基于WinCE码垛机器人码垛工具设计

1、基于 WinCE 码垛机器人码垛工具设计摘要：该文通过嵌入式 WinCE 系统，使用 C+ 编程 语言，在 Visual Studio 2008 环境中开发了码垛机器人垛型生 成和编辑界面。 该系统通过离线编程， 根据产品的实际尺寸， 以及系统相关设定参数，创建码垛数据。本系统能够设计的 码垛数据，不仅能够实现每次规则抓取的袋子和箱子类产 品；还能实现每次不规则抓取的产品尺寸和数量。本码垛工 具的设计原则，采用基于终端客户的思想，即可视化编辑界 面、即见即所得的产品布局，最大程度地减轻客户产品码垛 类型设计负担，提高了客户可应用性和生产效率。关键词：码垛机器人；垛型生成器； WinCE 中图分

2、类号： TP311 文献标识码： A 文章编号： 1009-3044(2014)17-4104-05Data Block Design based on WinCE for Palletizing RobotDONG Zhong ，TONG Shang-gao ， LI Wen-yi ， ZHANG Hao， YUAN Han( Triowin Automation Equipment Co ， Ltd. ， Shanghai 201506， China)Abstract ： Designing and editing tool of stacking style forpalletizing

3、 robot was developed in Visual Studio 2008 development environment and implemented on embedded hardware with a WinCE OS running on it. Based on this tool ， data block was created by off-line programming with the actual size of product ， and necessary system setting and parameters. Based on this tool

4、 ， the data block can fulfill all kinds of products， including whether regular shape or non-regular ， and whether fixed number of products for each picking or not. Based on this tool ， the operational style was designed to adapt to the customers needs， such as visual-editor interface and palletizing

5、 layout of what you see and what you get ， which reduces the pay the customer cost in stacking style design， and enhances the applicability and productivity of customers.Key words ： palletizing robot ； designing and editing tool of Stacking style ； WinCE近 五年，工业机器人在中国市场上的应用得到迅速发 展。随着搬运机器人广泛应用于饲料、化工、食

6、品、家电等 传统劳动力集中行业，人力搬运已逐渐由机器人搬运替代， 且发展迅速。这不仅提高了企业生产效率，同时降低工人作 业强度，改善其工作环境。但是，随着客户产品的多样性、 复杂化，不管是种类，还是形状，均超过了以往对搬运机器 人的操作便携性的要求。由于此原因，市场要求机器人能够 提供更加灵活的搬运解决方案，而机器人生产商为了缩短产 品调试时间，迎合客户需要，研究新的一代搬运解决方案迫 在眉睫。目前市面上存在的类似功能的解决方案也仅有国外专 业机器人公司有，国内还没有类似产品。该文正是根据客户 的需求，企业发展的角度，设计一种低成本、高效率的快速 垛型生成解决方案一码垛工具设计器，即能够离线创

7、建数 据、编辑和监控数据 1 。本文首先介绍该工具的工作环境，如硬件工作环境，即 基于嵌入式硬件处理器的 cortex-A8 处理器，和软件设计环 境，即基于visual studio的C+开发；接着介绍工具的设计 原理及C+代码实现；再对该工具的操作予以说明；最后对 该工具的性能予以总结。1 码垛数据生成器的工作环境1.1 硬件环境本人机界面主要实现数据显示以及录入功能，故硬件系 统主要由带触摸功能的显示屏和控制板构成，其中控制板上 的主控芯片采用三星的 SMDK_S5PV510_CPU ， 主频为 1GHz ，内存 256M ，以及周边电路构成； 周边电路包括 GPIO、 USB、Ethe

8、rnet、存储卡等接口，显示屏的数据通过总线技术 与控制系统通讯。具体实物如图 1 所示。1.2 软件环境软件开发环境基于 Visual Studio 2008，米用C+语言开 发，并结合硬件系统带有的 SDK 函数，开发基于 WinCE 嵌 入式系统的人机操作系统。2 码垛数据生成器软件设计原理及实现 本节将重点介绍该工具的设计流程，包括产品初始化生 成功能、产品位置调整功能、特殊抓取属性设置功能、以及 码垛数据生成功能。2.1 产品初始化生成功能 根据码垛系统必要参数的设置，如系统属性、产品尺寸 等等，生成初始位置位于默认位置的产品布局， 如图 2 所示。具体产品的动态生成可采用 VS 系

9、统的 SDK 函数构造， 部分代码如下：CRect tRect( m_Cx-W_pro ，m_Cy-L_pro ， m_Cx ， m_Cy)；/本条指令根据产品尺寸，坐标统一化处理后，设置产 品的显示区域；pStep=new CMyStaticstep*num ；/创建控件的句柄空间；for ( int i=0 ； i step*num ； i+ )if ( step*num = 9 )(pStep+i) Create (W0RDS1+i , WS_CHILD |WS_VISIBLE | SS_CENTER| SS_NOTIFY ， tRect， this，320+i)；else( pStep

10、+i) Create (WORDSi/10 +WORDSi%10WS_CHILD | WS_VISIBLE | SS_CENTER| SS_NOTIFY ，tRect，this，320+i）；/根据每层产品的数量，决定采用不同的分支语句 m_Total=step*num ； /记录当前层的产品数量2.2 产品位置调整功能 根据前一阶段得出的初始位置，此时的位置不能用于码 垛过程，可以通过移动产品，微调位置得出准确的布局，常 规产品的布局实现如图 3 所示：结合式 2、3、4、5、6，再根据获取图 4 中的点 1 ，点 2， 点 3，点 4 坐标，由上式旋转变换得到1，2，3， 4 坐标，以及

11、1 ， 2， 3， 4 绝对坐标系坐标，由此可以得出规则抓 取的各码垛产品的数据。2.3 特殊抓取属性设置功能 根据客户产品的需求，有时码垛过程是不规则，如有时 候一次抓取 3 包，有时候一次抓取 2 包或 1 包，对于这样的 码垛要求，特别设计可以任意调整过程参数的功能块 23 。采用的流程图如图 5 所示。首先需要单击响应，记录当 前响应状态，这可以通过继承控件类，增加相关属性获得， 然后给出标志量。如图 6 所示，接着读取各控件的 ID 号，并记录需要组合或删除的产品编号，判断该编号属性，如果不存在，则编号加 1，实现代码如下：Int j=1 ；CWnd* pWnd=NULL ；For

12、( int i=tName+1 ； im_Total+319 ；i+ ) pWnd=GetDlgItem (i )； /获取控件 ID 号If ( NULL = pWnd ) continue ； elseIf ( i = tName+j )J+；Continue ；elsepWnd SetDIgCtrllD (tname+j);/重新设置并更改 ID 号 pWndSetWingdowText(tName+j-319)；/设置控件文本J+；2.4 码垛数据生成功能如图 7所示，编号 12、21、32、42 实现了四种产品的 抓取，分别为一次抓取 2个产品，方向 90 度；一次抓取一 个产品，方向 0 度，但占据两个产品位置；一次抓取一个产 品，方向 90 度；一次抓取两个产品，方向 0 度，但占据两 个位置。通过本实例，可以实现不同产品、不同抓取规则的 码垛工艺要求。3 结束语本文基于嵌入式硬件系统，以及 WinCE 系统，详细设 计了码垛机器人垛型工具设计器。通过介绍垛型编辑原理、 坐标关系变换、以及程序代码，实现不同产