[发明专利]一种用于搬运机器人的垛型生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及搬运机器人离线垛型生成领域，具体来说，是一种能够根据不同尺寸的箱型货物产生所需要的合理垛型的垛型生成方法。

背景技术

搬运和码垛作业在现代企业的物流管理中占有重要地位。近年来，随着物流业的迅猛发展，研究机器人码垛技术具有十分重要的意义。使用机器人码垛搬运不仅可提高劳动生产率，降低生产成本，而且可以极大的保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度。

一般搬运机器人通过在线示教生成垛型，过程极为繁琐，并且占用大量设备时间，对极度追求效率的物流环节来说会形成很大的浪费，国内外解决此问题的方法是利用离线编程来生成。目前一些比较成熟的离线编程软件如GRASP仿真系统，OBCAD系统，这些软件已实现通用化，但是由于码垛作业有自己的特点，使用类似通用软件效率并不高，未必适合码垛作业的要求。

在码垛机器人码垛过程中，根据搬运机器人的功能需求，要求其能对不同的垛型都能进行码垛，系统在用户设置时候可以选择不同的垛型让机器人进行码垛。在在线示教的情况下，需要用户对奇数层和偶数层(通常为第一层和第二层)的每一步的位置信息进行示教，当离线编程时候，不需要示教那么多信息，只需要示教出托盘的位置，系统会自动提取垛型数据，根据托盘位置和垛型数据和根据设置要求得出所有的堆放位置点从而生成工作文件。但是这种垛型数据文件比较复杂，它严格的定义了机器人的搬运次序，用户很难生成自己的垛型数据文件。尤其是现在工业产品的多样化，产品的尺寸变化比较大，这迫切要求用户能够根据不同尺寸的产品产生所需要的合理垛型。而目前市面上大部分码垛机器人系统只提供几个常见的垛型供用户选择，这极大的限制了机器人的功能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的提供一种垛型生成方法，以满足用户对等高箱形货物垛型的需求，方便用户将自定义的垛型转换为工作文件，来指示码垛机器人货物摆放的位置与姿态。

本发明一种用于搬运机器人的垛型生成方法，通过下述步骤完成：

步骤1：生成垛型文档；

用户输入自定义的垛型数据，包括托盘的长宽高、货物的长宽高、重量与型号、垛型层数、奇偶开关以及层号、层货物数以及层货物信息；层货物信息包括所述层货物信息包括各个货物的货物号、底面各个顶点号、以托盘坐标下的旋转角与底面各顶点坐标；将所有货物的货物信息存储为相应的XML垛型文档或文本垛型文档，发送给上位机。

步骤2:通过上位机解析垛型文档，并判断任意两个箱型货物底面是否发生重叠、干扰；

A、以箱型货物A底面四条边建立新坐标系；

令箱型货物A底面矩形四个顶点分别为a、b、c、d，则四条边分别为ab、bc、cd与ad，其中ab为货物宽所在边，bc为货物长所在边；以垛型中的任意一个箱型货物A底面的两条相邻边ab、bc交点b作为新坐标系原点O，建立新坐标系O（x、y）；使箱型货物A底面边ab落在为x轴正方向上，bc落在y轴正方向上，由此使箱型货物A底面所有区域落在新坐标系的第一象限内。

B、获得箱型货物B底面在新坐标系下四个顶点的坐标；

根据垛型数据中输入的任意箱型货物B底面的第i个顶点的坐标（x_i、y_i），通过公式：