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运动控制方法和移载机构实质审查 发明

技术领域

[0001] 本申请涉及冷藏技术领域,特别是涉及一种运动控制方法和移载机构。

相关背景技术

[0002] 由于血站、采浆站等医疗机构在血液样本采集完成后如未及时进行实验,则需要将存储有血液样本的血袋存储到冷藏室中进行冷藏保存。传统的血袋冷藏方法,通常是由机械臂伸入货架位后,将存有血袋的血筐抬起并取出。
[0003] 然而,传统的对血框进行冷藏时的运动控制方法,由于它取血筐的时候需要先抬起再取出,所以货架没层的存储位高度会相对高一些,导致库容量比较小,且容易发生碰撞损坏设备及血袋,存在安全性较低的问题。

具体实施方式

[0040] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
[0041] 需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应随之改变。
[0042] 在一个实施例中,如图1所示,提供了一种运动控制方法,本实施例以该方法应用于移载机构进行举例说明。需要说明的是,在其他实施例中,该运动控制方法还可以应用于独立于移载机构的控制系统。
[0043] 本实施例中,该运动控制方法包括以下步骤S102至步骤S106:
[0044] 步骤S102,当移载机构处于目标位置时,获取移载机构上第一接近传感器的第一检测结果和第二接近传感器的第二检测结果;第一接近传感器处于移载机构在容器获取方向上的危险区,第二接近传感器处于移载机构在容器获取方向上的安全区,危险区靠近移载机构的边缘,且第一接近传感器的检测范围覆盖危险区,安全区靠近移载机构的中心,且第二接近传感器的检测范围覆盖安全区,第一接近传感器的检测范围和第二接近传感器的检测范围未重合;移载机构用于运输装载目标物的容器。
[0045] 其中,移载机构是用于运输容器的设备,如运输车、机器人搬运车等。容器用于装载目标物,目标物可以是血袋或者采血管等,血袋或者采血管中存储有血液样本。示例性的,容器可以是装载血袋的血框。目标位置是移载机构获取容器时所处的位置。示例性的,目标位置可以是容器所处货架的相邻位置。
[0046] 接近传感器是一种能够感知物体接近并产生相应输出信号的电子器件,它通过非接触方式检测物体的接近或存在,并将这些信息转换为电信号。移载机构表面设有第一接近传感器和第二接近传感器,第一接近传感器和第二接近传感器均用于检测容器。
[0047] 移载机构包括至少一个第一接近传感器和至少一个第二接近传感器。示例性的,移载机构包括一个第一接近传感器和一个第二接近传感器,第一接近传感器处于危险区中容器抓取那一侧,第二接近传感器处于安全区的中心位置。示例性的,移载机构包括两个第一接近传感器和一个第二接近传感器,两个第一接近传感器分别处于危险区的不同侧,第二接近传感器处于安全区的中心位置。
[0048] 可选的,移载机构包括两个第一接近传感器和两个第二接近传感器,两个第一接近传感器分别处于危险区的不同侧,两个第二接近传感器分别处于安全区的不同侧。
[0049] 可选的,两个第二接近传感器在容器获取方向上的距离等于容器在容器获取方向上的长度。
[0050] 容器获取方向是移载机构获取容器的方向。示例性的,移载机构处于目标位置,而容器放置于移载机构的左右两侧的货架上,那么移载机构的容器获取方向为水平向左方向或者水平向右方向,可以往左侧货架上获取容器或者往右侧货架上获取容器。
[0051] 可选的,当移载机构处于目标位置时,通过移载机构钩取容器,并在获取容器的过程中,通过第一接近传感器和第二接近传感器进行检测,以获取移载机构上第一接近传感器的第一检测结果和第二接近传感器的第二检测结果。
[0052] 移载机构可以包括机械臂,通过机械臂钩取容器,机械臂获取容器时无需进行抬起或下降,即可以避免货架预留机械臂抬起或下降的高度,降低了货架层之间的高度,提高库容量。
[0053] 如图2所示,在移载机构上安装S1、S2、S3和S4四个接近传感器,其中,S1和S4为第一接近传感器,S2和S3为第二接近传感器,S1和S4处于移载机构在容器获取方向上的危险区,S2和S3处于移载机构获取方向上的安全区,危险区靠近移载机构的边缘,且第一接近传感器的检测范围覆盖危险区,安全区靠近移载机构的中心,且第二接近传感器的检测范围覆盖安全区,该容器获取方向是水平向左或者水平向右的方向。移载机构处于目标位置,可以从货架上钩取容器,以将容器放置于移载机构上。
[0054] 如图3所示,以移载机构构建平面坐标系,且移载机构获取到容器,并将容器放置于安全位置为例进行说明,移载机构的中心坐标为(x5,y3),容器的中心与移载机构的中心相同,x1为移载机构的左侧边缘坐标,x4为移载机构的右侧边缘坐标,x2为容器的左侧边缘坐标,x3为容器的右侧边缘坐标,y1为容器的下侧边缘坐标,y2为容器的上侧边缘坐标。
[0055] S1和S4为第一接近传感器,S2和S3为第二接近传感器,S1可以安装在移载机构的(x1,y1~y2)的位置上,S2可以安装在移载机构的(x2,y1~y2)的位置上,S3可以安装在移载机构的(x3,y1~y2)的位置上,S4可以安装在移载机构的(x4,y1~y2)的位置上。
[0056] 步骤S104,基于第一检测结果和第二检测结果,确定移载机构的容器抓取结果。
[0057] 其中,容器抓取结果是移载机构获取容器的结果。容器抓取结果可以包括未抓取容器、容器危险抓取和容器抓取成功的其中一种。
[0058] 可选的,移载机构包括控制模块,通过控制模块获取第一接近传感器的第一检测结果,以及第二接近传感器的第二检测结果,基于第一检测结果和第二检测结果,确定移载机构的容器抓取结果。
[0059] 可选的,移载机构实时获取第一检测结果和第二检测结果,基于同一时间范围内的第一检测结果和第二检测结果,确定移载机构的容器抓取结果。其中,同一时间范围可以根据需要进行设置,如同一10秒范围内等。
[0060] 可选的,基于第一检测结果和第二检测结果,确定移载机构的容器抓取结果,包括:若第一检测结果和第二检测结果均为未检测到容器,则确定移载机构的容器抓取结果为未抓取容器;若第一检测结果为检测到容器,且第二检测结果为检测到容器或者未检测到容器,则确定移载机构的容器抓取结果为容器危险抓取;若第一检测结果为未检测到容器,且第二检测结果为检测到容器,则确定移载机构的容器抓取结果为容器抓取成功。
[0061] 可选的,若第一检测结果和第二检测结果均为未检测到容器,表示移载机构上不存在容器,则确定移载机构的容器抓取结果为未抓取容器;若第一检测结果为检测到容器,且第二检测结果为检测到容器或者未检测到容器,表示处于危险区的第一接近传感器检测到容器,该容器可能并未完全放置于移载机构内,可能会在运动过程中与其他物体发生碰撞,则确定移载机构的容器抓取结果为容器危险抓取;若第一检测结果为未检测到容器,且第二检测结果为检测到容器,表示处于危险区的第一接近传感器未检测到容器,而处于安全区的第二接近传感器检测到容器,即该容器完全处于移载机构内,则确定移载机构的容器抓取结果为容器抓取成功,容器处于安全状态。
[0062] 步骤S106,根据容器抓取结果控制移载机构进行运动。
[0063] 可选的,通过控制模块根据容器抓取结果生成运动控制指令,并根据运动控制指令控制移载机构进行运动。运动控制指令可以是静止指令或者运动指令,该运动指令还可以包括往指定方向进行运动的指令,不限于此。
[0064] 可选的,根据所述容器抓取结果控制移载机构进行运动,包括:若容器抓取结果为未抓取容器,则控制移载机构向容器获取方向或者非容器获取方向进行运动;若容器抓取结果为容器危险抓取,则控制移载机构在非容器获取方向上静止;若容器抓取结果为容器抓取成功,则控制移载机构静止或者向非容器获取方向进行运动。
[0065] 非容器获取方向包括水平非容器获取方向和竖直非容器获取方向中的至少一种,水平非容器获取方向和容器获取方向处于水平面上,且水平非容器获取方向和容器获取方向相互垂直,竖直非容器获取方向和水平面相互垂直。
[0066] 以三维坐标系为例进行说明,容器获取方向为水平Y方向,而水平非容器获取方向为水平X方向,竖直非容器获取方向为竖直Z方向。
[0067] 可选的,移载机构在静止之后,移载机构可进行报警处理。其中,移载机构可以通过设备声光报警器进行报警,或者在显示界面弹出报警提示栏,或者通知相关人员进行处理排除故障等,不限于此。
[0068] 如图4所示,容器处于安全区,即第一检测结果均为未检测到容器,第二检测结果均为检测到容器,代表移载机构获取容器的动作已完成并且容器处于安全位置,则确定移载机构的容器抓取结果为容器抓取成功,可以控制移载机构静止或者向非容器获取方向进行运动,非容器获取方向也即三维坐标系中的X方向和Z方向,确保不会发生行车碰撞。
[0069] 如图5所示,容器即未处于危险区也未处于安全区,即第一检测结果和第二检测结果均为未检测到容器,代表移载机构上没有容器,以及移载机构没有执行获取容器的动作,则确定移载机构的容器抓取结果为未抓取容器,可以控制移载机构向容器获取方向或者非容器获取方向进行运动,容器获取方向即Y方向,非容器获取方向也即X方向和Z方向,确保不会发生行车碰撞。
[0070] 参照图6至图9,当第一接近传感器S1或S4的第一检测结果为检测到容器,第二接近传感器S2或S3的第二检测结果为检测到容器或者未检测到容器,均代表移载机构正在执行获取容器以及容器正处于危险位置,则确定移载机构的容器抓取结果为容器危险抓取,控制移载机构在非容器获取方向上静止,避免发生碰撞损坏设备和血袋。
[0071] 上述运动控制方法,当移载机构处于目标位置时,获取移载机构上第一接近传感器的第一检测结果和第二接近传感器的第二检测结果,第一接近传感器处于移载机构在容器获取方向上的危险区,第二接近传感器处于移载机构获取方向上的安全区,危险区靠近移载机构的边缘,且第一接近传感器的检测范围覆盖危险区,安全区靠近移载机构的中心,且第二接近传感器的检测范围覆盖安全区,那么通过第一接近传感器的第一检测结果和第二接近传感器的第二检测结果,可以准确地确定移载机构的容器抓取结果,进而根据该容器抓取结果控制移载机构进行运动,避免移载机构在运动时发生碰撞损坏设备及血袋,也避免非安全位置血框可能会掉落,提高了运动控制的安全性。
[0072] 通过实验可知,上述运动控制方法,可以使得设备在运行及调试过程中运行良好稳定,成功杜绝移载机构发生碰撞导致设备损坏和血袋损坏,此外,如若移载机构在运行过程中发生断电故障的情形,再重新恢复上电时,也可通过第一接近传感器的第一检测结果和第二接近传感器的第二检测结果,准确地确定移载机构的容器抓取结果,进而根据该容器抓取结果控制移载机构进行相应的运动,避免移载机构在重新恢复上电运动时发生碰撞损坏设备及血袋。
[0073] 在一个实施例中,提供了一种移载机构,该移载机构包括第一接近传感器、第二接近传感器和控制模块;第一接近传感器处于移载机构在容器获取方向上的危险区,第一接近传感器用于获取第一检测结果,并将第一检测结果发送至控制模块;第二接近传感器处于移载机构在容器获取方向上的安全区,第二接近传感器用于获取第二检测结果,并将第二检测结果发送至控制模块;其中,危险区靠近移载机构的边缘,且第一接近传感器的检测范围覆盖危险区,安全区靠近移载机构的中心,且第二接近传感器的检测范围覆盖安全区,第一接近传感器的检测范围和第二接近传感器的检测范围未重合;控制模块用于基于第一检测结果和第二检测结果,确定移载机构的容器抓取结果,以及根据容器抓取结果控制移载机构进行运动,以运输装载目标物的容器。
[0074] 可选的,控制模块还用于若第一检测结果和第二检测结果均为未检测到容器,则确定移载机构的容器抓取结果为未抓取容器;若第一检测结果为检测到容器,且第二检测结果为检测到容器或者未检测到容器,则确定移载机构的容器抓取结果为容器危险抓取;若第一检测结果为未检测到容器,且第二检测结果为检测到容器,则确定移载机构的容器抓取结果为容器抓取成功。
[0075] 可选的,控制模块还用于若容器抓取结果为未抓取容器,则控制移载机构向容器获取方向或者非容器获取方向进行运动;若容器抓取结果为容器危险抓取,则控制移载机构在非容器获取方向上静止;若容器抓取结果为容器抓取成功,则控制移载机构静止或者向非容器获取方向进行运动。
[0076] 可选的,移载机构包括两个第一接近传感器和两个第二接近传感器,两个第一接近传感器分别处于危险区的不同侧,两个第二接近传感器分别处于安全区的不同侧。
[0077] 可选的,如图3所示,两个第二接近传感器在容器获取方向上的距离等于容器在容器获取方向上的长度,即当容器处于安全区时,容器左右两侧分别与两个第二接近传感器S2和S3相接近,当然,两个第二接近传感器在容器获取方向上的距离也可小于容器在容器获取方向上的长度,即当容器处于安全区时,第二接近传感器S2和S3被包围在容器在垂直方向上的投影范围内。
[0078] 应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0079] 基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的运动控制方法的运动控制装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个运动控制装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于运动控制方法的限定,在此不再赘述。
[0080] 在一个示例性的实施例中,如图10所示,提供了一种运动控制装置,包括:检测结果获取单元1002、容器抓取结果确定单元1004和运动单元1006,其中:
[0081] 检测结果获取单元1002,用于当移载机构处于目标位置时,获取移载机构上第一接近传感器的第一检测结果和第二接近传感器的第二检测结果;第一接近传感器处于移载机构在容器获取方向上的危险区,第二接近传感器处于移载机构在容器获取方向上的安全区,危险区靠近移载机构的边缘,且第一接近传感器的检测范围覆盖危险区,安全区靠近移载机构的中心,且第二接近传感器的检测范围覆盖安全区,第一接近传感器的检测范围和第二接近传感器的检测范围未重合;移载机构用于运输装载目标物的容器;
[0082] 容器抓取结果确定单元1004,用于基于第一检测结果和第二检测结果,确定移载机构的容器抓取结果;
[0083] 可选的,该容器抓取结果确定单元1004还用于若第一检测结果和第二检测结果均为未检测到容器,则确定移载机构的容器抓取结果为未抓取容器;若第一检测结果为检测到容器,且第二检测结果为检测到容器或者未检测到容器,则确定移载机构的容器抓取结果为容器危险抓取;若第一检测结果为未检测到容器,且第二检测结果为检测到容器,则确定移载机构的容器抓取结果为容器抓取成功。
[0084] 运动单元1006,用于根据容器抓取结果控制移载机构进行运动。
[0085] 可选的,该运动单元1006还用于若容器抓取结果为未抓取容器,则控制移载机构向容器获取方向或者非容器获取方向进行运动;若容器抓取结果为容器危险抓取,则控制移载机构在非容器获取方向上静止;若容器抓取结果为容器抓取成功,则控制移载机构静止或者向非容器获取方向进行运动。
[0086] 上述运动控制装置,当移载机构处于目标位置时,获取移载机构上第一接近传感器的第一检测结果和第二接近传感器的第二检测结果,第一接近传感器处于移载机构在容器获取方向上的危险区,第二接近传感器处于移载机构在容器获取方向上的安全区,危险区靠近移载机构的边缘,且第一接近传感器的检测范围覆盖危险区,安全区靠近移载机构的中心,且第二接近传感器的检测范围覆盖安全区,第一接近传感器的检测范围和第二接近传感器的检测范围未重合,该移载机构用于运输装载目标物的容器;那么,基于第一检测结果和第二检测结果,可以准确地确定移载机构的容器抓取结果,进而根据容器抓取结果控制移载机构进行运动,避免移载机构在运动时发生碰撞损坏设备及血袋,提高了运动控制的安全性。
[0087] 上述运动控制装置中的各个单元可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各单元可以硬件形式内嵌于或独立于移载机构中的处理器中,也可以以软件形式存储于移载机构中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个单元对应的操作。
[0088] 在一个示例性的实施例中,提供了一种移载机构,其内部结构图可以如图11所示。该移载机构包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中,处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接,通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中,该移载机构的处理器用于提供计算和控制能力。该移载机构的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该移载机构的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该移载机构的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、近场通信(Near Field Communication,NFC)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种运动控制方法。该移载机构的显示单元用于形成视觉可见的画面,可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该移载机构的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是移载机构外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0089] 本领域技术人员可以理解,图11中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的移载机构的限定,具体的移载机构可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0090] 在一个实施例中,还提供了一种移载机构,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0091] 在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0092] 在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0093] 需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据,且相关数据的收集、使用和处理需要符合相关规定。
[0094] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性存储器和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read‑Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(Resistive Random Access Memory,ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。本申请提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器、人工智能(Artificial Intelligence,AI)处理器等,不限于此。
[0095] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本申请记载的范围。
[0096] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

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