CN114435811B - 变压器快速装车智能分配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能化仓储领域，特别是涉及电力供应链行业的智能化仓储领域，更为具体的说是涉及变压器快速装车智能分配方法，以现场获取的运输车车板图像为基础，通过自动化的装车分配方法，从而快速获得变压器分配方案。并且该生成结果可以快速转换为现场场地坐标，从而与AGV、装卸机器人等常用的现场智能装卸工具适配，实现自动化、智能化装车。将本发明公开的技术方案应用在智能仓储大环境中，可以节省人力成本，提高生产效益，促进仓储作业规范化、安全化、有序化。
Description
技术领域
本发明涉及智能化仓储领域，特别是涉及电力供应链行业的智能化仓储领域，更为具体的说是涉及变压器快速装车智能分配方法。
背景技术
本发明所指的变压器是指电力行业的电力变压器。在电力行业当中，变压器属于大型设备。同时基于电力设备本身的特殊性，对于变压器的装运也有着比其他类物资更为严苛的装载要求。
目前，电力仓储仓库已经由原来传统的人工型向自动型、智能型发展。在整个发展过程中，装卸自动化是仓储自动化的重要环节和主要难点。目前人工装卸方法无法满足自动化、智能化的仓储发展要求。同时，装卸过程的人工参与不仅极大地影响了自动化仓储的效率和效果，而且也存在安全风险高等问题。
为了提高仓储自动化程度，在本领域当中已经开始发展在自动化仓储过程中采用AGV或者是装卸机器人等智能化装卸设备。这些设备配合仓储现场的定位坐标就可以实现携带或者不携带物资在仓库内运动。但是，在装车过程中，当物资到达运输车附近后，如何合理、高效的将物资装上车仍然是提高自动化仓储效率的重点和难点问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，如何在运输车进入到等待装车区域后，能够快速生成变压器装车分配方法，并将该分配方法转化成AGV或者是装卸机器人等智能设备可识别的形式，从而提高自动化、智能化仓库的装车效率。
为了解决上述技术问题，本发明公开了变压器快速装车智能分配方法，包括以下步骤：
第一步，获得待装车车辆的车板扫描图像，并根据该车板扫描图像计算得到车板的长边长度m，以及短边长度n；
第二步，根据待装车的变压器型号，从系统中调取相应的变压器的尺寸数据，包括变压器的长边长度a和短边长度b，以及该变压器允许的最小摆放间隔距离s和变压器允许的距离车板边缘最小距离r；
第三步，分别计算变压器长边沿车板长边排列和变压器短边沿车板长边排列两种排列方式下变压器的数量，
A：当变压器长边沿车板长边排列时，车板上可以排列[(m-r)/(a+s)]×[(n-r)/(b+s)]个变压器；
B：当变压器短边沿车板长边排列时，车板上可以排列[(m-r)/(b+s)]*[(n-r)/(a+s)]个变压器；
第四步，比较第三步中两种排列方式得到的结果，如果A排列方式下变压器的数量大于或等于B排列方式下变压器的数量，则认为A为优选方案；如果B排列方式下变压器的数量大于A排列方式下变压器的数量，则认为B为优选方案。
第五步，按照第四步中的优选方案，生成装载货位分配图像，在该图像上变压器按照优选方案中的位置排列在车板图像上。
第六步，以车板某一顶点为原点，建立一个坐标系，依据装车方案输出变压器中心点的坐标值，并将其转换为实际场地坐标传输给AGV小车或者是装卸机器人，实现变压器的自动装车。
作为一种优选的技术方案，第一步中待装车车辆的车板扫描图像的获得方法是：利用线扫相机在待装车车辆垂直上方进行扫描，将多次线性数据按照时间顺序排列后，形成完整的待装车车辆的车板图像。
在一个优选的技术方案中，还包括第六步，根据第五步中变压器中心点与车板之间的相对位置关系，并结合车板的现场坐标位置，生成变压器中心点在现场坐标系中的坐标位置。
进一步优选的，在第六步中，首先建立一个虚拟坐标系，车板的现场坐标位置首先转化在该虚拟坐标系中，然后变压器的尺寸数据按照等比例缩放在该虚拟坐标系中，并按照最优方案生成变压器的中心点在虚拟坐标系中的坐标，然后再根据虚拟坐标系与现场场地坐标系之间的转换关系，将变压器的中心点坐标对应转换为现场场地坐标系中的坐标值。
优选的，所述虚拟坐标系以车板的长边方向为X轴，以车板的短边方向为Y轴。
更为优选的是，所述虚拟坐标系的原点为车板的一个顶点，并且进一步优选的是车板的长边沿X轴正方向，车板的短边沿Y轴正方向。
采用本发明公开的技术方案后，可以在运输车进入到装载位置后快速、高效的生成变压器装车智能分配方案，并且该生成结果可以快速转换为现场场地坐标，从而与AGV、装卸机器人等常用的现场智能装卸工具适配，实现自动化、智能化装车。将本发明公开的技术方案应用在智能仓储大环境中，可以节省人力成本，提高生产效益，促进仓储作业规范化、安全化、有序化。
附图说明
图1为实施例中得到的装载货位分配图像。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面我们结合具体的实施例对本发明进行进一步的阐述。
在本实施例中我们公开了一个具体的变压器快速装车智能分配方法，包括以下步骤：
第一步，获得待装车车辆的车板扫描图像，并根据该车板扫描图像计算得到车板的长边长度m，以及短边长度n；
在本实施例中待装车车辆的车板扫描图像的获得方法是：利用线扫相机在待装车车辆垂直上方进行扫描，将多次线性数据按照时间顺序排列后，形成完整的待装车车辆的车板图像，
为了保证车板图像数据的准确性，线扫相机固定在车辆车板垂直上方的行走机构上，并且根据线扫相机的扫描频率f，设定该线扫相机的行走速度为v，从而获得一系列的图像数据。
在本实施例中，经过一系列的“时间-图像”数据，我们形成了车辆车板的完整图像，通过对图像简单的色差分析后，获得该车板的长边长度m为6.2米，短边长度n为2.6米。
第二步，根据待装车的变压器型号，从系统中调取相应的变压器的尺寸数据，包括变压器的长边长度a和短边长度b，以及该变压器允许的最小摆放间隔距离s和变压器允许的距离车板边缘最小距离r；
譬如在本实施例中，我们调取的变压器长边长度a为1米，短边长度b为0.6米，同时根据该型号变压器的要求，其最小摆放间隔距离s为0.2米，允许的距离车板边缘最小距离r也为0.2米。
第三步，分别计算变压器长边沿车板长边排列和变压器短边沿车板长边排列两种排列方式下变压器的数量，
A：当变压器长边沿车板长边排列时，车板上可以排列[(m-r)/(a+s)]×[(n-r)/(b+s)]个变压器；
B：当变压器短边沿车板长边排列时，车板上可以排列[(m-r)/(b+s)]*[(n-r)/(a+s)]个变压器；
在本实施例中，结合上述的各个数据，计算得到：
A情况下，车板最多可放[(6.2-0.2)/(1+0.2)]×[(2.6-0.2)/(0.6+0.2)]＝5×3，即15台变压器；
B情况下，车板最多可放[(6.2-0.2)/(0.6+0.2)]×[[(2.6-0.2)/(1+0.2)]＝7×2，即14台变压器；
第四步，比较第三步中两种排列方式得到的结果，如果A排列方式下变压器的数量大于或等于B排列方式下变压器的数量，则认为A为优选方案；如果B排列方式下变压器的数量大于A排列方式下变压器的数量，则认为B为优选方案。
如前所述，在本实施例中A情况下变压器的数量较多，因此选择A为优选方案。
第五步，按照第四步中的优选方案，生成装载货位分配图像，在该图像上变压器按照优选方案中的位置排列在车板图像上。
如图1所示。
根据第五步中变压器中心点与车板之间的相对位置关系，并结合车板的现场坐标位置，生成变压器中心点在现场坐标系中的坐标位置，将该现场场地坐标值通过现场的控制系统传输到AGV小车或者是装卸机器人后完成自动装车。
以上所述是本发明的具体实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.变压器快速装车智能分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，获得待装车车辆的车板扫描图像，并根据该车板扫描图像计算得到车板的长边长度m，以及短边长度n；
第二步，根据待装车的变压器型号，从系统中调取相应的变压器的尺寸数据，包括变压器的长边长度a和短边长度b，以及该变压器允许的最小摆放间隔距离s和变压器允许的距离车板边缘最小距离r；
第三步，分别计算变压器长边沿车板长边排列和变压器短边沿车板长边排列两种排列方式下变压器的数量，
A：当变压器长边沿车板长边排列时，车板上可以排列[（m-r）/(a+s)]×[（n-r）/（b+s）]个变压器；
B：当变压器短边沿车板长边排列时，车板上可以排列[（m-r）/（b+s）]*[ （n-r）/（a+s）]个变压器；
第四步，比较第三步中两种排列方式得到的结果，如果A排列方式下变压器的数量大于或等于B排列方式下变压器的数量，则认为A为优选方案；如果B排列方式下变压器的数量大于A排列方式下变压器的数量，则认为B为优选方案；
第五步，按照第四步中的优选方案，生成装载货位分配图像，在该图像上变压器按照优选方案中的位置排列在车板图像上；
第六步，以车板某一顶点为原点，建立一个坐标系，依据装车方案输出变压器中心点的坐标值，并将其转换为实际场地坐标传输给AGV小车或者是装卸机器人，实现变压器的自动装车。
2.根据权利要求1中所述的变压器快速装车智能分配方法，其特征在于：第一步中待装车车辆的车板扫描图像的获得方法是：利用线扫相机在待装车车辆垂直上方进行扫描，将多次线性数据按照时间顺序排列后，形成完整的待装车车辆的车板图像。
3.根据权利要求1中所述的变压器快速装车智能分配方法，其特征在于：在所述的第六步中，根据第五步中变压器中心点与车板之间的相对位置关系，并结合车板的现场坐标位置，生成变压器中心点在现场坐标系中的坐标位置。
4.根据权利要求3中所述的变压器快速装车智能分配方法，其特征在于：在第六步中，首先建立一个虚拟坐标系，车板的现场坐标位置首先转化在该虚拟坐标系中，然后变压器的尺寸数据按照等比例缩放在该虚拟坐标系中，并按照最优方案生成变压器的中心点在虚拟坐标系中的坐标，然后再根据虚拟坐标系与现场场地坐标系之间的转换关系，将变压器的中心点坐标对应转换为现场场地坐标系中的坐标值。
5.根据权利要求4中所述的变压器快速装车智能分配方法，其特征在于：所述虚拟坐标系以车板的长边方向为X轴，以车板的短边方向为Y轴。
6.根据权利要求5中所述的变压器快速装车智能分配方法，其特征在于：所述虚拟坐标系的原点为车板的一个顶点。
7.根据权利要求6中所述的变压器快速装车智能分配方法，其特征在于：车板的长边沿X轴正方向，车板的短边沿Y轴正方向。
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