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技術(shù)干貨 | 仙工智能識(shí)別專欄之料架識(shí)別篇

2025China.cn   2022年06月27日

一、料架識(shí)別的應(yīng)用場(chǎng)景

  為什么要進(jìn)行料架識(shí)別?

  因?yàn)榱霞懿皇且恢倍寄芄潭〝[放在某個(gè)位置上。AMR 對(duì)貨架進(jìn)行拉取或頂升等操作,需要精準(zhǔn)貨架位置。地圖可準(zhǔn)確定位 AMR,卻無(wú)法定位料架所在位置,所以需要進(jìn)行料架識(shí)別,以確定料架的位置。

  料架標(biāo)準(zhǔn)要求:

  1、料架四腿需形成一個(gè)矩形;

  2、料架的其他部分都須成軸對(duì)稱的形式,包含:和頂升機(jī)構(gòu)配合的限位孔、料架腿上支撐的料架部分;

  3、料架內(nèi)側(cè)寬度須大于機(jī)器人最大寬度 20cm,左右各冗余 10cm 的鉆料架調(diào)整空間;

  4、料架高度要求,根據(jù)頂升模塊的行程確定;

二、仙工智能選用的識(shí)別方式

  1、反光貼識(shí)別

圖示:常用的3M反光貼

  作用原理:反光貼是常用的強(qiáng)度高反射材料,反光貼識(shí)別主要利用激光接收反光貼的反射率遠(yuǎn)高于環(huán)境中的普通物體,因此可以很容易通過(guò)反射率來(lái)提取反光貼的具體位置。

  使用反光貼方式所需的簡(jiǎn)單改造:

  (1)操作方式:

  剪取兩小塊反光貼貼于 AMR 要鉆入的那個(gè)側(cè)面的料架腿上。

  (2)粘貼要求:

 ?、俜垂鈼l的中心與 AMR 上安裝的激光雷達(dá)掃描平面在高度上要對(duì)齊

 ?、诜垂鈼l內(nèi)側(cè)與料架腿內(nèi)側(cè)平齊,如下圖所示:

  使用參數(shù)配置說(shuō)明:

  使用 Roboshop Pro 軟件,點(diǎn)擊【識(shí)別文件】標(biāo)簽頁(yè)進(jìn)入配置界面,選擇一個(gè)【shelf】文件,在右側(cè)的屬性窗進(jìn)行貨架描述文件的參數(shù)配置。如下圖所示:

  width: 改造后,鉆入方向上兩個(gè)貨架腿的外側(cè)寬度。這里的寬度,是指改造后,兩塊反光條的最外側(cè)寬度;

  length: 垂直于鉆入方向的兩個(gè)貨架腿的最外側(cè)寬度;

  leg_width: 反光條寬度,若選用標(biāo)準(zhǔn) 3M 汽車反光貼,即為 0.05(米);

  除了這三個(gè)配置參數(shù)外,還留有豐富的配置接口,這些接口與使用形狀識(shí)別是共享的,如鉆入的深度(align_depth)、不同方向識(shí)別和鉆入(detect_direction)、考慮貨架重心用來(lái)調(diào)整鉆入的偏移量(rec_off_x, rec_off_y, rec_off_angle)等參數(shù)。

  2、使用形狀識(shí)別:

  激光雷達(dá)形狀識(shí)別圖示:圖中藍(lán)色坐標(biāo)系為 AMR 的車體坐標(biāo)系,虛線方形為可配置的激光雷達(dá)識(shí)別區(qū)域,方形中的虛線為激光雷達(dá)掃描 scan 的示意圖

  作用原理:通過(guò)激光點(diǎn)云進(jìn)行形狀識(shí)別,無(wú)需粘貼反光貼。在使用激光雷達(dá)形狀識(shí)別時(shí),需保證待識(shí)別的料架腿在激光雷達(dá)的識(shí)別范圍內(nèi),識(shí)別區(qū)域可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行配置。

  對(duì)料架腿的形狀和材料的要求:

  (1)料架腿的表面光滑平整;

  (2)料架腿的形狀為規(guī)則的方體;

  (3)料架腿的表面不能為:呈鏡面反射材料、半透明的材料、黑色的材料。

圖示:典型的可用貨架腿

  使用參數(shù)配置說(shuō)明:

  使用 Roboshop Pro 軟件,點(diǎn)擊【識(shí)別文件】標(biāo)簽頁(yè)進(jìn)入配置界面,選擇一個(gè)【shelf】文件,在右側(cè)的屬性窗進(jìn)行貨架描述文件的參數(shù)配置。如下圖所示:

  需要配置如圖上所示的 5 數(shù):

  1:rightStandardLength,右側(cè)料架腿的長(zhǎng)度;

  2:rightVerticalLength,右側(cè)料架腿的寬度

  3:leftVerticalLength,左側(cè)料架腿的寬度;

  4:leftStandardLength,左側(cè)料架腿的長(zhǎng)度;

  5:distance,料架腿內(nèi)側(cè)之間的距離;

  此外,料架腿長(zhǎng)和寬之間的夾角默認(rèn)為 90°,也可以額外配置,為了保證識(shí)別的精度,料架腿的長(zhǎng)寬應(yīng)大于 6cm。

三、識(shí)別操作使用說(shuō)明

  在完成上述反光膜或者形狀識(shí)別的配置之后,只需在貨架點(diǎn)位對(duì)應(yīng)的前置點(diǎn)屬性中配置識(shí)別模型文件,即 shelf 文件,然后將線路屬性中的 ObsExpansion 設(shè)置為 0,避免鉆料架過(guò)程中機(jī)器人停障。接著要進(jìn)行執(zhí)行動(dòng)作的配置:

  1.需要識(shí)別料架所在位置,并鉆入料架頂升起來(lái),需要勾選 Recognize,點(diǎn)擊 Load;

  2.不需要識(shí)別料架所在位置,開(kāi)環(huán)的鉆入到一個(gè)固定位置上,并頂升起來(lái),不需要勾選Recognize,直接點(diǎn)擊 Load;

  3.需要識(shí)別位置上有沒(méi)有料架,并放置料架,勾選 Recognize,點(diǎn)擊 Unload,若有料架占用的話,會(huì)報(bào)錯(cuò);不需要識(shí)別,直接開(kāi)環(huán)放置,不用勾選 Recognize,直接點(diǎn)擊 Unload;

  4.需要點(diǎn)擊 Wait 的情況比較少,若勾選了 Recognize,再點(diǎn)擊 Wait,機(jī)器人就會(huì)識(shí)別料架位置,鉆入料架底部,然后結(jié)束任務(wù),不會(huì)動(dòng)作頂升模塊;若不勾選 Recognize,直接點(diǎn)擊 Wait,機(jī)器人就會(huì)固定路徑導(dǎo)航到工作站,然后結(jié)束任務(wù),不會(huì)動(dòng)作頂升。

  那么在執(zhí)行路徑規(guī)劃的時(shí)候選擇執(zhí)行動(dòng)作,AMR 在這個(gè)前置點(diǎn)上會(huì)自動(dòng)切換到識(shí)別模式,根據(jù)識(shí)別到料架腿的位置來(lái)推算出料架的中心位置并自動(dòng)生成到達(dá)此位置的路線。

四、不同方向識(shí)別說(shuō)明

  針對(duì)車頭車尾都安裝激光雷達(dá)的全向車,可通過(guò)配置實(shí)現(xiàn)車頭、車尾、車左側(cè)和車右側(cè)各個(gè)方向的識(shí)別,配置如下圖所示:

五、其他說(shuō)明

  1、為了減小誤識(shí)別的情況,使用激光識(shí)別料架時(shí)要求料架的前面兩條腿中心距離和前置識(shí)別點(diǎn)的距離小于 2m,中心點(diǎn)到識(shí)別位置激光的連線和車體的角度偏差小于 10°,料架本身的角度和識(shí)別時(shí)的 AMR 的角度偏差小于 20°;

  2、使用激光點(diǎn)云形狀識(shí)別功能,需要將參數(shù)配置 method_type 配置為 by_legShape,在激光雷達(dá)的識(shí)別區(qū)域要避免遮擋住貨架腿;

  3、在使用反光貼的方法時(shí),需要將參數(shù)配置 method_type 配置為 by_reflector,同樣要保證不能遮擋料架腿;

  4、反光板識(shí)別:x,y 方向的精度高于 ±1cm,角度精度高于 1°;

  5、形狀識(shí)別:x,y 方向精度高于 ±1cm,角度精度高于 1°。

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