混合码垛规划方法、系统、设备和介质与流程

本发明涉及工业机器人以及相关，具体地，涉及一种混合码垛规划方法、系统、设备和介质。

背景技术：

1、码垛作业是工业生产与物流仓储中的关键环节，其效率直接影响整体供应链的周转能力。随着电子商务、新零售及智能制造的发展，同一托盘上需要同时码放多种不同品类、不同尺寸、不同材质的混合物料（例如纸箱、塑料筐、桶装容器、袋装货物等）的场景日益增多。

2、传统码垛方式主要依赖人工码垛或针对单一物料设计的专用自动化码垛线，存在效率低、稳定性差、无法适应混合来料等问题。近年来，基于视觉引导的机器人码垛系统取得了显著进展，但侧重于单一物料的拾取与放置，未涉及同一托盘上多种物料混合码垛时的垛型规划和抓取顺序优化，且其末端执行器功能单一，无法实现夹持与吸附的灵活切换。

3、基于现有技术存在的问题，亟需一种混合码垛规划方法。

技术实现思路

1、本文中描述的实施例提供了一种混合码垛规划方法、系统、设备和介质，提高了生成的混合码垛的稳定性和效率。

2、第一方面，根据本公开的内容，提供了一种混合码垛规划方法，包括：

3、响应于接收到目标对象提交的订单任务，根据所述订单任务确定物料清单和目标托盘信息，其中，所述物料清单至少包括物料标识信息、尺寸信息和重量信息，所述目标托盘信息包括托盘类型信息和托盘尺寸信息；

4、获取与所述托盘类型信息对应的混合垛型算法库结构，其中，所述混合垛型算法库结构包括多个垛型类型、各垛型类型的码放方式和各垛型类型对应的安全性评分；

5、根据所述物料清单、所述托盘尺寸信息和所述混合垛型算法库结构，确定托盘每一层的垛型类型、物料标识信息和每一个物料标识信息对应的物料的目标放置坐标。

6、在本公开一些实施例中，所述根据所述物料清单、所述托盘尺寸信息和所述混合垛型算法库结构，确定托盘每一层的垛型类型、物料标识信息和每一个物料标识信息对应的物料的目标放置坐标，包括：

7、根据所述物料清单包括的各物料的尺寸信息和重量信息，确定所述物料清单包括的各物料的优先级排序；

8、根据所述托盘尺寸信息、所述物料清单包括的各物料的尺寸信息、所述物料清单包括的各物料的优先级排序和所述混合垛型算法库结构，依次确定托盘每一层的垛型类型、物料标识信息和每一个物料标识信息对应的物料的目标放置坐标。

9、在本公开一些实施例中，所述根据所述物料清单包括的各物料的尺寸信息和重量信息，确定所述物料清单包括的各物料的优先级排序，包括：

10、根据所述物料清单包括的各物料的尺寸信息，确定所述物料清单包括的各物料的稳定性评分；

11、根据所述物料清单包括的各物料的重量信息，确定所述物料清单包括的各物料的层级优先级评分；

12、根据所述稳定性评分和所述层级优先级评分，确定所述物料清单包括的各物料的优先级排序。

13、在本公开一些实施例中，所述根据所述托盘尺寸信息、所述物料清单包括的各物料的尺寸信息、所述物料清单包括的各物料的优先级排序和所述混合垛型算法库结构，依次确定托盘每一层的垛型类型、物料标识信息和每一个物料标识信息对应的物料的目标放置坐标，包括：

14、根据所述托盘尺寸信息、所述物料清单包括的各物料的尺寸信息、所述物料清单包括的各物料的优先级排序和各垛型类型的码放方式，确定在各垛型类型下码放在第一层的第一物料；

15、根据在各垛型类型下码放在第一层的第一物料，确定各垛型类型的空间利用率；

16、根据各垛型类型的空间利用率和各垛型类型的安全性评分，确定第一层的目标垛型类型、在目标垛型类型下的第一目标物料所对应的目标物料标识信息和各第一目标物料的目标放置坐标；

17、根据所述第一层的第一目标物料的尺寸信息和所述目标垛型类型、所述物料清单包括的除第一目标物料之外的各物料的尺寸信息、所述物料清单包括的除第一目标物料之外的各物料的优先级排序和各垛型类型的码放方式，确定在各垛型类型下码放在第二层的第二物料。

18、在本公开一些实施例中，所述根据各垛型类型的空间利用率和各垛型类型的安全性评分，确定第一层的目标垛型类型、在目标垛型类型下的第一目标物料所对应的目标物料标识信息和各第一目标物料的目标放置坐标，包括：

19、根据各垛型类型的空间利用率和各垛型类型的安全性评分，确定各垛型类型的目标评分；

20、根据各垛型类型的目标评分，确定第一层的目标垛型类型；

21、根据在目标垛型类型下码放在第一层的第一目标物料和所述目标垛型类型的目标码放方式，确定各第一目标物料的目标放置坐标。

22、在本公开一些实施例中，所述方法还包括：

23、根据所述托盘每一层包括的物料标识信息，确定物料抓取顺序；

24、根据所述物料抓取顺序和机器人的位置信息，确定机器人运动轨迹。

25、在本公开一些实施例中，所述根据所述物料抓取顺序和机器人的位置信息，确定机器人运动轨迹之前，还包括：

26、根据所述物料标识信息、尺寸信息和重量信息，确定抓取方式，其中，所述抓取方式包括夹取方式、吸取方式和夹吸复合方式。

27、第二方面，根据本公开的内容，提供了一种混合码垛规划系统，包括：机器人本体、混合末端执行器、视觉识别模块和中央控制器，所述中央控制器分别与所述机器人本体、所述混合末端执行器和视觉识别模块通信连接；

28、所述混合末端执行器安装于所述机器人本体的末端，所述混合末端执行器集成有自适应夹爪和真空吸盘矩阵；

29、所述视觉识别模块包括安装于来料区域上方或侧方的固定式3d相机和安装于机器人本体腕部或混合末端执行器上的手眼相机；

30、所述中央控制器包括：

31、订单任务响应模块，用于响应于接收到目标对象提交的订单任务，根据所述订单任务确定物料清单和目标托盘信息，其中，所述物料清单至少包括物料标识信息、尺寸信息和重量信息，所述目标托盘信息包括托盘类型信息和托盘尺寸信息；

32、垛型数据获取模块，用于获取与所述托盘类型信息对应的混合垛型算法库结构，其中，所述混合垛型算法库结构包括多个垛型类型、各垛型类型的码放方式和各垛型类型对应的安全性评分；

33、码垛方式确定模块，用于根据所述物料清单、所述托盘尺寸信息和所述混合垛型算法库结构，确定托盘每一层的垛型类型、物料标识信息和每一个物料标识信息对应的物料的目标放置坐标。

34、第三方面，根据本公开内容，提供了一种计算机设备，包括：

35、一个或多个处理器；

36、存储装置，用于存储一个或多个程序，

37、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面中任一所述的方法。

38、第四方面，根据本公开内容，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面中任一所述的方法。

39、本公开实施例提供的混合码垛规划方法，首先响应于接收到目标对象提交的订单任务，根据订单任务确定物料清单和目标托盘信息；然后获取与托盘类型信息对应的混合垛型算法库结构；最后根据物料清单、托盘尺寸信息和混合垛型算法库结构，确定托盘每一层的垛型类型、物料标识信息和每一个物料标识信息对应的物料的目标放置坐标。通过构建不同托盘类型信息对应的混合垛型算法库结构，且在不同托盘类型信息所对应的混合垛型算法库结构中同一垛型类型对应的安全性评分不相同，为后续确定混合物料在每一层的垛型类型奠定基础；其次，在确定每一层的垛型类型的过程中，不仅与各垛型类型的安全性评分有关，也与物料的尺寸信息、重量信息有关，进一步保证最终确定的物料码垛的稳定性和安全性。

40、上述说明仅是本技术实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。