括：扫描所述非规整装车空间，构建第一装车空间模型；拟合装车空间的凹凸部，构建第二装车空间模型；根据所述非规整装车空间的所述凹凸部信息对所述第二装车空间模型进行修正，得到所述非规整装车空间的修正模型。本发明提出的建模方法能够适用于非规整装车空间的空间建模，保证了自动装车方法的顺利进行，提高了自动装车装置的安全性；基于扫描数据的拟合获得凹凸部信息，获得准确的凹凸部信息，同时降低了系统成本。

技术领域

本发明涉及物流行业自动装车领域，尤其涉及一种非规整装车空间的建模方法及装置。

背景技术

经济的发展给装车运输行业提出了更高的要求，然而人工装车时间长、劳动强度大、周转慢，为了提高装车运输的效率，出现了自动装车机器人，自动装车机器人借助机械手臂或其他机械结构实现货物的自动装车和码放。通常来说，生产线上生产出来的产品按照码垛的形式存放，或将产品装箱后将箱体按照码垛的形式存放，当产品需要运输时，通常使用叉车将码垛好的产品转运至拆解处，将码垛好的产品拆解后传输至车厢所在位置，由自动装车机器人将产品整理后按照预设垛型码放至车厢内，实现产品自动装车。

产品装车过程中，通常使用激光传感器对车厢外部进行扫描，构建车厢的空间模型，进行码垛垛型和行走路径规划，上述扫描过程主要在外部对车厢进行扫描，而码垛、行走均发生在车厢内部，即使考虑了厚度差，采用这种方式不能获得装车车厢内部空间的精确信息；另一种方式是采用高精度的传感器对车厢内部进行扫描，获取车厢内部空间的信息，该方式对传感器精度要求较高，成本较高。此外，传统的车厢空间模型建立方式仅能适用于具有规整内表面或内部空间结构简单的车型，例如普通箱式卡车，对于内部空间为非规整环境的车厢，例如集装箱、半挂牵引、平（裸）板以及异形车体的车厢，现有的装车空间模型建立过程中，没有考虑非规整的环境，而垛型设计与行走路径设计均依赖于装车空间模型，装车空间模型与实际空间尺寸存在较大误差或不能反映实际空间的环境，导致整理后的产品长度大于装车空间的长度，无法顺利装车，装车空间模型未考虑非规整环境，装车机器人按照预设路径行走时易与内壁碰撞，导致设备损坏，且对于非规整环境，装车机器人不能将货物码放至设计的垛型所对应的位置。若将非规整的装车空间实际模型用于自动装车控制方法中，则与之相对应的导航、垛型规划等方法均需重新设计，开发成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种非规整装车空间的建模方法，包括以下步骤：

步骤1，扫描所述非规整装车空间，构建第一装车空间模型；所述非规整装车空间为装车空间内表面存在至少一个凹凸部的装车空间；

步骤2，拟合装车空间的凹凸部，构建第二装车空间模型；

步骤3，基于所述第二装车空间模型确定所述非规整装车空间的凹凸部信息；

步骤4，根据所述非规整装车空间的所述凹凸部信息对所述第二装车空间模型进行修正，得到所述非规整装车空间的修正模型。

优选的，所述第一装车空间模型为通过采样点位置确定的离散模型；所述第二装车空间模型为连续模型。

优选的，所述凹凸部信息包括所述凹凸部的高度、和/或所述凹凸部的长度、和/或所述凹凸部的位置信息。

优选的，基于周期函数拟合所述装车空间的凹凸部。

优选的，所述步骤4具体包括：

根据所述凹凸部的位置信息，确定存在所述凹凸部的至少一个凹凸内表面；

确定各凹凸内表面存在的所述凹凸部中凸起高度最高的凹凸部；

基于所述凸起高度最高的凹凸部的凹凸部信息确定最大凹凸高度信息；

基于所述最大凹凸高度信息构建与各至少一个凹凸内表面平行的至少一个修正平面；