[发明专利]一种主动补偿式视觉对正堆垛机器人的对正补偿方法

权利要求书

1.一种主动补偿式视觉对正堆垛机器人的对正补偿方法，其特征是基于如下堆垛机器人，包括：

传输组件，包括安装在基面上的龙门架，设置在所述基面上、且与所述龙门架的顶梁平行的入料道，以及设置在所述基面上、且与所述入料道垂直的出料道；

智能抓取组件，滑动设置在所述龙门架的顶梁上，包括位移驱动机构，安装在所述位移驱动机构下部的基础夹爪机构，呈预定位置安装在所述基础夹爪机构上的多个视觉对正单元，以及安装在所述位移驱动机构和基础夹爪机构之间的升降机构；

包括如下步骤：

步骤1、定义入料道的进给方向、即动力小车的移动方向为X轴方向，定义出料道的进给方向为Y轴方向，定义升降装置的升降方向为Z轴方向；龙门架为基准固定不动，故动力小车在Y轴方向不存在运动自由度，偏差仅体现在X轴方向上；

步骤2、当第一个货物放置就位后，动力小车驱动智能抓取组件将其余货物堆垛在第一个货物上，动力小车的默认移动距离为编程预设值，在该移动距离下能够保证当前被夹取货物在已有货物的上方处，偏差不超过10mm；为保证堆垛整齐，进一步降低偏差，视觉对正单元开始工作；

步骤3、动力小车驱动抓取有货物的智能抓取组件移动至先前堆垛的货物上方；

步骤4、工件位置感应单元感知自身与最近的物体的距离，若工件位置感应单元感应到距离大于预定值，则判定为该工件位置感应单元下方无货物，该距离为工件位置感应单元与托盘的距离；若工件位置感应单元感应到距离小于预定值，则判定为该工件位置感应单元下方有货物，该距离为工件位置感应单元与货物的距离；

步骤5、若位于两侧的四个工件位置感应单元同时感知不到下方存在货物，则可判定被夹取货物在已有货物上方，偏差在预设范围内，进入步骤7；

步骤6、若位于一侧的两个工件位置感应单元感知下方有货物，而另一侧的两个工件位置感应单元感知下方无货物，则判定当前夹取的货物偏离已有货物；

步骤61、动力小车驱动智能抓取组件朝向感知下方有包裹的两个工件位置感应单元的方向继续运动，在此过程中四个工件位置感应单元实时监测距离，直至原先感知下方有货物的两个工件位置感应单元感应不到货物，在此瞬间动力小车停止；

步骤61、在步骤61的状态下，四个工件位置感应单元同时感应不到下方的货物，即四个工件位置感应单元都位于货物的边缘外，此状态则判断为被夹取的货物在已有货物的正上方，偏差值即为工件位置感应单元超出货物边缘的距离的双倍值，位于1mm至2mm之间；

步骤7、判定被夹取的货物在已有货物的正上方后，由升降机构驱动基础夹爪机构下降，直至当前货物接触已有货物，此时松开夹爪，升降机构驱动基础夹爪机构上升离开货物；

所述工件位置感应单元包括如下步骤：

S1、由激光发射头发出激光束，该激光束与滤光镜之间呈预定的夹角值；

S2、激光束以预定的夹角发射到货物表面后，经货物反射后被镜片组接收，最终由镜片组聚焦至感光片；

S3、根据不同高度的货物，感光片接收到的激光位置存在差异，这些差异被信号放大器放大后传输至单片机进行分析，进而判断出下方是否存在货物，以及该货物的距离；

S4、计算出激光位移传感器距下方货物的距离L：

式中，表示激光束与滤光镜之间的夹角值，表示反射后的激光束与镜片组之间的夹角为，表示感光片与镜片组之间形成的夹角为，x表示感光片接收到的激光偏移量，y表示镜片组与货物的激光行程长度，z表示感光片与镜片组之间的激光行程长度；

S5、若全程感光片受光的位置最大值与最小值之差在阈值以内，则系统判定下方存在货物，若全程感光片受光的位置最大值与最小值之差在阈值以外，则系统判定下方不存在货物，探测到的是托盘。

2.根据权利要求1所述的一种主动补偿式视觉对正堆垛机器人的对正补偿方法，其特征在于：所述位移驱动机构包括一组平行安装在所述龙门架的顶梁上的滑轨，分别安装在所述滑轨首尾两端的微动开关，以及架设在所述滑轨上、且沿所述滑轨滑动的动力小车。