[发明专利]人机协作分选系统及其作业方法

说明书

本发明公开一种人机协作分选系统的作业方法，其包括工件数据发送步骤和接收步骤，在发送步骤中，其在工件移动至相机视野外之后再将工件数据发送给机器人来进行工件抓取，发送前后两次选中的工件数据的时间间隔较长，机器人可以依照发送的先后顺序依次收到工件数据；在接收步骤中，采用异步接收线程进行接收，主线程再读取异步接收线程的数据，减少了主线程的等待时间，进而也减少了相机的等待时间。本发明的工件数据发送方式和接收方式使得处理装置和机器人能够适应前后两帧图像之间时间间隔非常短的作业需求，从而可以在显示器以视频流的方式显示图像，分选工人可以更好地进行操作。另，本发明还公开一种人机协作分选系统。

技术领域

本发明涉及工件分选技术领域，尤其涉及一种人机协作分选系统及人机协作分选系统的作业方法。

背景技术

人机协作分选系统一般包括传送带(设有用于记录传送带坐标的编码器)、相机、处理装置、显示器及机器人，机器人包括机械臂和用于控制机械臂动作的控制系统，相机采集工件的图像，处理装置对图像进行处理后由显示器显示，显示器接受分选工人的操作并将选中工件的信息传送至处理装置，而处理装置(工控机)将显示器传送的工件数据进行处理后需要发送给控制系统，控制系统再依据工件数据控制机械臂进行工件抓取。

现有技术中，处理装置通常是每获取到一工件数据便发送给控制系统，正常情况下，控制系统会先收到处理装置前一时间发送的工件数据，再收到处理装置后一时间发送的工件数据。但是，在工件数据的发送频率(选中操作频率)过高时，由于前后两工件数据间隔时间极短，若机器人的网络硬件或者网络优化设计较差，控制系统可能会同时收到处理装置前后发送的两个工件数据，将无法正常进行数据解析，导致无法进行工件抓取。

此外，机器人一般都自带传送带跟踪抓取功能，其控制系统在捕捉到相机发送的拍照完成信号后，记录传送带的当前编码器值，然后等待显示器发送工件数据，具体流程如图6所示。由图6可知，机器人作业过程中，主要存在等待拍照完成信号及等待显示器发送工件数据两个耗时等待。等待拍照完成信号的时间极短，相对于一帧图像的时间基本可忽略。而等待显示器发送工件数据时，由于会受分选工人操作影响，具体耗时长短则变得未知；在此过程中，控制系统将一直处于等到状态，也就使得相机不会进行下一帧图像的拍摄。这就导致了显示器上前后两帧图像之间的时间间隔变得随机，造成卡顿现象，导致分选工人难以适应操作，且作业效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人机协作分选系统的作业方法及人机协作分选系统，以可以适用于前后两帧图像之间时间间隔非常短时的作业情景，进而可以在显示器以视频流的方式(高速的图片流)显示图像。

为了实现上述目的，本发明公开了一种人机协作分选系统的作业方法，所述人机协作分选系统包括用于输送工件的传送带、用于获取工件的图像的相机、用于显示所述图像并接受选择操作的显示器、处理装置及用于抓取被选中工件的机器人。所述人机协作分选系统的作业方法包括工件数据发送步骤和工件数据接收步骤。其中，所述工件数据发送步骤具体为：将在所述显示器中被选中且位于相机视野内的工件数据写入预先定义的视野内工件队列；实时计算所述视野内工件队列中各工件的坐标，将实时坐标处于相机视野外的工件数据从所述视野内工件队列中移除并写入预先定义的视野外工件队列；将所述视野外工件队列中的工件数据发送给所述机器人进行工件抓取。所述工件数据接收步骤具体为：通过异步接收线程接收所述工件数据，并将所述工件数据解析后写入工件缓冲区；通过主线程判断所述工件缓冲区中是否存在工件数据，若是，执行：暂停所述异步接收线程的工件数据接收，取出所述工件缓冲区中的工件数据并写入工件抓取队列以抓取工件；若否，触发所述相机拍照。

具体地，所述工件数据发送步骤中，在将所述视野外工件队列的工件数据发送给所述机器人之后，还执行：清空所述视野外工件队列。

具体地，所述工件数据发送步骤还包括：预先定义一所述视野内工件队列和一所述视野外工件队列。

具体地，所述工件数据接收步骤中，在取出所述工件缓冲区中的工件数据之后，还包括：重启所述异步接收线程的工件数据接收。