CN113034604A - 标定***、方法及自导引机器人 - Google Patents
标定***、方法及自导引机器人 Download PDFInfo
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Abstract
本说明书公开了标定***、方法及自导引机器人,将自导引机器人按照指定方式放置在携带有标定标识的标定工装上,由于自导引机器人的指定点在水平面的正投影与标定标识的中心点在水平面的正投影重合,指定点为图像传感器在自导引机器人上的标准安装位置,因此,通过安装在自导引机器人上的图像传感器采集图像,可通过确定图像中包含的标定标识在图像中的位置,对图像传感器的安装误差进行标定。本说明书采集的图像中直观的表示出图像中的标定标识相对于图像中心的偏移程度,该偏移程度表征了图像传感器的安装误差,达到了高效地对图像传感器进行标定的效果。
Description
技术领域
本申请涉及相机标定技术领域,尤其涉及标定***、方法及自导引机器人。
背景技术
目前,在智能仓储、物流等领域,自导引机器人可通过图像传感器实现对货物的自动化运输。
具体的,在自导引机器人的工作区域内粘贴有标识,标识中携带有位置信息。当安装在自导引机器人上的图像传感器采集到标识后,可根据标识中的位置信息,实现对货物的自动化运输。例如,安装在自导引机器人顶部的图像传感器可采集货架底部中心的二维码的图像,若图像传感器采集到包含二维码的图像,可确定自导引机器人与货架的相对位置,并根据相对位置,调整货架与机器人位置,并利用二维码解析到货架编号,确定是否为所搬运的货架。最后按照任务调度将货架搬运至指定点。由于二维码粘贴在货架底部的中心,故,当图像传感器安装在自导引机器人顶部中心位置时,自导引机器人的中心对准货架的中心,可避免搬运时发生货架倾斜的情况,保障搬运安全。
由于自导引机器人与图像传感器之间存在安装误差,导致自导引机器人的中心与图像传感器的中心不能完全重合。故,在自导引机器人投入使用之前,需要对图像传感器进行标定。所以,如何高效地对图像传感器进行标定成为首要解决的问题。
发明内容
本说明书实施例提供一种标定***,以部分解决现有技术存在的上述问题。
本说明书实施例采用下述技术方案:
本说明书提供的一种标定***,所述***包括:自导引机器人、标定工装;所述标定工装上携带有标定标识;
所述自导引机器人按照指定方式被放置在所述标定工装上,所述自导引机器人的指定点在水平面的正投影与所述标定标识的中心点在水平面的正投影重合,所述指定点为图像传感器在所述自导引机器人上的标准安装位置;
所述自导引机器人具体设置为,通过安装在所述自导引机器人上的所述图像传感器采集图像,根据采集到的图像,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置,根据所述标定标识在所述图像中的位置,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
可选地,所述自导引机器人具体设置为,对所述图像进行图像处理,以识别所述图像中包含的图案,在所述图像中包含的图案中,确定所述标定标识的图案,根据所述标定标识的图案,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置;
其中,所述图像处理至少包括灰度化、颜色反转、滤波、边缘检测中的至少一种。
可选地,所述自导引机器人具体设置为,获取所述标定标识的标准图案,针对所述图像中包含的各图案,判断该图案与所述标准图案的相似度是否小于预设的相似度阈值,若是,则将该图案作为所述标定标识的图案。
可选地,所述自导引机器人具体设置为,判断该图案轮廓的长度与所述标准图案轮廓的长度的差值是否小于预设的第一阈值,和/或,判断该图案的面积与所述标准图案的面积的差值是否小于预设的第二阈值,当判断结果为是时,则判断该图案与所述标准图案的相似度小于预设的相似度阈值。
可选地,所述自导引机器人具体设置为,将所述标定标识的图案作为指定图案,以所述指定点为坐标原点,确定所述指定图案的中心点在所述图像中的位置坐标以及所述指定图案的旋转角度,根据所述位置坐标,确定所述图像传感器的偏移量,根据所述偏移量以及所述旋转角度,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
可选地,所述标定标识包括二维码、线段、多边形。
可选地,所述自导引机器人还设置为,根据标定后的所述图像传感器,对所述图像传感器的安装误差进行补偿,根据补偿后的安装误差,对所述自导引机器人进行控制。
本说明书提供的用于自导引机器人的标定方法,标定工装上携带有标定标识,一自导引机器人按照指定方式被放置在所述标定工装上,所述自导引机器人的指定点在水平面的正投影与所述标定标识的中心点在水平面的正投影重合,所述指定点为图像传感器在所述自导引机器人上的标准安装位置,所述方法包括:
通过安装在所述自导引机器人上的所述图像传感器采集图像;
根据采集到的图像,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置;
根据所述标定标识在所述图像中的位置,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
可选地,根据采集到的图像,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置,具体包括:
对所述图像进行图像处理,以识别所述图像中包含的图案;
在所述图像中包含的图案中,确定所述标定标识的图案;
根据所述标定标识的图案,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置;
其中,所述图像处理至少包括灰度化、颜色反转、滤波、边缘检测中的至少一种。
可选地,在所述图像中包含的图案中,确定所述标定标识的图案,具体包括:
获取所述标定标识的标准图案;
针对所述图像中包含的各图案,判断该图案与所述标准图案的相似度是否小于预设的相似度阈值;
若是,则将该图案作为所述标定标识的图案。
可选地,判断该图案与所述标准图案的相似度是否小于预设的相似度阈值,具体包括:
判断该图案轮廓的长度与所述标准图案轮廓的长度的差值是否小于预设的第一阈值;和/或,
判断该图案的面积与所述标准图案的面积的差值是否小于预设的第二阈值;
当判断结果为是时,则判断该图案与所述标准图案的相似度小于预设的相似度阈值。
可选地,根据所述标定标识在所述图像中的位置,对所述图像传感器的安装误差进行标定,具体包括:
将所述标定标识的图案作为指定图案;
以所述指定点为坐标原点,确定所述指定图案的中心点在所述图像中的位置坐标以及所述指定图案的旋转角度;
根据所述位置坐标,确定所述图像传感器的偏移量;
根据所述偏移量以及所述旋转角度,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
可选地,所述标定标识包括二维码、线段、多边形。
可选地,在对所述图像传感器进行标定后,所述方法还包括:
根据标定后的所述图像传感器,对所述图像传感器的安装误差进行补偿;
根据补偿后的安装误差,对所述自导引机器人进行控制。
本说明书提供的一种自导引机器人,标定工装上携带有标定标识,一自导引机器人按照指定方式被放置在所述标定工装上,所述自导引机器人的指定点在水平面的正投影与所述标定标识的中心点在水平面的正投影重合,所述指定点为图像传感器在所述自导引机器人上的标准安装位置,所述自导引机器人包括:一处理器、一图像传感器;
所述处理器包括:
采集模块,设置为通过安装在所述自导引机器人上的所述图像传感器采集图像;
确定模块,设置为根据采集到的图像,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置;
标定模块,设置为根据所述标定标识在所述图像中的位置,对所述图像传感器的安装误差进行标定;
所述图像传感器设置为采集图像。
可选地,所述确定模块具体设置为,对所述图像进行图像处理,以识别所述图像中包含的图案,在所述图像中包含的图案中,确定所述标定标识的图案,根据所述标定标识的图案,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置,其中,所述图像处理至少包括灰度化、颜色反转、滤波、边缘检测中的至少一种。
可选地,所述确定模块具体设置为,获取所述标定标识的标准图案,针对所述图像中包含的各图案,判断该图案与所述标准图案的相似度是否小于预设的相似度阈值,若是,则将该图案作为所述标定标识的图案。
可选地,所述确定模块具体设置为,判断该图案轮廓的长度与所述标准图案轮廓的长度的差值是否小于预设的第一阈值,和/或,判断该图案的面积与所述标准图案的面积的差值是否小于预设的第二阈值,当判断结果为是时,则判断该图案与所述标准图案的相似度小于预设的相似度阈值。
可选地,所述标定模块具体设置为,将所述标定标识的图案作为指定图案,以所述指定点为坐标原点,确定所述指定图案的中心点在所述图像中的位置坐标以及所述指定图案的旋转角度,根据所述位置坐标,确定所述图像传感器的偏移量,根据所述偏移量以及所述旋转角度,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
可选地,所述标定标识包括二维码、线段、多边形。
可选地,所述处理器还包括:补偿模块;
所述补偿模块具体设置为,根据标定后的所述图像传感器,对所述图像传感器的安装误差进行补偿,根据补偿后的安装误差,对所述自导引机器人进行控制。
本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:
本说明书将自导引机器人按照指定方式放置在携带有标定标识的标定工装上,由于自导引机器人的指定点在水平面的正投影与标定标识的中心点在水平面的正投影重合,指定点为图像传感器在自导引机器人上的标准安装位置,因此,通过安装在自导引机器人上的图像传感器采集图像,可通过确定图像中包含的标定标识在图像中的位置,对图像传感器的安装误差进行标定。本说明书采集的图像中直观的表示出图像中的标定标识相对于图像中心的偏移程度,该偏移程度表征了图像传感器的安装误差,达到了高效地对图像传感器进行标定的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本说明书实施例提供的仓储环境中自导引机器人搬运货架的工作原理示意图;
图2为本说明书实施例提供的一种自导引机器人的硬件结构示意图;
图3为本说明书实施例提供的一种标定***结构示意图;
图4为本说明书实施例提供的一种用于自导引机器人的标定方法流程图;
图5为本说明书实施例提供的一种自导引机器人的结构示意图。
附图标记的含义:101-自导引机器人,102-货架,103-货架标识,104-货物,1011-图像传感器,1012-举升机构,1013-驱动机构,301-标定工装,3011-标定标识,3012-支柱组件,501-采集模块,502-确定模块,503-标定模块,504-补偿模块。
具体实施方式
为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
以下结合附图,详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
参照图1,图1为本说明书实施例提供的仓储环境中自导引机器人搬运货架的工作原理示意图。图1包括:自导引机器人101、货架102、货架标识103以及放置在货架上的货物104,仓储环境中可容纳有多个货架102或者类似货架102一样的库存支架(图1中未示出),货架102上放置有各种货物104,多个货架102之间排布成阵列的形式。货架102底部中心粘贴有货架标识103,货架标识103包含了该货架102的位置信息。
在自导引机器人101搬运货架102之前,根据库存信息,为订单选择货架102,该货架102中容纳有该订单的订单货物。当自导引机器人101需要搬运货架102时,可根据为该自导引机器人101规划从当前位置到需要搬运的货架102的导航路径,沿着货架102阵列中的空着的空间(自导引机器人101通行通道的一部分)行驶。
为了方便为自导引机器人101规划导航路径,可以预先将自导引机器人101的工作区域划分为若干个子区域(即单元格),自导引机器人101逐个子区域地进行移动从而形成运动轨迹。
其中,货架102上的隔层可以装载料箱或托盘等库存容器,料箱中可以容纳拆零的货物104(如,听装可乐),托盘上可以放置整托的货物104(如,整箱的可乐),货架102上的隔层也可以直接放置货物104。自导引机器人101可以搬运整个货架102到指定区域以供货物拣选操作。
参见图2,图2为本说明书实施例提供的一种自导引机器人的硬件结构示意图。自导引机器人101可以包括图像传感器1011(例如,摄像头),在自导引机器人101搬运货架102时,识别货架102底部的货架标识103,确定自导引机器人101与货架102的相对位置。自导引机器人101还可以包括用于搬运货架的举升机构1012,自导引机器人101可以运动到货架102的下方,利用举升机构1012举起货架102,并搬运到指定区域。举升机构1012升起时将整个货架102从地面抬起,以使得自导引机器人101搬运货架,举升机构1012下降时将货架102放在地面上。自导引机器人101还可以包括驱动机构1013,通过该驱动机构1013,自导引机器人101能够在工作区域内移动。
除此之外,如果是基于视觉标记导航,自导引机器人101还包括位于自导引机器人底部的图像传感器(图2未示出),用于识别铺设在地面上的标记(如,二维码)。自导引机器人101除了可以采用视觉标记导航外,还可以采用其它导航方式,如惯性导航、SLAM导航等,还可以同时结合两种或者两种以上导航方式,如二维码导航和惯性导航,SLAM导航和二维码导航等等。当然,自导引机器人101还包括控制整个自导引机器人101实现运动、导航等功能的控制模块(图2未示出)。
在一个示例中,自导引机器人101至少包括向上和向下的两个摄像头,其能够根据向下的摄像头拍摄到二维码标记(也可以是其它地面标识)的信息并向前行驶,并且能够根据导航路径行驶至货架102下面。货架102上可以直接存放货物104,当然货物104也可以存放在库存容器中,例如料箱或者托盘。在特定实施例中,货架102包括多个延垂直方向叠加的隔层,每个隔层能够容纳多个货物104。货架102底部的正中央设有货架标识103,当自导引机器人101行驶到货架102下面后,通过向上的摄像头拍摄货架标识103,确保自导引机器人101正好位于货架102的正下方,以此保证自导引机器人101可以平稳的抬起和搬运货架102,货架102包括一个或多个支撑部。另外,在特定实施例中,货物104也可以从货架102内或货架102上的挂钩或杆进行悬挂。货物104在货架102上能够以任何适当的方式放置在货架102的内部或外表面。
以上全部过程是仓库中的自导引机器人搬运货架环节,自导引机器人搬运货架环节完成后还需要进行货物拣选、对货物进行打包、对打包后的包裹进行包裹分拣作业,最后进行快递发运。
上述自导引机器人搬运货架时,自导引机器人需要运动至货架的底部中心位置,将自导引机器人的中心在水平面的正投影与货架的中心点(也即,货架标识的中心)在水平面的正投影重合,以保障搬运安全。在自导引机器人搬运货架时,可使用安装在自导引机器人顶部中心的图像传感器识别货架上的货架标识,来确定自导引机器人已运动至货架的底部中心位置。因此,这就需要图像传感器能够安装自导引机器人的顶部中心,但由于图像传感器与自导引机器人之间存在安装误差,因此,在自导引机器人投入使用之前,可对图像传感器进行标定。故,本说明书提供一种标定***,具体可如图3所示。
图3为本说明书实施例提供的一种标定***结构示意图,在图3中,标定工装301上携带有标定标识3011,标定标识3011用于对安装在自导引机器人101上的图像传感器1011的安装误差进行标定。标定标识3011可位于标定工装301上部的中心位置。通过用于自导引机器人的标定方法,根据标定标识3011,对安装在自导引机器人101顶部的图像传感器1011的安装误差进行标定,以便于自导引机器人101补偿标定后的安装误差,根据补偿后的安装误差,对货架102进行搬运。标定标识还可以位于标定工装301下部的位置,通过用于自导引机器人的标定方法,根据标定标识3011,对安装在自导引机器人101底部的图像传感器的安装误差进行标定,以便于自导引机器人101补偿标定后的安装误差,根据补偿后的安装误差,按照导航路径行驶。其中,标定标识3011可以包括二维码、线段、多边形等可确定中心点以及旋转角度的图案。
标定工装上还可有若干个支柱组件3012,自导引机器人101底面设置有若干个底座孔,每个底座孔的位置与支柱组件3012的位置一一对应,自导引机器人底面的底座孔一一套设在支柱组件3012上,以实现将自导引机器人101放置在标定工装上,并且,当自导引机器人底面的底座孔一一套设在支柱组件3012上时,自导引机器人101的指定点在水平面的正投影与标定标识的中心点在水平面的正投影重合。
当然,将自导引机器人按照指定方式放置在标定工装上,除了上述自导引机器人底面的底座孔一一套设在支柱组件3012上的方式之外,还可以采用其他方式,例如,在标定工装上刻画自导引机器人的外部轮廓,将自导引机器人按照外部轮廓放置在标定工装上。本说明书对此不再赘述。
基于图3所示的一种标定***,本说明书实施例还对应提供一种用于自导引机器人的标定方法,具体可如图4所示。
图4为本说明书实施例提供的一种用于自导引机器人的标定方法流程图,具体可包括以下步骤:
S400:通过安装在所述自导引机器人上的所述图像传感器采集图像。
在本说明书中,自导引机器人可安装有若干个图像传感器,例如,向上的图像传感器安装在自导引机器人的上表面,向下的图像传感器安装在自导引机器人的下表面。在对图像传感器进行标定时,针对安装在自导引机器人的向上和向下的两个图像传感器,均可采用本实施例中的用于自导引机器人的标定方法。当向上和向下的两个图像传感器分别安装在自导引机器人的上表面正中部和下表面正中部时,为图像传感器的最佳安装方式。因此,自导引机器人的指定点(也即,图像传感器的标准安装位置)可以为自导引机器人的中心点。当然,自导引机器人的指定点(也即,图像传感器的标准安装位置)还可以为自导引机器人上的其他点。故,为了便于描述,本说明书仅以安装在自导引机器人上表面的向上的图像传感器为例,以自导引机器人上的指定点为自导引机器人的中心点为例进行说明。
若自导引机器人按照指定方式放置在标定工装上,安装在自导引机器人上表面的向上的图像传感器可采集图像。其中,由于标定工装携带有标定标识,自导引机器人的中心点在水平面的正投影与标定标识的中心点在水平面的正投影重合,中心点为图像传感器在自导引机器人上的标准安装位置。因此,标定标识位于图像传感器的采集区域内,图像传感器采集的图像中可包括标定标识的图案。
S402:根据采集到的图像,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置。
根据安装在自导引机器人上的图像传感器采集到的图像,可在采集的图像中确定标定工装上携带的标定标识的图案,以便于根据标定标识的图案,确定图像中包含的标定标识在图像中的位置。
具体的,首先,可对图像进行图像处理,以识别图像中包含的图案,其中,图像处理至少包括灰度化、颜色反转、滤波、边缘检测等中的至少一种。
若采集的图像为彩色图像,可通过加权法、均值法或最大值法等方法,将彩色图像转化为灰度图像,若采集的图像为灰度图像,可省略对图像进行灰度化处理。为了便于后续步骤中确定标定标识的图案在图像中的位置,可将灰度图像进行颜色反转。由于灰度图像中每个像素点的像素值取值范围为[0,255]。故,在将灰度图像进行颜色反转时,针对各像素点,可将像素值最大值与该点的像素值的差值作为该点的像素值,根据各像素点的像素值,确定颜色反转后的灰度图像。对图像滤波可去除图像中的一部分噪点,例如,使用高斯滤波去噪,针对图像中的各像素点,将该点的像素值与该点邻域内的像素值取加权平均值,作为该点的像素值,根据各点的像素值,确定高斯滤波后的图像。对图像进行边缘检测,确定图像梯度的幅值和方向,对梯度幅值进行非极大值抑制,根据预设的阈值检测图像中图案边缘,可得到图像中包含的图案。其中,对图像进行图像处理中的部分内容,可通过诸如Canny算子、sobel算子等边缘检测算法实现。
其次,在图像中包含的图案中,确定标定标识的图案。
由于标定标识可包括二维码、线段、多边形等,为便于描述,可将两条相交的线段组成的十字线作为标定标识,标定标识的中心点即为十字线中两条相交的线段的交叉点。可预先获取标定标识的标准图案(也即,十字线),针对图像中包含的各图案,判断该图案与标准图案的相似度是否小于预设的相似度阈值。若是,则将该图案作为标定标识的图案。在判断该图案与标准图案的相似度是否小于预设的相似度阈值时,可判断该图案轮廓的长度与标准图案轮廓的长度的差值是否小于预设的第一阈值;和/或,判断该图案的面积与所述标准图案的面积的差值是否小于预设的第二阈值;当判断结果为是时,则判断该图案与所述标准图案的相似度小于预设的相似度阈值。
最后,根据标定标识的图案,确定图像中包含的标定标识在图像中的位置。
将图像中包含的标定标识的图案作为指定图案,由于指定图案在图像中的图案轮廓由若干个像素点组成。故,当以指定点(也即,自导引机器人的中心点)为坐标原点时,可确定指定图案的图案轮廓中各像素点的坐标信息。根据指定图案的图案轮廓中各像素点坐标信息,可确定各像素点的均值向量以及协方差矩阵。对协方差矩阵进行特征分解,按照特征值从大到小的顺序确定特征矩阵,根据特征矩阵,可确定指定图案的旋转角度。当以指定点为坐标原点建立二维坐标时,根据指定图案的图案轮廓中各像素点坐标信息,可确定各像素点坐标信息在横坐标上的平均值、以及在纵坐标上的平均值,作为指定图案的中心点坐标信息。根据指定图案的中心点坐标信息,可确定标定标识在图像中的位置。当然,上述是以指定点作为坐标原点,本说明书中的坐标原点还可以是其他点,这里不再赘述。
需要说明的是,确定指定图案的中心点坐标信息以及指定图案的旋转角度,可通过主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)实现。
S404:根据所述标定标识在所述图像中的位置,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
在确定指定图案的中心点坐标信息以及指定图案的旋转角度之后,可根据指定图案的位置信息,确定图像传感器的偏移量。具体的,以指定图案的中心点为例,由于坐标原点为指定点(也即,自导引机器人的中心点),因此,根据像素比参数以及指定图案的中心点坐标信息,通过坐标转换可确定图像传感器的偏移量。图像中单位像素点代表的实际长度可用像素比参数表示。故,可确定像素比参数与中心点横坐标信息的乘积作为图像传感器在横坐标上的偏移量、以及像素比参数与中心点的纵坐标信息的乘积作为图像传感器在纵坐标上的偏移量。
根据图像传感器的偏移量以及旋转角度,对图像传感器的安装误差进行标定。由于图像传感器与自导引机器人之间存在安装误差,对图像传感器的安装误差进行标定之后,本说明书还可对安装误差进行补偿,根据补偿后的安装误差,对自导引机器人进行控制。例如,针对安装在自导引机器人下表面的向下的图像传感器,根据补偿后的安装误差,自导引机器人在行驶时,可按照导航路径到达导航路径中的目的地,而不会出现偏离导航路径,或者错过贴在地面上的二维码标识等问题。又如,针对安装在自导引机器人上表面的向上的图像传感器,根据补偿后的安装误差,自导引机器人在搬运货架时,可将自导引机器人的中心对准货架的中心进行搬运,而不会出现货架倾斜等搬运事故。
当然,本说明书提供的用于自导引机器人的标定方法,除了上述可以使用标定工装实现之外,还可以不使用标定工装实现。具体的,可在地面、桌面等指定位置粘贴标定标识,人工将自导引机器人放置在指定位置,以使自导引机器人的中心对准标定标识的中心,通过上述用于自导引机器人的标定方法,对安装在自导引机器人上的图像传感器的安装误差进行标定。需要说明的是,人工在地面、桌面等指定位置放置自导引机器人的方式可能会加入人工误差。由于标定工装上的支柱组件以及标定标识等是采用机器精加工的方式完成的,相对于人工在地面、桌面等指定位置放置自导引机器人的方式,自导引机器人放置在标定工装上的方式的精度会更高。
基于图4所示的用于自导引机器人的标定方法,本说明书实施例还对应提供一种自导引机器人的结构示意图,如图5所示。
图5为本说明书实施例提供的一种自导引机器人的结构示意图,标定工装上携带有标定标识,一自导引机器人按照指定方式被放置在所述标定工装上,所述自导引机器人的指定点在水平面的正投影与所述标定标识的中心点在水平面的正投影重合,所述指定点为图像传感器在所述自导引机器人上的标准安装位置,所述自导引机器人包括:一处理器、一图像传感器;
所述处理器包括:
采集模块501,设置为通过安装在所述自导引机器人上的所述图像传感器采集图像;
确定模块502,设置为根据采集到的图像,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置;
标定模块503,设置为根据所述标定标识在所述图像中的位置,对所述图像传感器的安装误差进行标定;
所述图像传感器设置为采集图像。
可选地,所述确定模块502具体设置为,对所述图像进行图像处理,以识别所述图像中包含的图案,在所述图像中包含的图案中,确定所述标定标识的图案,根据所述标定标识的图案,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置,其中,所述图像处理至少包括灰度化、颜色反转、滤波、边缘检测中的至少一种。
可选地,所述确定模块502具体设置为,获取所述标定标识的标准图案,针对所述图像中包含的各图案,判断该图案与所述标准图案的相似度是否小于预设的相似度阈值,若是,则将该图案作为所述标定标识的图案。
可选地,所述确定模块502具体设置为,判断该图案轮廓的长度与所述标准图案轮廓的长度的差值是否小于预设的第一阈值,和/或,判断该图案的面积与所述标准图案的面积的差值是否小于预设的第二阈值,当判断结果为是时,则判断该图案与所述标准图案的相似度小于预设的相似度阈值。
可选地,所述标定模块503具体设置为,将所述标定标识的图案作为指定图案,以所述指定点为坐标原点,确定所述指定图案的中心点在所述图像中的位置坐标以及所述指定图案的旋转角度,根据所述位置坐标,确定所述图像传感器的偏移量,根据所述偏移量以及所述旋转角度,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
可选地,所述标定标识包括二维码、线段、多边形。
可选地,所述处理器还包括:补偿模块504;
所述补偿模块504具体设置为,根据标定后的所述图像传感器,对所述图像传感器的安装误差进行补偿,根据补偿后的安装误差,对所述自导引机器人进行控制。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本说明书的实施例而已,并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说,本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书的权利要求范围之内。
本发明包括A1一种标定***,其特征在于,所述***包括:自导引机器人、标定工装;所述标定工装上携带有标定标识;
所述自导引机器人按照指定方式被放置在所述标定工装上,所述自导引机器人的指定点在水平面的正投影与所述标定标识的中心点在水平面的正投影重合,所述指定点为图像传感器在所述自导引机器人上的标准安装位置;
所述自导引机器人具体设置为,通过安装在所述自导引机器人上的所述图像传感器采集图像,根据采集到的图像,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置,根据所述标定标识在所述图像中的位置,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
A2、如权利要求A1所述的***,其特征在于,所述自导引机器人具体设置为,对所述图像进行图像处理,以识别所述图像中包含的图案,在所述图像中包含的图案中,确定所述标定标识的图案,根据所述标定标识的图案,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置;
其中,所述图像处理至少包括灰度化、颜色反转、滤波、边缘检测中的至少一种。
A3、如权利要求A2所述的***,其特征在于,所述自导引机器人具体设置为,获取所述标定标识的标准图案,针对所述图像中包含的各图案,判断该图案与所述标准图案的相似度是否小于预设的相似度阈值,若是,则将该图案作为所述标定标识的图案。
A4、如权利要求A3所述的***,其特征在于,所述自导引机器人具体设置为,判断该图案轮廓的长度与所述标准图案轮廓的长度的差值是否小于预设的第一阈值,和/或,判断该图案的面积与所述标准图案的面积的差值是否小于预设的第二阈值,当判断结果为是时,则判断该图案与所述标准图案的相似度小于预设的相似度阈值。
A5、如权利要求A1所述的***,其特征在于,所述自导引机器人具体设置为,将所述标定标识的图案作为指定图案,以所述指定点为坐标原点,确定所述指定图案的中心点在所述图像中的位置坐标以及所述指定图案的旋转角度,根据所述位置坐标,确定所述图像传感器的偏移量,根据所述偏移量以及所述旋转角度,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
A6、如权利要求A1所述的***,其特征在于,所述标定标识包括二维码、线段、多边形。
A7、如权利要求A1所述的***,其特征在于,所述自导引机器人还设置为,根据标定后的所述图像传感器,对所述图像传感器的安装误差进行补偿,根据补偿后的安装误差,对所述自导引机器人进行控制。
A8、一种用于自导引机器人的标定方法,其特征在于,标定工装上携带有标定标识,一自导引机器人按照指定方式被放置在所述标定工装上,所述自导引机器人的指定点在水平面的正投影与所述标定标识的中心点在水平面的正投影重合,所述指定点为图像传感器在所述自导引机器人上的标准安装位置,所述方法包括:
通过安装在所述自导引机器人上的所述图像传感器采集图像;
根据采集到的图像,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置;
根据所述标定标识在所述图像中的位置,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
A9、如权利要求A8所述的方法,其特征在于,根据采集到的图像,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置,具体包括:
对所述图像进行图像处理,以识别所述图像中包含的图案;
在所述图像中包含的图案中,确定所述标定标识的图案;
根据所述标定标识的图案,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置;
其中,所述图像处理至少包括灰度化、颜色反转、滤波、边缘检测中的至少一种。
A10、如权利要求A9所述的方法,其特征在于,在所述图像中包含的图案中,确定所述标定标识的图案,具体包括:
获取所述标定标识的标准图案;
针对所述图像中包含的各图案,判断该图案与所述标准图案的相似度是否小于预设的相似度阈值;
若是,则将该图案作为所述标定标识的图案。
A11、如权利要求A10所述的方法,其特征在于,判断该图案与所述标准图案的相似度是否小于预设的相似度阈值,具体包括:
判断该图案轮廓的长度与所述标准图案轮廓的长度的差值是否小于预设的第一阈值;和/或,
判断该图案的面积与所述标准图案的面积的差值是否小于预设的第二阈值;
当判断结果为是时,则判断该图案与所述标准图案的相似度小于预设的相似度阈值。
A12、如权利要求A8所述的方法,其特征在于,根据所述标定标识在所述图像中的位置,对所述图像传感器的安装误差进行标定,具体包括:
将所述标定标识的图案作为指定图案;
以所述指定点为坐标原点,确定所述指定图案的中心点在所述图像中的位置坐标以及所述指定图案的旋转角度;
根据所述位置坐标,确定所述图像传感器的偏移量;
根据所述偏移量以及所述旋转角度,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
A13、如权利要求A8所述的方法,其特征在于,所述标定标识包括二维码、线段、多边形。
A14、如权利要求A8所述的方法,其特征在于,在对所述图像传感器进行标定后,所述方法还包括:
根据标定后的所述图像传感器,对所述图像传感器的安装误差进行补偿;
根据补偿后的安装误差,对所述自导引机器人进行控制。
A15、一种自导引机器人,其特征在于,标定工装上携带有标定标识,一自导引机器人按照指定方式被放置在所述标定工装上,所述自导引机器人的指定点在水平面的正投影与所述标定标识的中心点在水平面的正投影重合,所述指定点为图像传感器在所述自导引机器人上的标准安装位置,所述自导引机器人包括:一处理器、一图像传感器;
所述处理器包括:
采集模块,设置为通过安装在所述自导引机器人上的所述图像传感器采集图像;
确定模块,设置为根据采集到的图像,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置;
标定模块,设置为根据所述标定标识在所述图像中的位置,对所述图像传感器的安装误差进行标定;
所述图像传感器设置为采集图像。
A16、如权利要求A15所述的自导引机器人,其特征在于,所述确定模块具体设置为,对所述图像进行图像处理,以识别所述图像中包含的图案,在所述图像中包含的图案中,确定所述标定标识的图案,根据所述标定标识的图案,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置,其中,所述图像处理至少包括灰度化、颜色反转、滤波、边缘检测中的至少一种。
A17、如权利要求A16所述的自导引机器人,其特征在于,所述确定模块具体设置为,获取所述标定标识的标准图案,针对所述图像中包含的各图案,判断该图案与所述标准图案的相似度是否小于预设的相似度阈值,若是,则将该图案作为所述标定标识的图案。
A18、如权利要求A17所述的自导引机器人,其特征在于,所述确定模块具体设置为,判断该图案轮廓的长度与所述标准图案轮廓的长度的差值是否小于预设的第一阈值,和/或,判断该图案的面积与所述标准图案的面积的差值是否小于预设的第二阈值,当判断结果为是时,则判断该图案与所述标准图案的相似度小于预设的相似度阈值。
A19、如权利要求A15所述的自导引机器人,其特征在于,所述标定模块具体设置为,将所述标定标识的图案作为指定图案,以所述指定点为坐标原点,确定所述指定图案的中心点在所述图像中的位置坐标以及所述指定图案的旋转角度,根据所述位置坐标,确定所述图像传感器的偏移量,根据所述偏移量以及所述旋转角度,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
A20、如权利要求A15所述的自导引机器人,其特征在于,所述标定标识包括二维码、线段、多边形。
A21、如权利要求A15所述的自导引机器人,其特征在于,所述处理器还包括:补偿模块;
所述补偿模块具体设置为,根据标定后的所述图像传感器,对所述图像传感器的安装误差进行补偿,根据补偿后的安装误差,对所述自导引机器人进行控制。
Claims (10)
1.一种标定***,其特征在于,所述***包括:自导引机器人、标定工装;所述标定工装上携带有标定标识;
所述自导引机器人按照指定方式被放置在所述标定工装上,所述自导引机器人的指定点在水平面的正投影与所述标定标识的中心点在水平面的正投影重合,所述指定点为图像传感器在所述自导引机器人上的标准安装位置;
所述自导引机器人具体设置为,通过安装在所述自导引机器人上的所述图像传感器采集图像,根据采集到的图像,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置,根据所述标定标识在所述图像中的位置,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
2.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述自导引机器人具体设置为,对所述图像进行图像处理,以识别所述图像中包含的图案,在所述图像中包含的图案中,确定所述标定标识的图案,根据所述标定标识的图案,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置;
其中,所述图像处理至少包括灰度化、颜色反转、滤波、边缘检测中的至少一种。
3.如权利要求2所述的***,其特征在于,所述自导引机器人具体设置为,获取所述标定标识的标准图案,针对所述图像中包含的各图案,判断该图案与所述标准图案的相似度是否小于预设的相似度阈值,若是,则将该图案作为所述标定标识的图案。
4.如权利要求3所述的***,其特征在于,所述自导引机器人具体设置为,判断该图案轮廓的长度与所述标准图案轮廓的长度的差值是否小于预设的第一阈值,和/或,判断该图案的面积与所述标准图案的面积的差值是否小于预设的第二阈值,当判断结果为是时,则判断该图案与所述标准图案的相似度小于预设的相似度阈值。
5.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述自导引机器人具体设置为,将所述标定标识的图案作为指定图案,以所述指定点为坐标原点,确定所述指定图案的中心点在所述图像中的位置坐标以及所述指定图案的旋转角度,根据所述位置坐标,确定所述图像传感器的偏移量,根据所述偏移量以及所述旋转角度,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
6.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述标定标识包括二维码、线段、多边形。
7.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述自导引机器人还设置为,根据标定后的所述图像传感器,对所述图像传感器的安装误差进行补偿,根据补偿后的安装误差,对所述自导引机器人进行控制。
8.一种用于自导引机器人的标定方法,其特征在于,标定工装上携带有标定标识,一自导引机器人按照指定方式被放置在所述标定工装上,所述自导引机器人的指定点在水平面的正投影与所述标定标识的中心点在水平面的正投影重合,所述指定点为图像传感器在所述自导引机器人上的标准安装位置,所述方法包括:
通过安装在所述自导引机器人上的所述图像传感器采集图像;
根据采集到的图像,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置;
根据所述标定标识在所述图像中的位置,对所述图像传感器的安装误差进行标定。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,根据采集到的图像,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置,具体包括:
对所述图像进行图像处理,以识别所述图像中包含的图案;
在所述图像中包含的图案中,确定所述标定标识的图案;
根据所述标定标识的图案,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置;
其中,所述图像处理至少包括灰度化、颜色反转、滤波、边缘检测中的至少一种。
10.一种自导引机器人,其特征在于,标定工装上携带有标定标识,一自导引机器人按照指定方式被放置在所述标定工装上,所述自导引机器人的指定点在水平面的正投影与所述标定标识的中心点在水平面的正投影重合,所述指定点为图像传感器在所述自导引机器人上的标准安装位置,所述自导引机器人包括:一处理器、一图像传感器;
所述处理器包括:
采集模块,设置为通过安装在所述自导引机器人上的所述图像传感器采集图像;
确定模块,设置为根据采集到的图像,确定所述图像中包含的所述标定标识在所述图像中的位置;
标定模块,设置为根据所述标定标识在所述图像中的位置,对所述图像传感器的安装误差进行标定;
所述图像传感器设置为采集图像。
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