[发明专利]无人驾驶智能塔吊的物料堆叠自主生成方法和系统

权利要求书

1.一种无人驾驶智能塔吊的物料堆叠自主生成方法，将物料预先装入吊具，其特征在于，包括：

获取待存储物料的种类及其数量；

按照所述待存储物料的单件重量和形状尺寸对所述待存储物料进行分类，得到多个重量和体积等级不同的堆叠类；

从每种待存储物料的平稳放置姿态中确定出重心最低的姿态作为该种物料的堆叠姿态；

按照所有所述堆叠类的重量等级从高到低以及同一所述堆叠类内待存储物料体积从大到小的顺序生成待存储物料堆叠序列；

按所述堆叠序列控制第一堆叠执行设备将物料以相应的所述堆叠姿态进行在堆料区吊具的物料堆叠；

堆叠姿态指的是物料堆叠在吊具上时的姿态，其会从平稳放置姿态中选出；

平稳放置姿态指的是物料能够不借助外力地放置于平地上而不会发生倾倒的姿态。

2.如权利要求1所述的物料堆叠自主生成方法，其特征在于，所述按照所述待存储物料的单件重量和形状尺寸对所述待存储物料进行分类，得到多个重量和体积等级不同的堆叠类，包括：

步骤210，依据所述单件重量和形状尺寸生成每种待存储物料的重量-体积的坐标点，得到待存储物料的散点图，并将每个坐标点作为一个候选类；

步骤220，获取每两个候选类的中心坐标之间的直线距离和在体积轴方向上的体积距离，将所述直线距离最近且所述体积距离未超过距离阈值的两个候选类合并为同一候选类，然后对该合并得到的候选类进行中心坐标的更新；

步骤230，重复所述步骤220直至每两个候选类的所述体积距离均超出距离阈值，将当前的所有候选类作为堆叠类。

3.如权利要求2所述的物料堆叠自主生成方法，其特征在于，该方法还包括：在得到多个所述堆叠类后，将多个所述堆叠类划分为盘载类和箱载类；并且，

在所述生成待存储物料堆叠序列时：分别生成所述盘载类的盘载堆叠序列和所述箱载类的箱载堆叠序列；

在控制第一堆叠执行设备进行所述在堆料区吊具的物料堆叠时：按照所述盘载堆叠序列进行盘载物料在盘载吊具上的物料堆叠，以及按照所述箱载堆叠序列进行箱载物料在箱载吊具内的物料堆叠。

4.如权利要求3所述的物料堆叠自主生成方法，其特征在于，所述按照所述箱载堆叠序列进行箱载物料在箱载吊具内的物料堆叠，包括：按从底向顶的次序在料箱中进行物料层之间的堆叠，直至物料层中下一物料的装载超出料箱最大起重量或超出料箱装载空间；按所述箱载堆叠序列提取物料，并按从外缘向中心的次序进行物料的依次放置得到物料层；

所述按所述箱载堆叠序列提取物料，并按从外缘向中心的次序进行物料的依次放置得到物料层，包括：

获取料箱内当前最上层已堆叠物料的顶面区域，将高度相同且具有相邻边的顶面区域合并，并且将各顶面区域投影到料箱水平面上，得到包含区域高度信息的二维水平堆叠面；

以料箱的其中一个棱角位置作为起始位置，按箱载堆叠序列中的排序提取物料，并在基于该物料的高度和起始位置的区域高度信息判断出提取的物料未超出料箱装载空间时，以第一时针方向及向内螺旋的方式依序对序列中的物料进行排布；

在完成向内螺旋排布后，获取上一物料层的未被当前物料层覆盖的顶面区域，按箱载堆叠序列中物料的排序将物料补充排布至能够容纳物料的未被覆盖顶面区域。

5.一种无人驾驶智能塔吊的物料堆叠自主生成系统，将物料预先装入吊具，其特征在于，包括：

物料信息获取模块，用于获取待存储物料的种类及其数量；

物料分类模块，用于按照所述待存储物料的单件重量和形状尺寸对所述待存储物料进行分类，得到多个重量和体积等级不同的堆叠类；

堆叠姿态确定模块，用于从每种待存储物料的平稳放置姿态中确定出重心最低的姿态作为该种物料的堆叠姿态；

堆叠序列生成模块，用于按照所有所述堆叠类的重量等级从高到低以及同一所述堆叠类内待存储物料体积从大到小的顺序生成待存储物料堆叠序列；

物料堆叠控制模块，用于按所述堆叠序列控制第一堆叠执行设备将物料以相应的所述堆叠姿态进行在堆料区吊具的物料堆叠；

叠姿态指的是物料堆叠在吊具上时的姿态，其会从平稳放置姿态中选出；

平稳放置姿态指的是物料能够不借助外力地放置于平地上而不会发生倾倒的姿态。