[发明专利]一种基于三维装箱定位的机器人装箱方法

权利要求书

1.一种基于三维装箱定位的机器人装箱方法，其特征在于，所述三维装箱定位特征是通过最大适应度法计算出待装盒的装箱序列、放置方向及其在送货箱中的三维坐标，所述待装盒是指外贸与物流领域待装箱的商品，商品的形状为长方体；所述送货箱是指外贸与物流领域用于装商品的箱子，所述特征包括以下步骤：

S1，获取订单信息，所述订单信息包括待装盒的数量信息以及三维尺寸信息，然后根据所述待装盒的数量信息以及三维尺寸信息计算出所有待装盒的总体积，选择容积大于所述总体积的送货箱；

S2，根据所述订单信息以及所选择的所述送货箱，采用最大适应度法进行三维装箱模拟，并按照以下公式计算适应度值：A＝B/C；其中，A为适应度值，B为已经装箱的待装盒体积，C为所有待装盒体积；

所述装箱最大适应度法特征在于，确定最大循环次数为n，不断循环迭代到最大循环次数为止，循环迭代过程中每次循环都随机产生一个装箱序列；

输出适应度值最大的路径图信息，所述路径图信息包括各个待装盒的装箱序列信息、放置方向信息以及其在所述送货箱中的三维坐标信息；

S3，按照装箱序列以及放置方向信息将所述待装盒依次输送到传送带上；

S4，根据各个所述待装盒在所述送货箱中的三维坐标信息，将传送带上的待装盒放置于所述送货箱的对应位置。

2.根据权利要求1所述的装箱方法，其特征在于，在步骤S2中，所述采用最大适应度法进行三维装箱模拟，求最大适应度A的步骤包括：

S21，对待装盒进行自然数编号，每一待装盒对应一个自然数，确定最大循环次数为n；

S22，随机生成一串自然数序列，即生成一个所有待装盒的装箱序列；

S23，建立送货箱内部的三维坐标系，定义送货箱的长宽高方向分别为Y轴、X轴以及Z轴，且以送货箱底部；按照所述装箱序列，考虑待装盒摆放的尺寸约束，以及待装盒摆放的表面朝向；将待装盒沿Y轴方向依次装箱成条，沿X轴方向依次分条装箱成层，沿Z轴方向依次分层装箱；

S24，装箱完毕后，计算出此装箱序列的适应度值并存储该值；判断所述适应度值是否等于1，若是，则进入步骤S26；若否，则进入步骤S25；

S25，定义a为所述随机生成一串自然数序列的次数；判断a是否等于n，若是，则进入步骤S26，若否，则返回步骤S22；

步骤S26，结束循环，输出其中适应度值最大的装箱序列的路径图信息。

3.根据权利要求1所述的装箱方法，其特征在于，在步骤S3中，按照所述放置方向信息将待装盒输送到传送带上具体包括：

S31，将每一待装盒按照所述放置方向信息中设定的表面朝向放置于传送带上；

步骤S4中，还包括：

S41，采集所述传送带终点上所述待装盒的终点图像，并与预存的待抓取待装盒的模板图像进行模板匹配；得到待装盒中心点在传送带上坐标系中的坐标；并且通过模板匹配得到所述待装盒的相对旋转角度；

S42，根据所述待装盒的中心点坐标，控制机器人爪手对所述待装盒进行抓取，并将所述待装盒水平旋转至所述相对旋转角度为零的状态。