CN112573222B - 一种基于机器视觉定位的柔性自动装车系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于机器视觉定位的柔性自动装车系统。该系统用于向运料车的车厢中码放待装箱货物，包括：物料输送单元、定位单元、物料搬运单元和控制单元，控制单元分别与物料输送单元、定位单元和物料搬运单元通讯连接；物料输送单元根据控制单元的输送指令将待装箱货物输送至装货位；定位单元根据控制单元的采集指令，基于机器视觉对运料车的车厢进行图像采集，并将采集的图像发送至控制单元；控制单元根据预先存储的待装箱货物的尺寸信息，以及定位单元采集的图像，对待装箱货物的装车路径进行规划；物料搬运单元根据装车路径，将装货位上的待装箱货物搬运至运料车的车厢中进行码放。

Description

一种基于机器视觉定位的柔性自动装车系统

技术领域

本申请涉及物流设备技术领域，特别涉及一种基于机器视觉定位的柔性自动装车系统。

背景技术

装卸搬运是随运输和保管等活动产生的必要作业，是最不起眼却非常关键的一个环节，每次装卸活动都要花费很长的时间，所以往往成为决定物流效率的关键因素。目前，传统的装卸作业工作劳动强度高，而且装卸作业还集中在人工散装搬运、叉车搬运等作业形式。每次装卸活动都要花费很长的时间。这些装卸方式由于效率不高，消耗的人力、物力却不少，导致装卸费用在物流成本中占较高的比重。

随着自动化生产技术的发展，越来越多的企业倾向于采用自动化的设备进行物料的上车装载作业。而目前市场上还没有一款能够实现完全自动化的装车系统，在供需矛盾之下，研发稳定可靠的自动装车系统对实现产品从生产到装车的一体式自动作业具有十分重要的意义。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于机器视觉定位的柔性自动装车系统，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供了一种基于机器视觉定位的柔性自动装车系统，用于向运料车的车厢中码放待装箱货物，包括：物料输送单元、定位单元、物料搬运单元和控制单元，所述控制单元分别与所述物料输送单元、所述定位单元和所述物料搬运单元通讯连接；所述物料输送单元根据所述控制单元的输送指令将所述待装箱货物输送至装货位；所述定位单元根据所述控制单元的采集指令，基于机器视觉对所述运料车的车厢进行图像采集，并将采集的图像发送至所述控制单元；所述控制单元根据预先存储的所述待装箱货物的尺寸信息，以及所述定位单元采集的所述图像，对所述待装箱货物的装车路径进行规划；所述物料搬运单元根据所述装车路径，将所述装货位上的所述待装箱货物搬运至所述运料车的车厢中进行码放。

可选地，在本申请的一些实施例中，所述物料输送单元包括：托盘和物料输送装置，所述托盘用于放置所述待装箱货物，所述物料输送装置用于将放置有所述待装箱货物的托盘输送至所述装货位。

可选地，在本申请的一些实施例中，所述定位单元包括：定位标尺和图像采集装置，所述定位标尺放置于所述运料车的车厢的边角处，所述图像采集装置设置于所述运料车的停驶位的上方；且所述图像采集装置对所述定位标尺放置于第一边角和第二边角时的所述车厢的图像进行采集，其中，所述第一边角和所述第二边角为所述车厢的对角。

可选地，在本申请的一些实施例中，所述物料搬运单元包括：第一导轨、第二导轨和搬料机械手；所述第一导轨为固定导轨，所述第二导轨位于所述第一导轨上，且能够在所述第一导轨上沿第一方向运动；所述搬料机械手设置于所述第二导轨上，能够在所述第二导轨上沿所述第二方向运动，且所述搬料机械手能够相对于所述第二导轨沿第三方向运动，其中，所述第一方向、所述第二方向、所述第三方向相互垂直。

可选地，在本申请的一些实施例中，所述第一导轨包括：第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和所述第二轨道相对设置；对应的，所述第二导轨的两端分别与所述第一轨道、所述第二轨道通过齿轮齿条传动连接，以使所述第二导轨在所述第一轨道、所述第二轨道上沿所述第一方向运动。

可选地，在本申请的一些实施例中，所述第二导轨设置有轨道孔，所述轨道孔贯穿所述第二导轨；对应的，所述搬料机械手与所述轨道孔通过齿轮齿条传动连接，以使所述搬料机械手在所述轨道孔内沿所述第二方向运动。

可选地，在本申请的一些实施例中，所述搬料机械手包括：第一桁架、第二桁架和货叉，所述第一桁架与所述第二导轨通过齿轮齿条传动连接；所述第二桁架的一端嵌套在所述第一桁架中，且所述第二桁架能够在所述第一桁架中沿所述第三方向运动；所述货叉转动连接于所述第二桁架的另一端，能够随所述第二导轨、所述第一桁架、所述第二桁架的运动将所述装货位上的所述待装箱货物搬运至所述运料车的车厢中进行码放。

可选地，在本申请的一些实施例中，所述货叉具有至少两个叉子，至少两个所述叉子之间的间距可调。

可选地，在本申请的一些实施例中，所述控制单元包括：存储器、处理器和可编程逻辑控制器；所述存储器中存储有所述待装箱货物的尺寸信息；所述处理器调用所述存储器中存储的所述待装箱货物的尺寸信息，并根据所述定位单元发送的所述图像，对所述装车路径进行规划；所述可编程逻辑控制器分别与所述物料输送单元、所述定位单元和所述物料搬运单元通讯连接，向所述物料输送单元发送所述输送指令以及向所述定位单元发送所述采集指令，并根据所述处理器传输的所述装车路径控制所述物料搬运单元将所述装货位上的所述待装箱货物搬运至所述运料车的车厢中进行码放。

可选地，在本申请的一些实施例中，所述控制单元还包括：人机交互界面，所述人机交互界面用于输入所述待装箱货物的尺寸信息，以在所述存储器中进行存储。

与最接近的现有技术相比，本申请实施例的技术方案具有如下有益效果：

本申请提供的基于机器视觉定位的柔性自动装车系统中，控制单元分别与物料输送单元、定位单元和物料搬运单元通讯连接，由物料输送单元根据控制单元的输送指令将待装箱货物输送至装货位；由定位单元根据控制单元的采集指令，基于机器视觉采集运料车的车厢的图像，并将采集的图像发送至控制单元；控制单元根据预先存储的待装箱货物的尺寸信息，以及定位单元采集的运料车的车厢的图像，规划待装箱货物的装车路径，由物料搬运单元根据装车路径，将装货位上的待装箱货物搬运至运料车的车厢中进行码放。籍此，通过控制单元与物料输送单元、定位单元和物料搬运单元之间的通讯，自动完成待装箱货物的装车路径的规划，实现待装箱货物从货架到运料车的自动搬运码放，大幅节约了装货时间，有效提高物流效率的同时降低了物流成本；同时，通过机器代替人力搬运、码放，极大的提高了货物的转运、码放效率，节约了生产成本，减轻了人力负担。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：

图1为根据本申请的一些实施例提供的一种基于机器视觉定位的柔性自动装车系统的结构示意图；

图2为根据本申请的一些实施例提供的定位标尺的结构示意图；

图3为根据本申请的一些实施例提供的一种基于机器视觉定位的柔性自动装车系统的逻辑原理图；

图4为根据本申请的一些实施例提供的一种基于机器视觉定位的柔性自动装车系统的工作流程示意图。

附图标记说明：

101-物料搬运单元；111-第一轨道；121-第二轨道；131-搬料机械手；102-物料输送单元；113-图像采集装置；123-定位标尺；123A-定位主体；123B-定位耳；901-待装箱货物；902-运料车。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本申请包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本申请的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请而不是要求本申请必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。本申请中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

图1为根据本申请的一些实施例提供的一种基于机器视觉定位的柔性自动装车系统的结构示意图；如图1所示，该自动装车系统，用于向运料车的车厢中码放待装箱货物，包括：物料输送单元102、定位单元、物料搬运单元101和控制单元，控制单元分别与物料输送单元102、定位单元和物料搬运单元101通讯连接；物料输送单元102根据控制单元的输送指令将待装箱货物901输送至装货位；定位单元根据控制单元的采集指令，基于机器视觉对运料车902的车厢进行图像采集，并将采集的图像发送至控制单元；控制单元根据预先存储的待装箱货物901的尺寸信息，以及定位单元采集的图像，对待装箱货物901的装车路径进行规划；物料搬运单元101根据装车路径，将装货位上的待装箱货物901搬运至运料车902的车厢中进行码放。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，控制单元分别与物料输送单元102、定位单元和物料搬运单元101通讯连接，由物料输送单元102根据控制单元的输送指令将待装箱货物901输送至装货位；由定位单元根据控制单元的采集指令，基于机器视觉采集运料车902的车厢的图像，并将采集的图像发送至控制单元；控制单元根据预先存储的待装箱货物901的尺寸信息，以及定位单元采集的运料车902的车厢的图像，规划待装箱货物901的装车路径，由物料搬运单元101根据装车路径，将装货位上的待装箱货物901搬运至运料车902的车厢中进行码放。籍此，通过控制单元与物料输送单元102、定位单元和物料搬运单元101之间的通讯，自动完成待装箱货物901的装车路径的规划，实现待装箱货物901从货架到运料车902的自动搬运码放，大幅节约了装货时间，有效提高物流效率的同时降低了物流成本；同时，通过机器代替人力搬运、码放，极大的提高了货物的转运、码放效率，节约了生产成本，减轻了人力负担。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在一些可选实施例中，物料输送单元102包括：托盘和物料输送装置，托盘用于放置待装箱货物901，物料输送装置用于将放置有待装箱货物901的托盘输送至装货位。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，物料输送装置可以是滚筒输送机，滚筒输送机转动，托盘位于滚筒输送机上，托盘上放置待装箱货物901，通过滚筒输送机的转动，将放置有待装箱货物901的托盘输送至装货位。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，物料输送装置接收控制单元的输送指令，将放置有待装箱货物901的托盘输送至装货位；通过传感器等检测器件对装货位是否有待装箱货物901进行检测，比如，通过压力传感器检测装货位的压力变化，当超过设定压力时即表示在装货位存在待装箱货物901。当检测到装货位存在待装箱货物901时，控制单元控制物料输送装置停止运动，反之，则发送输送指令，控制物料输送装置运动，将放置有待装箱货物901的托盘输送至装货位，等待搬运。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在一些可选实施例中，定位单元包括：定位标尺123和图像采集装置113，定位标尺123放置于运料车902的车辆的边角处，图像采集装置113设置于运料车902的停驶位的上方；且图像采集装置113对定位标尺123放置于第一边角和第二边角时的车厢的图像进行采集，其中，第一边角和第二边角为车厢的对角。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，可以分两次将定位标尺123放置在车厢第一边角、第二边角处，由图像采集装置113分别对定位标尺123放置在不同边角时车厢的图像进行采集。籍此，可以通过采集图像上的定位标尺123图像与定位标尺123的空间位置，对运料车902的车厢的空间位置、车厢的尺寸、以及车厢倾斜偏角进行计算。需要说明的是，定位标尺123的空间位置、车厢的空间位置均为同一坐标系下的位置。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，使用同一定位标尺123分两次放置在车厢的对角处，对车厢进行对角测量计算，有效的降低了测量误差。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

图2为根据本申请的一些实施例提供的定位标尺的结构示意图；如图2所示，定位标尺123包括定位主体123A和定位耳123B，定位耳123B与定位主体123A相垂直；定位主体123A为T型结构，定位耳123B有两个，分别为第一定位耳和第二定位耳，其中，第一定位耳设置在T型结构的横板的一端，第二定位耳设置在T型结构的竖板的一端；且第一定位耳、第二定位耳朝向同一方向。在将定位标尺123放置在车厢的边角时，将定位主体123A平置于车厢的底板上，使第一定位耳和第二定位耳分别卡住车厢的边角上相垂直的两边。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，定位主体123A与车厢的底板相接触的面与平面，第一定位耳和第二定位耳与车厢的边角上相垂直的两边相接触的面为平面，籍此，可以使定位标尺123在车厢上位置不会晃动或偏移，保证根据定位标尺123对运料车902的车厢的空间位置、车厢的尺寸、以及车厢倾斜偏角进行计算时的准确性。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在一些可选实施例中，物料搬运单元101包括：第一导轨、第二导轨和搬料机械手131，第一导轨为固定导轨，第二导轨位于第一导轨上，且能够在第一导轨上沿第一方向运动；搬料机械手131设置于第二导轨上，能够在第二导轨上沿第二方向运动；且搬料机械手131能够相对于第二导轨沿第三方向运动，其中，第一方向、第二方向、第三方向相互垂直。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，定义第一方向为前后方向，第二方向为左右方向，第三方向为上下方向。第一导轨沿前后方向铺设，第二导轨设置在第一导轨上，能够沿前后方向运动；第二导轨沿左右方向延伸，搬料机械手131设置在第二导轨上，能够沿左右方向移动；且搬料机械手131自身相对于第二导轨沿上下方向运动。籍此，通过第一导轨、第二导轨和搬料机械手131的直角坐标式结构极大的扩展了物料搬运单元101的工作范围，以适应不同的待装箱货物901以及不同的运料车902的车厢尺寸。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在一具体的例子中，第一导轨包括：第一轨道111和第二轨道121，第一轨道111和第二轨道121相对设置；对应的，第二轨道121的两端分别与第一轨道111、第二轨道121通过齿轮齿条传动连接，以使第二轨道121在第一轨道111、第二轨道121上沿第一方向运动。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，第一轨道111、第二轨道121沿前后方向相对平行布置，对称分布于第二轨道121的两端，第一轨道111、第二轨道121分别由多个相互平行的立柱进行支撑固定；第一轨道111、第二轨道121均为H型钢，且H型钢的腹板上设置有齿条。对应的，在第二轨道121的两端分别设置有电机带动的齿轮，与齿条组成齿轮齿条传动。籍此，由电机带动第二轨道121在第一轨道111上沿前后方向运动。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，可以在第二轨道121两端分别设置一电机驱动齿轮，进一步的，两电机同步运转。或者，可以在第二轨道121上设置一个电机同时带动第二轨道121两端的齿轮。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在另一具体的例子中，第二导轨设置有轨道孔，轨道孔贯穿第二导轨；对应的，搬料机械手131与轨道孔通过齿轮齿条传动连接，以使搬料机械手131在轨道孔内沿第二方向运动。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，轨道孔沿上下方向（第三方向）贯穿第二轨道121，在轨道孔内侧沿左右方向（第二反向）设置齿条，在搬料机械手131上通过电机带动齿轮，由齿轮与齿条进行啮合，籍此，使搬料机械手131在轨道孔内沿左右方向运动。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，轨道孔可以为腰型孔，也可以为矩形孔。第二轨道121可以是由四根型材依次首尾连接而成的矩形结构，四根型材的内侧围成的空间即为轨道孔。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，可以将图像采集装置113设置在第二轨道121上，具体的，图像采集装置为相机，相机可以设置在轨道孔上靠近第二轨道121端部的位置，既保证能够对运料车902的车厢进行图像采集，同时又避免了对搬料机械手103在轨道孔中沿左右方向运动时的干涉。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在另一具体的例子中，搬料机械手131包括：第一桁架、第二桁架和货叉，第一桁架和第二导轨通过齿轮齿条传动连接；第二桁架的一端嵌套在第一桁架中，且第二桁架能够在第一桁架中沿第三方向运动；货叉转动连接于第二桁架的另一端，能够随第二导轨、第一桁架、第二桁架的运动将装货位上的待装箱货物901搬运至运料车902的车厢中进行码放。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，第一桁架与第二导轨通过齿轮齿条传动连接，由电机带动第一桁架在第二导轨上运动，继而带动第二桁架、货叉一起在沿左右方向（第二方向）运动。第二桁架嵌套在第一桁架中，通过电机带动丝杠传动，使第二桁架沿上下方向（第三方向）运动。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，通过将货叉转动连接于第二桁架上，通过电机带动货叉绕其与第二桁架转动连接的部位转动，实现对待装箱货物901的旋转调整。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，进一步的，货叉具有至少两个叉子，至少两个叉子之间的间距可调。籍此，通过电机对叉子之间的间距进行调整，可以实现对不同大小尺寸的托盘的适应，满足不同尺寸待装箱货物901的需求。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，带动第二轨道121沿前后方向运动的电机、带动搬料机械手131沿左右方向运动的电机、带动第二桁架沿上下方向运动的电机、以及带动货叉转动时的电机均与控制单元连接，由控制单元进行控制。籍此，实现自动装车系统的集中控制。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在一些可选实施例中，控制单元包括：存储器、处理器和可编程逻辑控制器；存储器中存储由待装箱货物901的尺寸信息；处理器调用存储器中存储的待装箱货物901的尺寸信息，并根据定位单元发送的图像，对装车路径进行规划；可编程逻辑控制器分别与物料输送单元102、定位单元和物料搬运单元101通讯连接，向物料输送单元102发送输送指令以及向定位单元发送采集指令，并根据处理器传输的装车路径控制物料搬运单元101将装货位上的待装箱货物901搬运至运料车902的车厢中进行码放。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，存储器中存储的待装箱货物901的尺寸信息是预先输入的，且存储由多种不同规格的待装箱货物901的尺寸信息，以及不同的运料车902的车厢参数。在进行待装箱货物901的装车时，操作人员选择相应的待装箱货物901的尺寸信息，便于处理器调用。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，处理器根据定位单元采集的图像，自动完成运料车902的车厢的空间位置、车厢的尺寸、以及车厢倾斜偏角的计算，并根据相应的待装箱货物901的尺寸信息规划装车路径，确定待装箱货物901在车厢中的码放规则。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，处理器可以调用预先写入的路径规划程序对待装箱货物901的装车路径进行规划，处理器，可以协同指图形处理器（Graphics Processing Unit，缩写：GPU）对定位单元采集的图像进行处理，以加快图像的处理速度。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，通过可编程逻辑控制器控制控制搬料机械手运动至装货位，搬运待装箱货物901并按照规划的装车路径，将待装箱货物901按照码放规则进行码放装车。在此过程中，搬料机械手不断的重复搬运过程，直至待装箱货物901装车完毕。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在本申请实施例中，搬料机械手在按照规划路径对待装箱货物901进行搬运之前，需根据可编程逻辑控制器的回零指令运动至初始位置，以消除累积误差，保证待装箱货物901搬运及码放时的准确无误。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

在一些可选实施例中，控制单元还包括：人机交互界面，人机交互界面用于输入待装箱货物901的尺寸信息，以在储存器中进行存储。籍此，通过人机交互界面进行可视作操作，便于将不同规格的待装箱货物901的尺寸信息进行录入，并存储在存储器中。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

图3为根据本申请的一些实施例提供的一种基于机器视觉定位的柔性自动装车系统的逻辑原理图；图4为根据本申请的一些实施例提供的一种基于机器视觉定位的柔性自动装车系统的工作流程示意图；如图3、图4所示，上位机对图像处理、装车路径规划进行数据处理，可编程逻辑控制器与上位机之间进行数据通讯，当自动装车系统启动后，可编程逻辑控制器与上位机之间自动建立传输控制协议（Transmission Control Protocol ，简称TCP）连接，在连接建立后，可编程逻辑控制器向上位机发送PLC状态；上位机接收可编程逻辑控制器发送的PLC状态后，检测系统中搬料机械手是否回零，如果搬料机械手未回零，则上位机向可编程逻辑控制器发出回零指令；可编程逻辑控制器在收到回零指令后，控制搬料机械手执行回零动作；搬料机械手回零动作完成后，可编程逻辑控制器向上位机进行反馈，上位机在收到反馈后，根据预先存储的运料车902的车型，根据预置车型的大小确定搬料机械臂的偏移量，并向可编程逻辑控制器发送车辆测量指令；可编程逻辑控制器根据车辆测量指令，控制物料搬运装置定位到运料车902的车辆测量位置并向上位机反馈定位完成信号；上位机接收到定位完成信号后，控制相机对运料车902的车厢进行图像采集，规划装车路径；可编程逻辑控制器接收到装车路径后，控制搬料机械手131对装货位上的待装箱货物901进行搬运，并向上位机反馈搬运完成信号。上位机根据相机采集的图像，计算待装箱货物901在车厢中码放时的坐标以及偏斜角度，生成货物码放规则发送给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器根据码放规则执行货物码放动作，将待装箱货物901按照码放规则码放在车厢的指定位置；待装箱货物901码放完成后，搬料机械手131退回安全位置，由可编程逻辑控制器向上位机反馈货物码放完成信号。可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于机器视觉定位的柔性自动装车系统，用于向运料车的车厢中码放待装箱货物，其特征在于，包括：物料输送单元、定位单元、物料搬运单元和控制单元，所述控制单元分别与所述物料输送单元、所述定位单元和所述物料搬运单元通讯连接；

所述物料输送单元根据所述控制单元的输送指令将所述待装箱货物输送至装货位；

所述定位单元根据所述控制单元的采集指令，基于机器视觉对所述运料车的车厢进行图像采集，并将采集的图像发送至所述控制单元；

所述定位单元包括：定位标尺和图像采集装置；

所述图像采集装置为相机；

所述定位标尺放用于被分两次放置于所述运料车的车厢的第一边角、第二边角处，所述图像采集装置设置于所述运料车的停驶位的上方；且所述图像采集装置分别对所述定位标尺放置于第一边角和第二边角时的所述车厢的图像进行采集，其中，所述第一边角和所述第二边角为所述车厢的对角；

所述定位标尺包括定位主体和定位耳，定位耳与定位主体相垂直；定位主体为T型结构，定位耳有两个，分别为第一定位耳和第二定位耳，其中，第一定位耳设置在T型结构的横板的一端，第二定位耳设置在T型结构的竖板的一端；且第一定位耳、第二定位耳朝向同一方向；

所述控制单元包括：存储器、处理器和可编程逻辑控制器；所述存储器中存储有所述待装箱货物的尺寸信息；所述处理器调用所述存储器中存储的所述待装箱货物的尺寸信息，并根据定位单元采集的图像，自动完成运料车的车厢的空间位置、车厢的尺寸、以及车厢倾斜偏角的计算，并根据相应的待装箱货物的尺寸信息规划装车路径，确定待装箱货物在车厢中的码放规则，其中，所述处理器协同指图形处理器(Graphics Processing Unit，缩写：GPU)对定位单元采集的图像进行处理；所述可编程逻辑控制器分别与所述物料输送单元、所述定位单元和所述物料搬运单元通讯连接，向所述物料输送单元发送所述输送指令以及向所述定位单元发送所述采集指令，并根据所述处理器传输的所述装车路径控制所述物料搬运单元将所述装货位上的所述待装箱货物搬运至所述运料车的车厢中进行码放；

所述物料搬运单元根据所述装车路径，将所述装货位上的所述待装箱货物搬运至所述运料车的车厢中进行码放；

所述物料搬运单元包括：搬料机械手；

在按照所述装车路径对所述待装箱货物进行搬运之前，所述搬料机械手根据所述可编程逻辑控制器的回零指令运动至初始位置。

2.根据权利要求1所述的自动装车系统，其特征在于，所述物料输送单元包括：托盘和物料输送装置，

所述托盘用于放置所述待装箱货物，所述物料输送装置用于将放置有所述待装箱货物的托盘输送至所述装货位。

3.根据权利要求1所述的自动装车系统，其特征在于，所述物料搬运单元还包括：第一导轨、第二导轨；

所述第一导轨为固定导轨，所述第二导轨位于所述第一导轨上，且能够在所述第一导轨上沿第一方向运动；所述搬料机械手设置于所述第二导轨上，能够在所述第二导轨上沿所述第二方向运动，且所述搬料机械手能够相对于所述第二导轨沿第三方向运动，其中，所述第一方向、所述第二方向、所述第三方向相互垂直。

4.根据权利要求3所述的自动装车系统，其特征在于，所述第一导轨包括：第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和所述第二轨道相对设置；

对应的，

所述第二导轨的两端分别与所述第一轨道、所述第二轨道通过齿轮齿条传动连接，以使所述第二导轨在所述第一轨道、所述第二轨道上沿所述第一方向运动。

5.根据权利要求3所述的自动装车系统，其特征在于，所述第二导轨设置有轨道孔，所述轨道孔贯穿所述第二导轨；

对应的，

所述搬料机械手与所述轨道孔通过齿轮齿条传动连接，以使所述搬料机械手在所述轨道孔内沿所述第二方向运动。

6.根据权利要求3所述的自动装车系统，其特征在于，所述搬料机械手包括：第一桁架、第二桁架和货叉，

所述第一桁架与所述第二导轨通过齿轮齿条传动连接；

所述第二桁架的一端嵌套在所述第一桁架中，且所述第二桁架能够在所述第一桁架中沿所述第三方向运动；

所述货叉转动连接于所述第二桁架的另一端，能够随所述第二导轨、所述第一桁架、所述第二桁架的运动将所述装货位上的所述待装箱货物搬运至所述运料车的车厢中进行码放。

7.根据权利要求6所述的自动装车系统，其特征在于，所述货叉具有至少两个叉子，至少两个所述叉子之间的间距可调。

8.根据权利要求1所述的自动装车系统，其特征在于，所述控制单元还包括：人机交互界面，所述人机交互界面用于输入所述待装箱货物的尺寸信息，以在所述存储器中进行存储。

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