(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210889288.7 (22)申请日 2022.07.26 (71)申请人 济南翼菲自动化科技有限公司 地址 250101 山东省济南市高新区科远路 1658号星宇科技园1号厂房 (72)发明人 刘明春　高崇　夏明奎　张赛　 (74)专利代理 机构 济南诚智商标专利事务所有 限公司 3710 5 专利代理师 张志欣 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B65G 61/00(2006.01) (54)发明名称 3D视觉引导的货箱拆垛、 码垛方法、 系统及 桁架机器人 (57)摘要 本发明提供了3D视觉引导的货箱 拆垛、 码垛 方法、 系统及桁架机器人， 上位机或控制柜发出 拆垛或码垛启动指令， 等待托盘到位， 第一台3D 相机拍照并发送上位机或控制柜位置坐标信息； 拆垛时： 数据处理， 判断是否需要移动的第二台 3D相机进行二次拍照， 上报货箱信息， 上位机存 储货箱信息数据， 同时引导机器人移动并抓取货 箱并放置至输送带； 码垛时： 根据第一台3D相机 拍照识别托盘位置， 数据处理获取放置坐标， 引 导机器人抓取货箱并放置到对应托盘上。 通过两 台3D相机组成3D视觉系统， 使得托盘位置无需精 准放置， 拆码垛时可以识别托盘位置和货箱信息 进行数据上报， 托盘上各个大小类型的箱子数量 等， 使得桁架机器人能更加精准、 智 能的进行拆 垛和码垛操作。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115026838 A 2022.09.09 CN 115026838 A 1.3D视觉引导的货箱拆垛、 码垛方法， 其特征是， 上位机或控制柜 发出拆垛或码垛启动 指令， 等待托盘到位， 第一台3D相机拍照并发送上位机或控制柜位置坐标信息； 拆垛时： 数据处理， 判断是否需要移动的第二台3D相机进行二次拍照， 上报货箱信息， 上位机存 储货箱信息数据， 同时引导机器人移动并抓取货箱并放置 至输送带； 码垛时： 根据第 一台3D相机拍照识别托盘位置， 数据处理获取放置坐标， 引导机器人抓 取货箱并放置 到对应托盘上。 2.根据权利要求1所述3D视觉引导的货箱拆垛、 码垛方法， 其特征是， 第一台3D相机安 装在桁架上方距离地面设定高度， 第二台3D相机安装在桁架机器人末端夹爪上， 跟随桁架 机器人移动。 3.根据权利要求2所述3D视觉引导的货箱拆垛、 码垛方法， 其特征是， 第一台3D相机和 第二台3D相机配合作业给桁架机器人发送抓取放置坐标， 引导桁架机器人进行拆垛、 码垛。 4.根据权利要求1所述3D视觉引导的货箱拆垛、 码垛方法， 其特征是， 拆垛时： 被拆垛托 盘到位后， 上位机或控制柜给出拆垛启动信号， 触发第一台3D相机拍照以识别最上层货箱 摆放位置， 并发给桁架机器人坐标值和判断是否需要第二台3D相机二次拍照， 识别完成后 反馈给上位机箱子大小类型信息， 桁架机器人走最短路线将货箱 抓取后， 放置到输送带上， 然后再次触发第一台3D相机拍照， 再次抓取， 重复此步骤直到托盘上没有货箱， 相机识别托 盘为空后， 拆垛任务停止， 桁架机器人回到原点， 并上报拆垛完成。 5.根据权利要求4所述3D视觉引导的货箱拆垛、 码垛方法， 其特征是， 判断是否需要第 二台3D相机二次拍照的判断依据是， 设定第一台3D相机拍照距离精度， 如果被拍摄货箱距 离大于该设定距离精度， 则第二台3D相机移动至第一台3D相机给的坐标位置继续拍照获得 精确坐标； 如果被拍摄货箱距离小于等于该设定距离精度， 则直接上报货箱信息及抓取货 箱。 6.根据权利要求1所述3D视觉引导的货箱拆垛、 码垛方法， 其特征是， 码垛时： 被码垛托 盘到位后， 上位机或控制柜给出码垛启动信号， 触发第一台3D相机拍照以识别空托盘位置 并计算出需要放置的区域坐标， 并给桁架机器人坐标值， 桁架机器人从输送线抓取货箱后 到第一台3D相机给出坐标， 放置完成后继续到输送带抓取箱子并通过相机给坐标放置， 直 到码垛任务完成， 桁架机器人回到原点， 并上报 码垛完成。 7.根据权利要求1所述3D视觉引导的货箱拆垛、 码垛方法， 其特征是， 数据处理为： 通过 视觉计算和图像处 理确定所述货箱的3D位置 。 8.3D视觉引导的货箱拆垛、 码垛用系统， 包括相互连接的微处理器和存储器， 其特征 是， 该微处理器被编程或配置以执行权利要求1～7中任意一项所述3D视觉引导的货箱拆 垛、 码垛方法的步骤。 9.3D视觉引导的货箱拆垛、 码垛用桁架机器人， 包括控制单元、 立柱和支承在立柱上的 导轨， 所述导轨上设有可沿导轨行走 的至少一组桁架臂， 所述桁架臂上设有可沿桁架臂行 走的作业臂机器人， 其特征是， 所述作业臂机器人上方距离地面4M高度安装第一台3D相机， 作业臂机器人机械臂末端夹爪 上安装有第二台3D相机； 所述桁架臂以及作业臂机器人的控 制端分别与控制单元相连， 所述控制单元被编程或配置以执行权利要求 1～7中任意一项 所 述3D视觉引导的货箱拆垛、 码垛方法的步骤。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115026838 A 23D视觉引导 的货箱拆垛、 码垛方 法、 系统及桁架机 器人 技术领域 [0001]本发明涉及机器人装卸技术领域， 尤其是一种3D视觉引导的货箱拆垛、 码垛方法、 系统及桁架机器人。 背景技术 [0002]工业现场中托盘上的货箱较为沉重(最大70KG)， 货箱需要从托盘上搬运到线体或 从线体搬运到托盘， 人工搬运费时费力， 且对身体损伤较大， 需要桁架机器人替代人工搬运 货箱。 [0003]托盘由叉车运送到桁架机器人抓取范围内时位置并不相同， 且同一托盘上的货箱 大小颜色， 摆放位置摆放层数、 形式(每层摆放2～4个货箱， 摆放0～5层)也不同， 单纯的桁 架机器人搬运定位不准确， 导致拆垛和码垛容易出现位置偏差， 效率也低。 因此， 需要3D视 觉进行引导桁架机器人高效完成拆垛(从托盘上搬运到线体)和码垛(从线体搬运到托盘) 两个功能。 发明内容 [0004]本发明提供了一种3D视觉引导的货箱拆垛、 码垛方法、 系统及桁架机器人， 用于解 决现有拆垛和码垛定位 不准确导致搬运故障及效率低的问题。 [0005]为实现上述目的， 本发明采用下述 技术方案： [0006]本发明第一方面提供了一种3D视觉引导的货箱拆垛、 码垛方法， 上位机或控制柜 发出拆垛或码垛启动指令， 等待托盘到位， 第一台3D相机拍照并发送上位机或控制柜位置 坐标信息； [0007]拆垛时： 数据处理， 判断是否需要移动的第二台3D相机进行二次拍照， 上报货箱信 息， 上位机存 储货箱信息数据， 同时引导机器人移动并抓取货箱并放置 至输送带； [0008]码垛时： 根据第一台3D相机拍照识别托盘位置， 数据处理获取放置坐标， 引导机器 人抓取货箱并放置 到对应托盘上。 [0009]进一步地， 第一台3D相机安装在桁架上方距离地面设定高度， 第二台3D相机安装 在桁架机器人末端夹爪上， 跟随桁架机器人移动。 [0010]进一步地， 第一台3D相机和第二台3D相机配合作业给桁架机器人发送抓取放置坐 标， 引导桁架机器人进行拆垛、 码垛。 [0011]进一步地， 拆垛时： 被拆垛托盘到位后， 上位机或控制柜给出拆垛启动信号， 触发 第一台3D相机拍照以识别最上层货箱摆放位置， 并发给桁架机器人坐标值和判断是否需要 第二台3D相机二次拍照， 识别完成后反馈给上位机箱子大小类型信息， 桁架机器人走最短 路线将货箱抓取后， 放置到输送带上， 然后再次触发第一台3D相机拍照， 再次抓取， 重复此 步骤直到托盘上没有货箱， 相 机识别托盘为空后， 拆垛任务停止， 桁架机器人回到原点， 并 上报拆垛完成。 [0012]进一步地， 判断是否需要第二台3D相机二次拍照的判断依据是， 设定第一台3D相说　明　书 1/4 页 3 CN 115026838 A 3