一种物流搬运机器人智能控制系统的制作方法

1.本发明涉及机器人控制技术领域，具体为一种物流搬运机器人智能控制系统。


背景技术：

2.搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人，目前的搬运的机器人主要分为固定式搬运机器人和移动式搬运机器人，固定式搬运机器人主要为机械臂形式的自动化搬运机械，agv搬运机器人属于移动式搬运机器人，搬运机器人是物流行业中常用的机器设备，此类的机器人主要通过机搬运组件配合相关的位置调节组件，将物资从搬运至物资待处理区域，实现机械代替人工搬运模式，节省了人力资源的支出也提高了搬运的效率。
3.目前的搬运机器人的控制方式，都是由人工在机器人的控制系统内设定相关的运行轨迹指令以及对物资的搬运指令，从而实现机器人往复式搬运作业，此类系统基本都是固定指令的植入方式，使得机器人在搬运作业的过程中，只能对固定类型的物资或固定大小的尺寸的物资进行往复式搬运，在面对不同类型或尺寸的物资，一般有两种处理方式，一种为由人工分拣，再由机器人进行搬运，另一种为在机器人系统内通过植入复杂的分类搬运指令，由于植入众多指令汇集，导致出错率较高，影响物资的搬运进程，本发明提供一种物流搬运机器人智能控制系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种物流搬运机器人智能控制系统，以解决上述背景技术中提出的在面对不同类型或尺寸的物资时，由于系统采用综合指令的缘故，容易造成出错率较高，影响机器人搬运的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种物流搬运机器人智能控制系统，包括机器人控制系统、终端系统、网络云端和通讯设备，机器人控制系统、终端系统、网络云端和通讯设备之间均通过网络连接，机器人控制系统由机器人搬运组件控制系统、物资分析系统、数据解析系统、执行控制系统和数据库组成；
7.优选的，物资分析系统用于对搬运物件扫描生成图像且图像进行模拟实体化，物资分析系统由物资扫描单元、图像采集单元和图像模拟单元组成，物资扫描单元连接于图像采集单元，图像采集单元连接于图像模拟单元；
8.优选的，数据解析系统用于对模拟实体化后的图像进行实体尺寸的分析和计算且将计算后的数据传输至终端系统备份，同时也会将计算后的数据与数据库进行匹对，数据解析系统由数据计算单元和数据对比单元组成，数据计算单元分别连接于图像模拟单元、终端系统和数据对比单元，数据对比单元连接于数据库；
9.优选的，执行控制系统用于配合数据解析系统找出数据库内计算数据对应的机器人控制指令且将指令传输至机器人搬运组件控制系统，执行控制系统由指令分配单元和指令传输单元组成，指令分配单元分别连接于数据对比单元、终端系统和指令传输单元；
10.优选的，机器人搬运组件控制系统用于接收指令并且根据指令对机器人搬运组件的执行控制，机器人搬运组件控制系统由指令接收单元和搬运组件控制单元组成，指令接收单元分别连接于指令传输单元和搬运组件控制单元；
11.优选的，数据库内设定有与不同物资信息对应的机器人控制指令数据。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13.1、本物流搬运机器人控制系统，采用指令分类选择的形式，针对不同类型的物资可选择对应的机器人操作指令，从而实现机器人对不同类型物资的分类搬运，具体为系统通过物资分析
→
数据解析
→
指令选择
→
指令执行的模式，此控制系统面对不同类型的物资调用数据内对应的操作指令，从而实现搬运机器人的正确搬运作业，系统挑选调用指令的形式，可以较大的减小综合指令造成出错率，同时也能保证搬运机器人在面对不同类型物资时，搬运的效率和正确率；
14.2、本物流搬运机器人控制系统在指令调用的过程采用判定的模式，具体为当模拟物资实体后计算的数据在数据库内存在(误差范围内)，则执行指令调用，当模拟物资实体后计算的数据在数据库内不存在(误差范围外)，系统会向终端系统发送实体数据信息以及警示信号，终端系统将第一时间通过通讯设备通知工作人员对整个系统进行检查纠错，通过判定模式的设计，有效的实现系统警示的功能，可以达到第一时间处理问题，保证系统正常运行，最大化降低了系统出错影响搬运进程所耽误的时间。
附图说明
15.图1为本发明的系统整体构架图；
16.图2为本发明的机器人搬运组件控制系统构架图；
17.图3为本发明的物资分析系统构架图；
18.图4为本发明的执行控制系统构架图；
19.图5为本发明的数据解析系统构架图；
20.图6为本发明的系统整体运行流程图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例
23.请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：
24.一种物流搬运机器人智能控制系统，包括机器人控制系统、终端系统、网络云端和通讯设备，机器人控制系统、终端系统、网络云端和通讯设备之间均通过网络连接，机器人控制系统由机器人搬运组件控制系统、物资分析系统、数据解析系统、执行控制系统和数据库组成，所述搬运组件控制系统、物资分析系统、数据解析系统和执行控制系统内均安装网络连接模块；
25.进一步说明的，数据库内设定有与不同物资信息对应的机器人控制指令数据；
26.根据上述说明，进一步阐述，数据库内的数据为搬运物资现场所有物资的标准大小、尺寸信息，同时根据不同物资的大小、尺寸信息，设定对应的机器人操作指令，此类的指令包括机器人运行轨迹指令和搬运组件控制指令，机器人运行轨迹指令体现为机器人自动传动设备的控制指令，包括传动电机、电子导向组件等元件的控制，搬运组件控制指令，包括搬运组件的角度调节(角度调节电机等元件)和升降位置(电子液压伸缩杆等元件)调节的控制；
27.进一步说明的，物资分析系统用于对搬运物件扫描生成图像且图像进行模拟实体化，物资分析系统由物资扫描单元、图像采集单元和图像模拟单元组成，物资扫描单元连接于图像采集单元，图像采集单元连接于图像模拟单元；
28.根据上述说明的内容，进一步阐述，物资扫描单元主要通过激光扫描设备，例如激光扫描仪aotuscan t42，对不同大小的物资进行扫描，且借助图像生成器生成图像，再通过图形采集软件(例如：ic imaging control activex等相关软件)对图像整体进行采集，最后通过三维实体模拟软件(autodesk inventor等相关软件)对图像实体化，对于实体化后的图像可通过数据解析系统进行尺寸的计算；
29.进一步说明的，数据解析系统用于对模拟实体化后的图像进行实体尺寸的分析和计算且将计算后的数据传输至终端系统备份，同时也会将计算后的数据与数据库进行匹对，数据解析系统由数据计算单元和数据对比单元组成，所述数据计算单元分别连接于图像模拟单元、终端系统和数据对比单元，数据对比单元连接于数据库；
30.根据上述说明的内容，进一步阐述，数据解析具体步骤如下：
31.a1.通过数据计算单元对实体后的图像通过点、线的捕捉进行整体尺寸计算；
32.a2.计算后的尺寸将通过网络上传至终端系统进行备份，再由终端系统上传至网络云端进行存储，同时数据对比单元将计算后的数据与数据库内的尺寸数据进行匹对，找出与之对应数据；
33.需要说明的，图像捕捉采用相关的图像捕捉软件，例如：open cv等相关软件，对于尺寸的计算，采用相应的计算函数进行计算，计算后的数据将直接传输至终端系统进行备份，作为数据纠错的依据；
34.进一步说明的，执行控制系统用于配合数据解析系统找出数据库内计算数据对应的机器人控制指令且将指令传输至机器人搬运组件控制系统，执行控制系统由指令分配单元和指令传输单元组成，指令分配单元分别连接于数据对比单元、终端系统和指令传输单元；
35.根据上述说明的内容，进一步阐述，执行控制的具体步骤如下：
36.b1.指令分配单元将根据上述a2步骤中匹对的数据找出对应机器人的操作指令；
37.b2.找出指令后，通过指令传输单元将机器人操作指令传输至机器人搬运组件控制系统；
38.需要说明的，指令分配单元采用设定的构造函数对指令进行判定，指令分配单元主要根据图像捕捉后计算的数据进行指令选取，因此存在如下情况：
39.一、图像捕捉或数据计算出错，数据库内没有对应的物资数据；
40.二、图像捕捉或数据计算正确，数据库内存在对应的物资数据；
41.针对上述情况一中数据库内没有对应的物资数据，此时，指令分配单元将无法找
出对应的机器人操作指令，会直接向终端系统发送警示信息，再由终端系统给通讯设备发送信息，及时通知工作人员进行检查；
42.针对上述情况二中数据库内存在对应的物资数据，此时，指令分配单元将找出物资数据对应的机器人操作指令，通过指令传输单元向机器人搬运组件控制系统发送指令；
43.需要说明的，数据匹配采用范围匹配的方式，数据库内的植入数据均为范围性数据，数据匹对是采用误差范围判定的方式，例如实体数据误差允许范围为
±
2cm～3cm；
44.进一步说明的，机器人搬运组件控制系统用于接收指令并且根据指令对机器人搬运组件的执行控制，机器人搬运组件控制系统由指令接收单元和搬运组件控制单元组成，指令接收单元分别连接于指令传输单元和搬运组件控制单元；
45.根据上述说明的内容，进一步阐述，机器人搬运组件控制系统通过指令接收单元接收指令分配单元发送的执行指令，搬运组件控制单元会根据指令内容来对机器人进行执行控制，从而机器人在面对不同类型、大小的物资时，可以将对应的物资搬运至对应的区域，达到搬运物资分类的目的；
46.需要说明的，搬运组件控制单元实现对机器人的运行组件以及搬运组件的集成控制，达到运行轨迹的正确以及对不同物资搬运方式的正确；
47.综合上述内容中涉及的设备以及软件，型号、类型仅供参考，具体的需要根据实际情况而定，同时设备之间以及相关软件的设定和安装，均按照相应的电子设备以及相应的软件安装形式进行对应的设定和安装；
48.通过上述对系统的分析，得之，本智能控制系统，主要通过对物资的图像的采集以及尺寸计算且配合数据内的相应尺寸对应的机器人控制指令来实现对机器人的智能化控制，达到机器人对不同物资的分类搬运，同时系统出错后，会及时向终端系统发送信号，及时通知工作人员进行检查，有效的提高了系统的功能化；
49.对于本系统在搬运机器人上的运用，具体运行流程如下：
50.首先，通过物资分析系统中的物资扫描单元对物资进行扫描，通过图像采集单元对扫描后生成的图片进行采集，采集后的图片通过图像模拟单元进行三维实体化；
51.其次，三维实体化后的图片将传输至数据解析系统，由数据计算单元通过图像捕捉以及函数的计算，得出物资的实体尺寸数据，实体数据将通过网络传输终端系统进行备份，再由终端系统将实体数据上传至网络云端进行储存，同时数据对比单元会将实体数据与数据库内的物资尺寸数据进行匹对；
52.再次，当实体数据与数据库内对应的数据匹对时，执行控制系统中的指令分配单元将找调出该数据对应的机器人操作指令，且通过指令传输单元传输至机器人搬运组件控制系统，当实体数据与数据库内对应的数据不匹对时，指令分配单元将实体数据上传至终端系统且向终端系统发送警示信号，终端系统将警示信号发送至通讯设备第一时间通知相关工作人员，由工作人员对相应的系统出现的错误进行纠正；
53.最后，机器人搬运组件控制系统接收操控指令后，会根据指令内容对机器人的传动组件和搬运组件进行执行控制，从而实现机器人将对应的物资移动至对应区域，实现智能化搬运。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。