(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211050191.3 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 徐州芯特智能装备有限公司 地址 221000 江苏省徐州市新沂市无锡-新 沂工业园北沟街道黄山路10号 (72)发明人 廖慧霞　莫嘉　 (74)专利代理 机构 成都众恒智合专利代理事务 所(普通合伙) 51239 专利代理师 杨佳丽 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 19/02(2006.01) B25J 19/04(2006.01) (54)发明名称 一种自动化装箱方法及装箱机 器人 (57)摘要 本发明公开了一种自动化装箱方法及装箱 机器人， 通过多个相机在包装箱的多个视角采集 图像， 将获得的图像生成三维模型； 且通过激光 测量包装箱的轮廓距离， 获得三维坐标； 再将三 维模型和三维坐标结合， 获得具有数据参数的三 维模型； 装箱机器人根据获得具有数据参数的三 维模型生 成机械手操作路径， 从而控制装箱机器 人自动化装箱。 实现装箱机器人无需固定的位置 便能够自动识别包装箱的准确位置而投放需要 包装的物品， 且无需包装箱的标准定位机构， 仅 需要将包装箱放置于机器人的可视范围即可实 现自动化装箱， 因不需要设置传送带， 使得机器 人能够应用于多种环境， 能够随时移动、 变化位 置， 使用方便， 具有推广应用的价 值。 权利要求书2页 说明书3页 附图1页 CN 115122341 A 2022.09.30 CN 115122341 A 1.一种自动化装箱方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 通过多个相机在包 装箱的多个视角采集图像， 将获得的图像生成三维模型； S2： 通过激光测量所述包 装箱的轮廓距离， 获得三维坐标； S3： 将步骤S1的三维模型和步骤S2的三维坐标 结合， 获得 具有数据参数的三维模型； S4： 装箱机器人根据获得具有数据参数的三维模型生成机械手操作路径， 从而控制装 箱机器人自动化装箱。 2.根据权利要求1所述的自动化装箱方法， 其特征在于： 所述步骤S1中生成三维模型的 投影过程可表示 为： 𝐯̅𝑖=𝑃(𝑋,𝑌,𝑍)=𝐊𝑖(𝐑𝑖𝐕+𝐓𝑖) （1） 其中𝐯̅𝑖是图像中投影像素点的齐次坐标； 𝑖表示不同相机的视角， 关键点的三维坐标为 𝐕；𝐕={𝑋,𝑌,𝑍}；𝐊 𝑖是一个3×3的矩阵， 𝐑 𝑖是一个3×3的旋转矩阵， 𝐓 𝑖是一个3×1的 向量； P是模型的部件； 每 个二维像素点 位置通过如下公式得到： （2） 𝑥𝑖,𝑦𝑖表示二维的像素位置， z表示该像素点在某一视角下的全局位置； 通过上式计算 出全局坐标 X、 Y如下包 含Z的参数方程𝐟𝑥(𝑍)；𝐟𝑦(𝑍)： 𝑋=𝐟𝑥(𝑍)=𝑎𝑥𝑍+d𝑥（3）  𝑌=𝐟𝑦(𝑍)=𝑎𝑦𝑍+d𝑦（4） 其中𝑎 𝑥,𝑎 𝑦,d𝑥,d𝑦表示投影参数， 投影参数通过像素位置 𝑥𝑖,𝑦𝑖和照相机外参 矩阵𝐊 𝑖计算得到； 通过公式 （1） 和公式 （2） 将 三维点X、 Y、 Z投影在第 𝑖个视角下的图像中像素点 𝑥𝑖,𝑦𝑖， 再 通过公式 （3） （4） 将像素点 𝑥𝑖,𝑦𝑖反投影到空间三维坐标 𝑋,𝑌,𝑍上， 从而生成三维模型。 3.根据权利要求1所述的自动化装箱方法， 其特征在于： 所述步骤S2中激光测量包装箱 的轮廓距离具体为： 激光以一定的角度β 射出一束激光， 沿激光方向距离为d的物体反射激光， 接受激光的 是长条的透镜焦距是f， 物体离平 面的垂直距离是q， 激光器和焦点间的距离是S， q， d， β 组成 的三角形跟x， f组成的三角形 是相似三角形， 于是有： （5） 由三角形原理可知： （6） 激光测量距离为： （7） 。 4.一种自动 化装箱机器人， 其特征在于： 包括搭载有可编程处理器的控制模块， 所述可权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115122341 A 2编程处理器写入有程序， 在执行该程序时能实现权利要求1 ‑3任意一项所述自动化装箱方 法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115122341 A 3