劉星余

摘 要：近幾年來，經(jīng)濟的迅速發(fā)展推動了電子商務(wù)的發(fā)展，物流倉庫的智能化也隨著電子商務(wù)的發(fā)展而逐漸普及，物流倉庫中貨物的分揀一直是其發(fā)展中的難題，物流倉儲分揀機器人需要的復(fù)雜的物流倉庫中分揀出各式各樣的目標(biāo)貨物，物流倉庫的環(huán)境問題以及大量的貨物更是加大了分揀機器人的工作難度。針對物流倉儲分揀機器人分揀目標(biāo)的多種多樣性，以及倉庫的復(fù)雜性等因素的干擾，本文研究了面向物流倉儲分揀機器人的多目標(biāo)視覺識別與定位方法，介紹了分揀機器人的目標(biāo)識別與定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以及分揀目標(biāo)的提取、識別與定位，并進行了實驗驗證，對于物流倉儲中分揀機器人的研究及應(yīng)用有重要意義。

關(guān)鍵詞：物流倉儲;分揀機器人;多目標(biāo);識別與定位

中圖分類號：TP242? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1001-5922（2021）07-0109-04

Research on Multi-Target Visual Recognition and Positioning Method for Logistics Warehouse Sorting Robot

Liu Xingyu

（Sichuan Vocational College of Information Technology， Guangyuan 628017， China）

Abstract：In recent years， the rapid development of economy has promoted the development of e-commerce. The intelligentization of logistics warehouses has gradually become popular with the development of e-commerce. The sorting of goods in logistics warehouses has always been a problem in its development. Logistics storage sorting Robots need to sort out a variety of target goods in the complex logistics warehouse. The environmental problems of the logistics warehouse and a large number of goods make the task of sorting robots more difficult. In view of the interference of the diversity of sorting targets ， as well as the complexity of warehouses and other factors， the paper studies the multi-target visual recognition and positioning method for logistics warehouse sorting robots， and introduces the structure of multi target recognition and positioning system of the sorting robots， as well as the extraction， recognition and positioning of sorting target， and experimental verification have been carried out， which are of great significance to the research and application of sorting robots in logistics warehousing.

Key words：logistics warehousing; sorting robot; multi-target; recognition and positioning

0 引言

物流倉儲分揀機器人屬于工業(yè)機器人的范疇，具體是指在物流倉庫中，通過指令的接收或者根據(jù)預(yù)先設(shè)定的任務(wù)目標(biāo)，自動進行貨物的分揀、移動、搬運等操作的機器裝置。物流倉儲分揀機器人是智慧物流的重要組成，符合時代發(fā)展的潮流和要求，其發(fā)展對于電商物流中過分依賴人共、業(yè)務(wù)高峰期分揀能力較差等瓶頸問題有重要的意義。物流倉儲機器人根據(jù)應(yīng)用場景的不同可以分為五大類，分別為AGV機器人、碼垛機器人、分揀機器人、AMR機器人、RGV穿梭車，本文中主要對分揀機器人進行研究。傳統(tǒng)的分揀機器人的分揀任務(wù)是一般通過示教和離線編程來完成，但是這種工作方式只適合既定位置的目標(biāo)，一旦目標(biāo)偏離了原來的位置，則會發(fā)生分揀任務(wù)失敗的情況，導(dǎo)致工作效率極低?？茖W(xué)技術(shù)的不斷進步使人們加強了對分揀機器人視覺感知和環(huán)境適應(yīng)能力的重視。于是，人們對分揀機器人進行了不斷的研究，逐漸實現(xiàn)物流倉儲分揀機器人的多目標(biāo)視覺識別與定位。

1 物流倉儲分揀機器人研究現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，物流倉儲分揀機器人以其可靠、價格低廉等優(yōu)勢在電商行業(yè)中受到廣泛關(guān)注，分揀機器人技術(shù)也在不斷進步與發(fā)展。發(fā)達國家以其技術(shù)優(yōu)勢，在分揀機器人方面的研究工作中一直處于領(lǐng)先水平，美國研究者在分揀機器人的系統(tǒng)中引入加強學(xué)習(xí)算法，運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對運動過程進行學(xué)習(xí)，對分揀機器人的動作進行不斷優(yōu)化，使其能夠熟練的按照一定軌跡完成對目標(biāo)物的抓取、移動等任務(wù)。日本一公司研發(fā)了一款分揀機器人，完美地結(jié)合了運動控制與機器視覺系統(tǒng)，將其成功的運用到自動化流水線的分揀任務(wù)中，該款分揀機器人能夠?qū)θ蝿?wù)目標(biāo)精確定位、快速識別，大大提高了工作效率。經(jīng)濟技術(shù)的落后導(dǎo)致我國分揀機器人的分揀工作準確率和速度均落后于發(fā)達國家，但是隨著我國技術(shù)水平的不斷提高，我國的分揀機器人研究也取得了一定的成果。2001年，王敏等將視覺引導(dǎo)與超聲波定位共同融入到機器人的系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)了對于動態(tài)目標(biāo)的識別和定位。2007年，陸春軍等在分揀機器人系統(tǒng)中引入模板匹配算法，成功的實現(xiàn)對目標(biāo)輪廓的識別及定位。為了更進一步的提取目標(biāo)物的特征，從而實現(xiàn)更精準的識別和定位，李明等設(shè)計了一款能夠?qū)κ称穼崿F(xiàn)快速定位和識別的軟件，該款軟件的研發(fā)可以有效地實現(xiàn)對目標(biāo)物特征的提取，對于分揀機器人多目標(biāo)視覺識別與定位有重要的推動作用。近幾年來，工業(yè)機器人的發(fā)展勢頭迅猛，分揀機器人的發(fā)展也日新月異，國內(nèi)一家機器人研發(fā)公司在其展銷會上展出了一款分揀機器人，能夠快速的將桶中的螺絲進行整齊擺放，且通過與視覺系統(tǒng)的協(xié)調(diào)合作，實現(xiàn)了對目標(biāo)物的定位、分揀及搬運工作，但是其精準度不夠，對于目標(biāo)物的抓取也不夠精準，擺放的角度也不統(tǒng)一， 分揀機器人的過目標(biāo)識別及定位研究工作任重而道遠。