申请/专利权人：清研自动化技术(洛阳)有限公司

申请日：2023-12-15

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN117932877A

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06T17/00;G06F119/02

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.04.26#公开

摘要：一种适用于多车型的袋装物料装车垛形的建模方法，包括如下步骤：S10、扫描物料：通过激光雷达扫描待装物料，获取袋装物料尺寸信息：袋长l、袋宽w、袋高h；S20、扫描车辆：通过激光雷达扫描待装车辆，获取车辆长L、宽W、高H的数据，及车辆前栏板高度H1、后栏板高度H2、左栏板高度H3、右栏板高度H4的数据，以及车辆车厢顶部的四个角点LF、RF、LT、RT的坐标位置数据；S21、根据步骤S20激光雷达扫描的数据，判断车辆是否具有拉筋，如果没有拉筋，进入步骤S30；如果有拉筋，进入步骤S70。有益效果：相对于现有技术，本发明设有多种情况的建模，适应了袋装物料的自动化装车需要。

主权项：1.一种适用于多车型的袋装物料装车垛形的建模方法，其特征在于：包括如下步骤：S10、扫描物料：通过激光雷达扫描待装物料，获取袋装物料尺寸信息：袋长l、袋宽w、袋高h；S20、扫描车辆：通过激光雷达扫描待装车辆，获取车辆长L、宽W、高H的数据，及车辆前栏板高度H1、后栏板高度H2、左栏板高度H3、右栏板高度H4的数据，以及车辆车厢顶部的四个角点LF、RF、LT、RT的坐标位置数据；S21、根据步骤S20激光雷达扫描的数据，判断车辆是否具有拉筋，如果没有拉筋，进入步骤S30；如果有拉筋，进入步骤S70；S30、执行无拉筋车型码垛规则，包括步骤S31-S60；S31、获取人工设定的安全冗余参数：厢左侧冗余距离S1、右侧冗余距离S2、前侧冗余距离S3、后侧冗余距离S4；S40、确定每排包数、每放排数：设定为横排码放，根据车厢宽度W、长度L和物料的袋长l、袋宽w确定每排可放包数，每层可放排数；包括步骤S41-S42：S41、确定每层的每排可放包数CountInRow=可码放宽度W1包长l；若CountInRow为小数时，按照四舍五入进行取整；其中，可码放宽度W1=车宽W-S1-S2；如果为向上取整，此时，横向压包量m的计算如下：m=（包长l-横向余数r）（CountInRow-1）;S42、确定底层的可放排数CountInLength=可码放长度L1包宽w，若CountInLength为小数时，判断“余数R是否大于w5”，如果“Y”按照“进一法”取整，如果“N”按照“去尾法”取整；其中可码放长度L1=车长L-S3-S4;如果为向上取整，此时，纵向压包量M的计算如下：M=（包宽w-纵向余数R）（CountInLength-1）；S51、根据每排可放包数CountInRow、可放排数CountInLength，获取任务总装车包数BagCount，计算预估需码放层数TotalLayer：TotalLayer=BagCount（CountInLength*CountInRow）；如果TotalLayer为小数，按照“进一法”取整；S52、判断是否梯形缩进，如果“N”，TotalLayer不变，如果“Y”，预估层数需要增加“2”，即：TotalLayer=TotalLayer+2；S53、取车厢栏板高度最小值min_height，计算车厢栏板高度内可放层数LayerIn：LayerIn=min_heighth；如果LayerIn为小数，按照按照“去尾法”取整；S54、比较TotalLayer与LayerIn，如果计算码垛点坐标的层数在车栏板高度内，进入步骤S55，如果计算码垛点坐标的层数超出车栏板高度，进入步骤S56；S55、不需要进行梯形缩进，码垛点坐标计算方法包括步骤S550-S555；S550、建立垛形模型坐标的坐标编号：以车尾向车头方向为X轴正方向，排序号从车头往车尾方向，从1依次增加；以车厢右侧指向车厢左侧以为Y轴正方向，列序号从车厢右侧向车厢左侧，从1依次增加以向上方向为Z轴正方向，层数序号从车厢底部开始往上，从1依次增加；根据上述坐标系，对垛形模型内的每一包物料包均确定一组坐标编号；以每一包物料包的下表面几何中心做为其码放坐标；S551、取前栏板X方向坐标值Front_X，第n排码放点X方向坐标值为：Row_n_X=Front_X-S3–w2–n-1*（w-M）;S552、取车厢右栏板Y方向坐标值Right_Y，第N列码放点Y方向坐标值为：Column_N_Y=Right_Y+S2+l2+N-1*（l-m）;S553、取车厢底板z方向坐标Z0,第K层码放点Z轴坐标为：Layer_K_Z=Z0+K-1*h;S554、按层循环执行步骤S851-S853，遍历计算所有排、所有列、所有层的码垛点坐标数据，直到码垛点数量达到BagCount或者车内的最大载货数量，计算完毕后进入步骤S555；S555、进入步骤S60；S56、进行梯形缩进，码垛点坐标计算方法包括步骤S57-S594；S57、设置最大纵向缩进量为max_L，则每层平均缩进量为avr_L：avr_L=max_LTotalLayer-LayerIn-1;S58、第n层可码放长度变为L_n：L_n=L1-n-LayerIn-1*avr_L;S59、车栏板高度以上的层数码垛点坐标计算方法，包括步骤S590-594；S590、执行步骤550；S591、取车厢右栏板Y方向坐标值Right_Y，第N列码放点Y方向坐标值为：Column_N_Y=Right_Y+S2+l2+N-1*（l-m）;S592、取车厢底板z方向坐标Z0,第K层码放点Z轴坐标为：Layer_K_Z=Z0+K-1*h;S593、取前栏板X方向坐标值Front_X，第n排码放点X方向坐标值为：Row_n_X=Front_X-S3–avr_L2-w2–n-1*（w-M）;S594、按层循环执行步骤S881-883，遍历计算剩余的所有排、所有列、所有层的码垛点坐标数据，直到码垛点数量达到BagCount，计算完毕后进入步骤S60；S60、进入步骤S100；S70、包括步骤S71-S75；S71、根据激光雷达扫描得到的车厢数据，获取每根拉筋位置的三维坐标，并按照距前栏板的距离，从近到远排序；S72、根据前、后栏板和车厢中间的拉筋位置信息，将整个车厢划分为若干个独立的区域，栏板和拉筋位置作为各区域的分界线；S73、在每个独立区域内，按照步骤S40计算可放排数和每排可放包数，每个独立区域可放排数的总和，即为车厢总可放排数SumCountInLength；S74、获取任务总装车包数BagCount，计算需码放层数TotalLayer：TotalLayer=BagCount（SumCountInLength*CountInRow）；如果TotalLayer为小数，按照“进一法”取整；S75、每个独立区域内码垛坐标计算，包括步骤S750-S755：S750、执行步骤550；S751、取前分界线X方向坐标值Front_X，第n排码放点X方向坐标值为：Row_n_X=Front_X-S3–w2–n-1*（w-M）;S752、取车厢右栏板Y方向坐标值Right_Y，第N列码放点Y方向坐标值为：Column_N_Y=Right_Y+S2+l2+N-1*（l-m）;S753、取车厢底板z方向坐标（就是高度方向的数字）Z0,第K层码放点Z轴坐标为：Layer_K_Z=Z0+K-1*h;S754、按层循环执行步骤S751-S753，遍历所有独立区域，计算所有排、所有列、所有层的码垛点坐标数据，直到码垛点数量达到BagCount；S755、进入步骤S100；S100、建立模型完毕。

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