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技術干貨 | 仙工智能識別專欄之料架識別篇

技術干貨 | 仙工智能識別專欄之料架識別篇

一、料架識別的應用場景

為什么要進行料架識別?

因為料架不是一直都能固定擺放在某個位置上。AMR 對貨架進行拉取或頂升等操作,需要精準貨架位置。地圖可準確定位 AMR,卻無法定位料架所在位置,所以需要進行料架識別,以確定料架的位置。

料架標準要求:

1、料架四腿需形成一個矩形;

2、料架的其他部分都須成軸對稱的形式,包含:和頂升機構配合的限位孔、料架腿上支撐的料架部分;

3、料架內側寬度須大于機器人最大寬度 20cm,左右各冗余 10cm 的鉆料架調整空間;

4、料架高度要求,根據頂升模塊的行程確定;

二、仙工智能選用的識別方式

1、反光貼識別

1.png

圖示:常用的3M反光貼

作用原理:反光貼是常用的強度高反射材料,反光貼識別主要利用激光接收反光貼的反射率遠高于環境中的普通物體,因此可以很容易通過反射率來提取反光貼的具體位置。

使用反光貼方式所需的簡單改造:

(1)操作方式:

剪取兩小塊反光貼貼于 AMR 要鉆入的那個側面的料架腿上。

(2)粘貼要求:

①反光條的中心與 AMR 上安裝的激光雷達掃描平面在高度上要對齊

②反光條內側與料架腿內側平齊,如下圖所示:

2.png

使用參數配置說明:

使用 Roboshop Pro 軟件,點擊【識別文件】標簽頁進入配置界面,選擇一個【shelf】文件,在右側的屬性窗進行貨架描述文件的參數配置。如下圖所示:

3.png

4.png

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

length: 垂直于鉆入方向的兩個貨架腿的最外側寬度;

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

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

2、使用形狀識別:

5.png

激光雷達形狀識別圖示:圖中藍色坐標系為 AMR 的車體坐標系,虛線方形為可配置的激光雷達識別區域,方形中的虛線為激光雷達掃描 scan 的示意圖

作用原理:通過激光點云進行形狀識別,無需粘貼反光貼。在使用激光雷達形狀識別時,需保證待識別的料架腿在激光雷達的識別范圍內,識別區域可根據現場環境進行配置。

對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。

6.png

圖示:典型的可用貨架腿

使用參數配置說明:

使用 Roboshop Pro 軟件,點擊【識別文件】標簽頁進入配置界面,選擇一個【shelf】文件,在右側的屬性窗進行貨架描述文件的參數配置。如下圖所示:

7.png

8.png需要配置如圖上所示的 5 數:

1:rightStandardLength,右側料架腿的長度;

2:rightVerticalLength,右側料架腿的寬度

3:leftVerticalLength,左側料架腿的寬度;

4:leftStandardLength,左側料架腿的長度;

5:distance,料架腿內側之間的距離;

此外,料架腿長和寬之間的夾角默認為 90°,也可以額外配置,為了保證識別的精度,料架腿的長寬應大于 6cm。

三、識別操作使用說明

9.png

在完成上述反光膜或者形狀識別的配置之后,只需在貨架點位對應的前置點屬性中配置識別模型文件,即 shelf 文件,然后將線路屬性中的 ObsExpansion 設置為 0,避免鉆料架過程中機器人停障。接著要進行執行動作的配置:

10.png

1.需要識別料架所在位置,并鉆入料架頂升起來,需要勾選 Recognize,點擊 Load;

2.不需要識別料架所在位置,開環的鉆入到一個固定位置上,并頂升起來,不需要勾選Recognize,直接點擊 Load;

3.需要識別位置上有沒有料架,并放置料架,勾選 Recognize,點擊 Unload,若有料架占用的話,會報錯;不需要識別,直接開環放置,不用勾選 Recognize,直接點擊 Unload;

4.需要點擊 Wait 的情況比較少,若勾選了 Recognize,再點擊 Wait,機器人就會識別料架位置,鉆入料架底部,然后結束任務,不會動作頂升模塊;若不勾選 Recognize,直接點擊 Wait,機器人就會固定路徑導航到工作站,然后結束任務,不會動作頂升。

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那么在執行路徑規劃的時候選擇執行動作,AMR 在這個前置點上會自動切換到識別模式,根據識別到料架腿的位置來推算出料架的中心位置并自動生成到達此位置的路線。

四、不同方向識別說明

針對車頭車尾都安裝激光雷達的全向車,可通過配置實現車頭、車尾、車左側和車右側各個方向的識別,配置如下圖所示:

12.png

13.png

五、其他說明

1、為了減小誤識別的情況,使用激光識別料架時要求料架的前面兩條腿中心距離和前置識別點的距離小于 2m,中心點到識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別時的 AMR 的角度偏差小于 20°;

2、使用激光點云形狀識別功能,需要將參數配置 method_type 配置為 by_legShape,在激光雷達的識別區域要避免遮擋住貨架腿;

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

4、反光板識別:x,y 方向的精度高于 ±1cm,角度精度高于 1°;

5、形狀識別:x,y 方向精度高于 ±1cm,角度精度高于 1°。

審核編輯(
王靜
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