基于图像识别与TOF传感器的机器人仓库盘存方法与流程

基于图像识别与tof传感器的机器人仓库盘存方法
技术领域
1.本发明涉及仓储管理技术领域，尤其涉及基于图像识别与tof传感器的机器人仓库盘存方法。


背景技术：

2.现代仓库一般会定时进行仓库盘存，人工盘存的方式存在效率低，错误率高，成本高等问题。于是发展出机器人盘存等自动化盘存方式，机器人盘存能够显著提高盘存效率，有效降低错误率。但目前使用较多的是rfid电子标签等机器人盘存方式，这些盘存方式都存在需要定制标签，无法解决标签与货物不匹配的问题。这些问题的根本原因是条码、rfid等不能反应真实货物。通过升级盘存机器人摄像头与tof传感器，使盘存机器人在盘存时，能够利用摄像头通过图像识别技术识别到库位条码、在库货物条码。通过仓储系统获得对应货物的三维数据(或长宽高数据)，再通过tof传感器获取在库货物的三维数据。将仓储系统的三维数据与tof传感器获得的货物三维数据进行比对，误差低于预定值则通过盘存，误差超过设定值则标记库位需要人工盘存。
3.为更好地理解相关问题，现对下列专有名词作出解释。
4.tof：tof是飞行时间(time of flight)技术的缩写，即传感器发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息，此外再结合传统的相机拍摄，就能将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。其测量范围可达数米、精度小于2cm，每秒更新频率可达30～60fps。
5.rfid：射频识别(rfid)是radio frequency identification的缩写。其原理为阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别目标的目的。
6.条码：条形码(barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。


技术实现要素：

7.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供基于图像识别与tof传感器的机器人仓库盘存方法，本发明通过升级盘存机器人摄像头与tof传感器，使盘存机器人在盘存时，能够利用摄像头通过图像识别技术识别到库位条码、在库货物条码。通过仓储系统获得对应货物的三维数据(或长宽高数据)，再通过tof传感器获取在库货物的三维数据。将仓储系统的三维数据与tof传感器获得的货物三维数据进行比对，误差低于预定值则通过盘存，误差超过设定值则标记库位需要人工盘存。
8.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
9.基于图像识别与tof传感器的机器人仓库盘存方法，包括以下步骤：
10.step1：货物入库记录三维数据：盘存机器人识别库位信息，货物条码信息，将货物信息与仓库管理系统存储信息进行比对；
11.step2：仓储系统配置三维数据误差率：盘存机器人通过获取货物三维信息，将三维信息与仓库管理系统存储三维数据进行比对；具体包括以下步骤：
12.step2-1：在仓储系统配置三维数据误差率；
13.step3：仓储盘存机器人自动化盘存，通过比对结果判断是否通过本次库位盘存。
14.进一步方案为，所述步骤1具体包括以下步骤：
15.step1-1：使用tof设备扫描货物三维数据；
16.step1-2：将货物放置到仓库目标库位；
17.step1-3：货物有条码，则条码朝外；
18.step1-4：货物无条码，则通过仓储系统生成一个条码，贴在货物外侧；
19.step1-5：将货物信息、货物三维信息、条码信息、库位信息录入仓库管理系统。
20.进一步方案为，所述步骤3具体包括以下步骤：
21.step3-1：开始盘存；
22.step3-2：盘存机器人移动到目标库位；
23.step3-3：盘存机器人获取目标库位图像；
24.step3-4：盘存机器人利用图像识别技术获取库位条码；
25.step3-5：盘存机器人将库位条码发送回仓库管理系统；
26.step3-6：仓库管理系统向盘存机器人返回库位货物信息(条码、三维数据、数量)等；
27.step3-7：盘存机器人通过图像识别技术匹配商品条码与仓库管理系统返回的条码；
28.step3-8-1：条码不匹配的情况将结果返回仓库管理系统，盘存下一库位；
29.step3-8-2：条码匹配的情况，盘存机器人利用tof传感器扫描条码位置货物；
30.step3-9：盘存机器人获取目标货物三维数据；
31.step3-10：盘存机器人将获取的三维数据与仓库管理系统返回的三维数据进行比对，获取误差率；
32.step3-11-1：误差率大于仓库管理系统设定值的情况，将结果返回仓库管理系统，盘存下一库位；
33.step3-11-2：误差率不大于仓库管理系统设定值的情况，通过盘存，将结果传回仓库管理系统；
34.step3-12：该库位盘存结束，开始下一库位盘存。
35.本发明的有益效果在于：
36.本发明的基于图像识别与tof传感器的机器人仓库盘存方法，通过升级盘存机器人摄像头的图像识别技术、tof传感器技术让盘存机器人具备标签识别与货物识别的能力，真正做到标签匹配货物，效果显著。
37.可以自定义三维数据匹配误差，自主控制盘存精度，部署后能够立即生效，适合于仓库盘存机器人工作场景；
38.盘存机器人配备摄像头与tof传感器能够被立即发现，tof传感器获取到的仓库库位三维数据能够在系统中立即反应出来。
39.本方法主要适用于现代化仓库盘存，并配合仓库盘存机器人一起销售。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要实用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1：货物入库流程图。该图说明了货物入库过程主要流程，记录货物信息、记录货物三维数据、记录货物库位信息、记录货物条码信息。
42.图2：自动化盘存流程图。该图说明了盘存机器人对库位货物进行条码比对，三维数据比对盘存的过程。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
44.在任一实施例中，如图1-2所示，本发明的基于图像识别与tof传感器的机器人仓库盘存方法，基于图像识别与tof传感器的机器人仓库盘存方法，包括以下步骤：
45.step1：货物入库记录三维数据：盘存机器人识别库位信息，货物条码信息，将货物信息与仓库管理系统存储信息进行比对；所述步骤1具体包括以下步骤：
46.step1-1：使用tof设备扫描货物三维数据；
47.step1-2：将货物放置到仓库目标库位；
48.step1-3：货物有条码，则条码朝外；
49.step1-4：货物无条码，则通过仓储系统生成一个条码，贴在货物外侧；
50.step1-5：将货物信息、货物三维信息、条码信息、库位信息录入仓库管理系统。
51.step2：仓储系统配置三维数据误差率：盘存机器人通过获取货物三维信息，将三维信息与仓库管理系统存储三维数据进行比对；具体包括以下步骤：
52.step2-1：在仓储系统配置三维数据误差率；
53.step3：仓储盘存机器人自动化盘存，通过比对结果判断是否通过本次库位盘存。所述步骤3具体包括以下步骤：
54.step3-1：开始盘存；
55.step3-2：盘存机器人移动到目标库位；
56.step3-3：盘存机器人获取目标库位图像；
57.step3-4：盘存机器人利用图像识别技术获取库位条码；
58.step3-5：盘存机器人将库位条码发送回仓库管理系统；
59.step3-6：仓库管理系统向盘存机器人返回库位货物信息(条码、三维数据、数量)等；
60.step3-7：盘存机器人通过图像识别技术匹配商品条码与仓库管理系统返回的条码；
61.step3-8-1：条码不匹配的情况将结果返回仓库管理系统，盘存下一库位；
62.step3-8-2：条码匹配的情况，盘存机器人利用tof传感器扫描条码位置货物；
63.step3-9：盘存机器人获取目标货物三维数据；
64.step3-10：盘存机器人将获取的三维数据与仓库管理系统返回的三维数据进行比对，获取误差率；
65.step3-11-1：误差率大于仓库管理系统设定值的情况，将结果返回仓库管理系统，盘存下一库位；
66.step3-11-2：误差率不大于仓库管理系统设定值的情况，通过盘存，将结果传回仓库管理系统；
67.step3-12：该库位盘存结束，开始下一库位盘存。
68.本发明通过升级盘存机器人摄像头的图像识别技术、tof传感器技术让盘存机器人具备标签识别与货物识别的能力，真正做到标签匹配货物，效果显著。
69.本发明可以自定义三维数据匹配误差，自主控制盘存精度，部署后能够立即生效，适合于仓库盘存机器人工作场景；
70.本发明盘存机器人配备摄像头与tof传感器能够被立即发现tof传感器获取到的仓库库位三维数据能够在系统中立即反应出来。
71.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。