一种用于装车机的物料投放控制方法、装置和自动装车机与流程

1.本发明涉及智能工厂领域，尤其涉及一种用于装车机的物料投放控制方法、装置和自动装车机。


背景技术：

2.传统的工厂袋装包装的产品，如水泥，化肥，面粉等生产企业，在产品发货时往往依靠人力进行袋装货物的装车作业。特别是水泥行业，目前大多数是靠工人在车斗里，等待车斗上方的生产线传送带输送水泥过来。当输送的袋装水泥从传送带上掉落到车斗的过程中时，工人通过人力改变其掉落轨迹从而掉落在车斗上预期位置进行装车。这种人工作业的主要问题是人体面临着水泥粉尘的危害，而且随着社会的发展，越来越少的人愿意去从事袋装水泥装车这类工作环境恶劣的工作岗位，对企业生产造成了困难。为解决上述困难，自动化产品提供商基于水泥厂现有的袋装水泥生产输送线，通过改造加装自动装车机头，将该机头与输送皮带连接接收袋装水泥，然后将机头移动到指定坐标位置，再放落袋装水泥到车斗里，从而替代人工袋装水泥码垛作业。在这类信息化水平较高的自动装车系统上，由装车控制软件提供控制逻辑，指导装车机械进行作业。
3.但是，目前采用的rgv小车型装车机由于机头宽度限制，机头只能在车厢上方移动而不能探入车厢内部，使得物料包只能从车厢上方的机头上投放码垛，机头落包的高度过高导致出现落包后破包等缺点。而普通码垛使用的scara机械臂则容易出现奇异点，从而导致不能使机械臂抵达伸展臂长半径范围内的车厢空间内的每个投放点。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中的不足，提供了一种用于装车机的物料投放控制方法，所述装车机包括机头和安装在机头前端的两个可向前伸展的机器臂，所述机械臂用于将机头输送的物料包投放码垛至下方车厢内，该方法具体包括如下步骤：
5.s1，获取待装载车辆信息和待投放的袋装物料信息，所述待装载车辆信息包括但不限于车厢宽度、车厢长度、车厢底部离地高、以及相对于机头的车辆停靠角度，所述袋装物料信息包括但不限于物料包最大左右叠加参数、物料包最大前后叠加参数、车厢护栏左右余量、车辆前后挡板余量、物料包宽度、物料包长度、物料包厚度；
6.s2，根据所述待装载车辆信息和待投放的袋装物料信息，计算拟投放至该待装载车辆中的各物料包的落包位置；
7.s3，根据物料包所处垛形的层数确定机头移动路径，根据物料包所处垛形的行数和列数分配物料包投放顺序，生成物料包投放序列，所述物料包投放序列包括拟投放至该待装载车辆中的各物料包的落包位置和投放顺序；
8.s4，计算投放每个物料包时机头所处位置以及投放该物料包的对应机械臂在释放该物料包时所需伸入车厢内的高度，添加至物料包投放序列的对应物料包数据中；
9.s5，载入物料包投放序列中的各物料包数据并控制机头和机械臂升降或移动至对
应位置进行该物料包投放。
10.优选的，所述步骤s2具体包括：
11.s21，计算待装载车辆的车厢内在y轴方向同一层可码垛的物料包总列数r，其中y轴为机头移动方向、l为车厢长度、b为车辆前后挡板余量、δiy为物料包最大前后叠加参数，w为物料包宽度；
12.s22，计算各列物料包的y轴坐标yn，
13.yn＝originy+b+n
×
w-w/2-(n-1)
×
δiy，其中
14.δiy为y轴方向两物料包之间的叠加实际量，(originx，originy)为大地坐标系下车辆右上角坐标原点；
15.s23，计算车厢内每一列可码垛物料包的包数p，其中δi
x
物料包最大左右叠加参数，l为物料包长度，a为车厢护栏左右余量，w为车厢宽度；
16.s24，计算各列物料包的x轴坐标xm，
17.其中
18.x
offset
＝(y
n-originy)
×
sinθ，
19.m表示x轴方向的第m行，x
offset
为当停车有角度偏差θ时每行坐标在x轴方向上的偏移，x0表示x轴方向的首坐标，δi
x
为x轴方向两物料包之间的叠加实际量。
20.优选的，所述步骤s3具体包括：获取各物料包被投放后在堆垛中的层数，当所在层数属于第一类层时，从机头运动数据库中获取所述第一类层对应的机头第一移动路径和机械臂第一投放规则，当所在层数属于第二类层时，从机头运动数据库中获取所述第二类层对应的机头第二移动路径和机械臂第二投放规则，所述第一类层和第二类层在堆垛中交替布置；根据各物料包在堆垛中的行数、列数、以及所在层对应的机头移动路径和机械臂投放规则，生成物料包投放序列，所述物料包投放序列包括拟投放至该待装载车辆中的各物料包的投放位置和投放顺序。
21.优选的，所述机头第一移动路径为机头沿y轴向远离车头且靠近车尾方向移动；所述机械臂第一投放规则为在投放位于堆垛一排两侧的物料包，移动机头一间距再投放位于同排的中间物料包以及下一排两侧的物料包，之后重复该过程至该层投放完成；所述机头第二移动路径为机头沿y轴向远离车尾且靠近车头方向移动；所述机械臂第二投放规则为在投放位于堆垛一排中间的物料包后，移动机头一间距再投放位于同排的两侧物料包以及下一排中间的物料包，之后重复该过程至该层投放完成。
22.优选的，所述第一类层为奇数层，所述第二类层为偶数层，所述机头移动的间距δ
y为δy＝w+δiy，其中w为物料包宽度，δiy为y轴方向两物料包之间的叠加实际量。
23.优选的，所述步骤s4包括获取物料包在堆垛中的层数，计算第n层水泥包机头的高度值zn，根据水泥包机头的高度值获取对应机械臂在释放该物料包时所需伸入车厢内的高度，其中zn＝max(zmin,h+h
×
n)，zmin为机头刚性最低值，h为车厢底部离地高，h为物料包的厚度。
24.本发明还公开了一种自动装车机，包括机头、控制装置、以及安装在机头前端的两个可向前伸展的机器臂，所述机械臂用于将机头输送的物料包投放码垛至下方车厢内，所述控制装置包括：信息获取模板，用于获取待装载车辆信息和待投放的袋装物料信息，所述待装载车辆信息包括但不限于车厢宽度、车厢长度、车厢底部离地高、以及相对于机头的车辆停靠角度，所述袋装物料信息包括但不限于物料包最大左右叠加参数、物料包最大前后叠加参数、车厢护栏左右余量、车辆前后挡板余量、物料包宽度、物料包长度、物料包厚度。落包位置计算模块，用于根据所述待装载车辆信息和待投放的袋装物料信息，计算拟投放至该待装载车辆中的各物料包的落包位置的平面坐标，生成物料包位置数据库。投放序列生成模块，用于根据物料包所处垛形的层数确定机头移动路径，根据物料包所处垛形的行数和列数分配物料包投放顺序，生成物料包投放序列，所述物料包投放序列包括拟投放至该待装载车辆中的各物料包的投放位置和投放顺序。机头位置获取模块，用于计算投放每个物料包时机头所处位置以及投放该物料包的对应机械臂在释放该物料包时所需伸入车厢内的高度，添加至物料包投放序列的对应物料包数据中。动作执行模块，用于载入物料包投放序列中的各物料包数据并控制机头和机械臂升降或移动至对应位置进行该物料包投放。
25.优选的，所述落包位置计算模块具体包括：列数计算模块，用于计算待装载车辆的车厢内在y轴方向同一层可码垛的物料包总列数r，其中y轴为机头移动方向、l为车厢长度、b为车辆前后挡板余量、δiy为物料包最大前后叠加参数，w为物料包宽度。y轴坐标计算模块，用于计算各列物料包的y轴坐标yn，
26.yn＝originy+b+n
×
w-w/2-(n-1)
×
δiy，其中δiy为y轴方向两物料包之间的叠加实际量，
27.(originx，originy)为大地坐标系下车辆右上角坐标原点。同列包数计算模块，用于计算车厢内每一列可码垛物料包的包数p，其中δi
x
物料包最大左右叠加参数，l为物料包长度，a为车厢护栏左右余量，w为车厢宽度。x轴坐标计算模块，用于计算各列物料包的x轴坐标，即位于y轴方向第n列、x轴方向第m行的物料包x轴坐标为xm，
28.其中
29.x
offset
＝(y
n-originy)
×
sinθ，
30.x
offset
为当停车有角度偏差θ时每行坐标在x轴方向上的偏移，x0表示x轴方向的首坐标，δi
x
为x轴方向两物料包之间的叠加实际量。
31.优选的，所述投放序列生成模块具体包括：查询模块，用于获取各物料包被投放后在堆垛中的层数，当所在层数属于第一类层时，从机头运动数据库中获取所述第一类层对应的机头第一移动路径和机械臂第一投放规则，当所在层数属于第二类层时，从机头运动数据库中获取所述第二类层对应的机头第二移动路径和机械臂第二投放规则，所述第一类层和第二类层在堆垛中交替布置。序列模块，用于根据各物料包在堆垛中的行数、列数、以及所在层对应的机头移动路径和机械臂投放规则，生成物料包投放序列，所述物料包投放序列包括拟投放至该待装载车辆中的各物料包的投放位置和投放顺序。
32.本发明还公开了一种装车机控制装置，其中装车机包括机头和安装在机头前端的两个可向前伸展的机器臂，所述机械臂用于将机头输送的袋装物料投放码垛至下方车厢内，所述控制装置包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前述用于装车机的物料投放控制方法的步骤。
33.本发明公开的用于装车机的物料投放控制方法、装置和自动装车机，根据获取的待装载车辆信息和待投放的袋装物料信息来生成物料包的落包位置坐标，同时根据物料包所处垛形的层数确定机头移动路径，并根据物料包所处垛形的行数和列数来分配物料包投放顺序，同时计算投放各物料包是机头所处位置以及投放该物料包的对应机械臂的高度，生成最终的各物料包的投放位置信息以及投放该物料包时的机头和机械臂的运动姿态信息供后续载入装车机进行实际操作。实现了双机械臂装车过程中的连续、安全、无空间死点的码垛放包，可适应多种开放式货车车型，避免出现由于高落包姿态而出现的落包后破包的情形，实现物料包的码垛垛型准确。
34.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
35.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
36.图1为本发明一实施例公开的装车机的结构示意图。
37.图2为本发明一实施例公开的用于装车机的物料投放控制方法流程示意图。
38.图3为本发明一实施例公开的物料包在车厢内的垛型坐标示意图。
39.图4为本发明一实施例公开的两机械臂的运动范围示意图。
40.图5为本发明一实施例公开的机头移动路径和物料包投放顺序示意图。
41.图6为本发明一实施例公开的两料斗在st轴上投影示意图。
42.图7为本发明一实施例公开的自动装车机的控制装置的框架示意图。
具体实施方式
43.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本发明中的具体含义。
45.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
46.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
47.由于scara机械臂有会存在一个延伸的奇异点，其位置为第二关节伸直的位置即第二关节角度为0度时。为了克服scara机械臂由奇异点导致的不能使机械臂抵达伸直状态臂长半径下的物理空间里的每个点，本发明实施例公开了一种用于装车机的物料投放控制方法，使装车机上的物料包投放机械臂可以抵达上述缺陷的空间点。其中该装车机如附图1所示，包括机头1和安装在机头1前端的两个可向前伸展的机器臂21和22，所述机械臂用于将机头1输送的物料包投放码垛至下方停放的待装载车厢内。如附图2所示，该方法具体包括如下步骤：
48.步骤s1，获取待装载车辆信息和待投放的袋装物料信息，所述待装载车辆信息包括但不限于车厢宽度、车厢长度、车厢底部离地高、以及相对于机头的车辆停靠角度，所述袋装物料信息包括但不限于物料包最大左右叠加参数、物料包最大前后叠加参数、车厢护栏左右余量、车辆前后挡板余量、物料包宽度、物料包长度、物料包厚度。
49.在一具体实施例中，可从车辆测量系统获取车辆的信息，这些信息可以包括如下的一个或多个：车厢宽度w、车厢长度l、车辆停靠角度θ、车厢底部离地高h。同时可从软件系统参数获取设定的各变量信息，具体可包括如下的一个或多个：物料包最大左右叠加参数δi
x
、物料包最大前后叠加参数δiy、车厢护栏左右余量参数a、车辆前后挡板余量b、物料包宽度w、物料包长度l、物料包厚度h、车辆大地右上角坐标原点(originx，originy)、机头刚性提升或下降的最大最小值(zmax，zmin)、机械臂的伸直状态下的半径长度r。
50.步骤s2，根据所述待装载车辆信息和待投放的袋装物料信息，计算拟投放至该待装载车辆中的各物料包的落包位置的平面坐标，生成物料包位置数据库。
51.在本实施例中，步骤s2具体可包括：
52.步骤s21，计算待装载车辆的车厢内在y轴方向同一层可码垛的物料包总列数r，
对r取整，如附图3所示，其中y轴为机头移动方向、l为车厢长度、b为车辆前后挡板余量、δiy为物料包最大前后叠加参数，w为物料包宽度，其中物料包最大前后叠加参数即y轴方向两物料包之间的前后叠加参数。
53.步骤s22，计算各列物料包的y轴坐标yn，
54.yn＝originy+b+n
×
w-w/2-(n-1)
×
δiy，其中δiy为y轴方向两物料包之间的叠加实际量，
55.(originx，originy)为大地坐标系下车辆右上角坐标原点。
56.步骤s23，计算车厢内每一列可码垛物料包的包数p，
57.对获得的p取整即为每一列可码垛物料包的包数，其中δi
x
为物料包最大左右叠加参数即x轴方向两物料包之间的最大左右叠加参数，l为物料包长度，a为车厢护栏左右余量，w为车厢宽度。
58.步骤s24，计算各列物料包的x轴坐标，即位于y轴方向第n列、x轴方向第m行的物料包x轴坐标为xm，其中x
offset
＝(y
n-originy)
×
sinθ，sinθ，x
offset
为当停车有角度偏差θ时每行坐标在x轴方向上的偏移，x0表示x轴方向的首坐标，δi
x
为x轴方向两物料包之间的叠加实际量，x0表示x轴方向的首坐标。
59.步骤s3，根据物料包所处垛形的层数确定机头移动路径，根据物料包所处垛形的行数和列数分配物料包投放顺序，生成物料包投放序列，所述物料包投放序列包括拟投放至该待装载车辆中的各物料包的投放位置和投放顺序。
60.所述步骤s3具体包括：
61.获取各物料包被投放后在堆垛中的层数，当所在层数属于第一类层时，从机头运动数据库中获取所述第一类层对应的机头第一移动路径和机械臂第一投放规则，当所在层数属于第二类层时，从机头运动数据库中获取所述第二类层对应的机头第二移动路径和机械臂第二投放规则，所述第一类层和第二类层在堆垛中交替布置。
62.根据各物料包在堆垛中的行数、列数、以及所在层对应的机头移动路径和机械臂投放规则，生成物料包投放序列，所述物料包投放序列包括拟投放至该待装载车辆中的各物料包的投放位置和投放顺序。
63.在本实施例中，机头第一移动路径为机头沿y轴向远离车头且靠近车尾方向移动；所述机头第一移动路径为机头沿y轴向远离车头且靠近车尾方向移动；所述机械臂第一投放规则为先投放位于堆垛一排中间的物料包，在机头移动一间距后再投放位于同排两侧的物料包。所述机头第二移动路径为机头沿y轴向远离车尾且靠近车头方向移动；所述机械臂第二投放规则为先投放位于堆垛一排两侧的物料包，在机头移动一间距后再投放位于同排
中间的物料包。
64.在本实施例中，第一类层为奇数层，所述第二类层为偶数层，所述机头移动的间距δy为δy＝w+δiy，其中w为物料包宽度，δiy为y轴方向两物料包之间的叠加实际量。
65.具体的，机头每次移动的量δy，δy＝w+δi，其中w为物料包宽度，δi
66.y y为y轴方向两物料包之间的叠加实际量。针对双机械臂码放物料层数，其奇数层和偶数层会有不同的机头移动路径和放包顺序。例如当处于偶数层时，先放中间包，移动机头的距离为δy。当处于奇数层时，先放边包，移动机头的距离为δy。其中边包为分别处于同一行两侧的多个物料包，除了两侧边的物料包外其余为中间包。边包和中间包比例可根据各行放包数量预先设置，具体可设置如下：
67.每行放包数量中间包数量42536273
68.在一具体实施例中，为了使机械臂覆盖机械臂半径范围内的所有空间点，双机械臂需要基于品字形码放袋装物料，其中机械臂的伸直状态下的半径长度设为r。具体如附图4和5所示，附图5中为每行6个物料包的同一层物料包示意图。假设该层为奇数层，则机头运行方向由y轴负方向到正方向，即图中从上往下移动，第一次机头移动从上往下，放包顺序依次为物料包编号：1、2、3、4；第二次机头移动位置，放包顺序依次为物料包编号：5、6、7、8、9、10，后续依次类推直至完成本层的物料包投放。如还需继续码放，则下一层为偶数层，机头从下往上继续进行物料包投放，此时机头先放第一排的中间包，移动一个位置间隔后，再投放位于同排两侧的物料包以及下一排的中间物料包。
69.步骤s4，计算投放每个物料包时机头所处位置以及投放该物料包的对应机械臂在释放该物料包时所需伸入车厢内的高度，添加至物料包投放序列的对应物料包数据中。
70.具体的，计算奇数层机头移动的y坐标，奇数层机头移动方向由y轴负方向朝正方向移动，放完一排物料包后机头需按第一机头坐标和第二机头坐标移动两次，完成品字形放包逻辑，其移动顺序逻辑具体如下表述：
71.由于奇数层先放边包物料，中间包放包数量为p0，边包的放包数量为p-p0，机头y轴的第一机头坐标如下：
72.yn＝y0+r-δy+(n-1)δy＝y0+r+(n-2)
×
δy，其中n表示第n列水泥包，y0表示y轴方向的首坐标，r为机械臂的伸直状态下的半径长度，δy为机头每次配合品字形落包而移动的量。
73.放完数量为p-p0的边包后，移动机头，再安放同一排的中间包数量为p0以及下一排的边包数量为p-p0。新的机头y轴的坐标即第二机头坐标如下：
74.yn＝y0+r-δy+n
×
δy＝y0+r+(n-1)
×
δy。
75.计算偶数层机头移动的y轴坐标，即处于偶数层的第n列物料包的y轴坐标。偶数层机头移动方向由y轴正方向朝负方向移动，放完一排物料包后机头需按第三机头坐标和第四机头坐标移动两次，完成品字形放包逻辑，其移动顺序逻辑如下表述：
76.由于偶数层先放中间包物料，中间包放包数量为p0，边包的放包数量为p-p0，机头y
轴的第三机头坐标如下：
77.yn＝y0+r-δy+n
×
δy＝y0+r+(n-1)
×
δy。
78.放完数量为p0的中间包后，移动机头，再安放同一排的边包数量为p-p0以及下一排的中间包数量为p0。新的机头y轴的坐标即第四机头坐标如下：yn＝y0+r-δy+(n-1)δy＝y0+r+(n-2)
×
δy。
79.在本实施例中，步骤s4还可包括：获取物料包在堆垛中的层数，计算第n层水泥包机头的高度值zn，根据水泥包机头的高度值获取对应机械臂在释放该物料包时所需伸入车厢内的高度，其中zn＝max(zmin,h+h
×
n)，zmin为机头刚性最低值，h为车厢底部离地高，h为物料包的厚度。即机头刚性最低值zmin和当前水泥包层高h+h
×
n的两个值中取较大值作为机械臂探入车厢中的高度，也就是空间坐标z轴值。
80.步骤s5，载入物料包投放序列中的各物料包数据并控制机头和机械臂升降或移动至对应位置进行该物料包投放。
81.本实施例通过根据获取的待装载车辆信息和待投放的袋装物料信息来生成物料包的落包位置坐标，同时根据物料包所处垛形的层数确定机头移动路径，并根据物料包所处垛形的行数和列数来分配物料包投放顺序，同时计算投放各物料包是机头所处位置以及投放该物料包的对应机械臂的高度，生成最终的各物料包的投放位置信息以及投放该物料包时的机头和机械臂的运动姿态信息供后续载入装车机进行实际操作。实现了双机械臂装车过程中的连续、安全、无空间死点的码垛放包，可适应多种开放式货车车型，避免由于高落包姿态而出现的落包后破包，并实现物料包的码垛垛型准确。
82.在一具体实施例中，用于装车机的物料投放控制方法还可包括步骤s6：根据机械臂料斗的第一料斗尺寸乘以膨胀安全系数后生成第二料斗尺寸，使用obb检测算法根据左、右料斗的实时坐标评估两料斗是否在定移动路径上会发生碰撞,从而避免两个机械臂的料斗在实际运动过程中相撞。该步骤具体可包括如下步骤。
83.步骤s61,根据料斗的第一料斗尺寸即实际长宽尺寸(l
斗
，w
斗
)，膨胀料斗尺寸使长宽各乘以系数作为安全系数，得到新的料斗尺寸即第二料斗尺寸
84.步骤s62，根据左、右料斗的实时坐标(x
斗1
,y
斗1
,θ
斗1
)，(x
斗2
,y
斗2
,θ
斗2
)，根据以下步骤判断在膨胀系数下的料斗是否相撞：如附图6所示，首先将左料斗矩形、右料斗矩形分别投影在右料斗矩形确定的s、t轴上，判断在投影区间两矩形是否相交；再次将左料斗矩形、右料斗矩形分别投影到在左料斗矩形确定的s、t轴上，判断在投影区间两矩形是否相交。如果两次投影结果都相交，则表明两个料斗相撞，否则表明两料斗在预定移动路径上不会相撞。
85.上述步骤基于obb检测算法对两机械臂上用于搬运和投放物料包的料斗的运行过程进行安全检测，防止两个料斗在随机械臂移动过程中发生碰撞，提高物料包的装车安全性。
86.在另一实施例中，还公开了一种自动装车机，包括机头、控制装置、以及安装在机头前端的两个可向前伸展的机器臂，所述机械臂用于将机头输送的物料包投放码垛至下方车厢内。如附图7所述，所述控制装置包括信息获取模板31、落包位置计算模块32、投放序列生成模块33、机头位置获取模块34和动作执行模块35。其中信息获取模板31，用于获取待装
载车辆信息和待投放的袋装物料信息，所述待装载车辆信息包括但不限于车厢宽度、车厢长度、车厢底部离地高、以及相对于机头的车辆停靠角度，所述袋装物料信息包括但不限于物料包最大左右叠加参数、物料包最大前后叠加参数、车厢护栏左右余量、车辆前后挡板余量、物料包宽度、物料包长度、物料包厚度。落包位置计算模块32，用于根据所述待装载车辆信息和待投放的袋装物料信息，计算拟投放至该待装载车辆中的各物料包的落包位置的平面坐标，生成物料包位置数据库。投放序列生成模块33，用于根据物料包所处垛形的层数确定机头移动路径，根据物料包所处垛形的行数和列数分配物料包投放顺序，生成物料包投放序列，所述物料包投放序列包括拟投放至该待装载车辆中的各物料包的投放位置和投放顺序。机头位置获取模块34，用于计算投放每个物料包时机头所处位置以及投放该物料包的对应机械臂在释放该物料包时所需伸入车厢内的高度，添加至物料包投放序列的对应物料包数据中。动作执行模块35，用于载入物料包投放序列中的各物料包数据并控制机头和机械臂升降或移动至对应位置进行该物料包投放。
87.在实施例中，落包位置计算模块32具体包括：列数计算模块，用于计算待装载车辆的车厢内在y轴方向同一层可码垛的物料包总列数r，其中y轴为机头移动方向、l为车厢长度、b为车辆前后挡板余量、δiy为物料包最大前后叠加参数，w为物料包宽度；y轴坐标计算模块，用于计算各列物料包的y轴坐标yn，
88.yn＝originy+b+n
×
w-w/2-(n-1)
×
δiy，其中
89.δiy为y轴方向两物料包之间的叠加实际量，(originx，originy)为大地坐标系下车辆右上角坐标原点；同列包数计算模块，用于计算车厢内每一列可码垛物料包的包数p，其中δi物料包最大左右叠加参数，l为物料包长度，a为车厢护栏左右余量，w为x
90.车厢宽度；x轴坐标计算模块，用于计算各列物料包的x轴坐标，即位于y轴方向第n列、x轴方向第m行的物料包x轴坐标为xm，
91.其中
92.x
offset
＝(y
n-originy)
×
sinθ，sinθ，x
offset
为当停车有角度偏差θ时每行坐标在x轴方向上的偏移，x0表示x轴方向的首坐标，δi
x
为x轴方向两物料包之间的叠加实际量。
93.在本实施例中，投放序列生成模块33具体包括：查询模块，用于获取各物料包被投放后在堆垛中的层数，当所在层数属于第一类层时，从机头运动数据库中获取所述第一类层对应的机头第一移动路径和机械臂第一投放规则，当所在层数属于第二类层时，从机头运动数据库中获取所述第二类层对应的机头第二移动路径和机械臂第二投放规则，所述第
一类层和第二类层在堆垛中交替布置；序列模块，用于根据各物料包在堆垛中的行数、列数、以及所在层对应的机头移动路径和机械臂投放规则，生成物料包投放序列，所述物料包投放序列包括拟投放至该待装载车辆中的各物料包的投放位置和投放顺序。
94.由于上述控制装置的各模块功能与具体组成与前述用于装车机的物料投放控制方法的实施例中的描述一一对应，在此不再展开具体描述，其具体作用和效果参考前述自适应控制方法实施例即可。
95.本发明还公开了另一种装车机控制装置的实施例，中装车机包括机头和安装在机头前端的两个可向前伸展的机器臂，所述机械臂用于将机头输送的袋装物料投放码垛至下方车厢内，所述控制装置包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，例如装车控制软件。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各用于控制装车机对物料包进行码垛装车的物料投放控制方法实施例中的步骤。
96.示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述服务器中的执行过程。
97.所述服务器可包括，但不仅限于处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是服务器的示例，并不构成对服务器设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述服务器设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
98.所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述服务器设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个服务器设备的各个部分。
99.所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述服务器设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
100.所述自适应控制方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质
可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
101.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
102.总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。