一种位置检测方法、装置、系统、控制器及存储介质

技术领域

本发明属于自动化生产技术领域，特别涉及一种位置检测方法、装置、系统、控制器及存储介质。

背景技术

线束是汽车电路的网络主体，无论是高级豪华型还是经济实用型的汽车，都需要通过线束去连接各个部件，实现汽车电子化控制。随着汽车行业的快速发展，线束的需求量也越来越大。由于线束的生产工作精密、繁杂，在现有的线束的生产作业里，大部分的工序仍然通过人工完成，自动化程度较低，为满足日益增长的需求量，实现自动化生产是必然途径。

在自动化生产作业中，实现物料的自动上下料是首要且重要的突破点。目前实现对特材盒进行上料的方法是，通过AGV车将多层放置特材盒的料架搬运至上料工位，再由机械手逐层夹取特材盒上料并安装至工装板上，一层料架的特材盒上料完毕后，将该料架卸下，接着对下一层的特材盒进行上料。

由于AGV车每次搬运的定位位置会存在一定的偏差，并且相互叠放的多层料架在叠放时不能够保证放置到理论位置，比如料架的角度发生偏转，或者某层料架没有水平放置，导致该层料架以及其上的料架发生倾斜，进而导致料架的实际位置相对理论位置发生偏差，这些客观存在的不确定因素有可能使得机械手根据设定的移动路径无法成功夹取该层料架上的特材盒，影响机械手对特材盒夹取定位的成功率。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明提供了一种位置检测方法、装置、系统、控制器及存储介质，能够使机械手高效、准确地夹取多层料架上的特材盒。

为解决其技术问题，本发明提供的位置检测方法，用于在机械手夹取某层料架上的特材盒前，检测所述料架的实际位置，至少两层所述料架堆叠放置，所述料架的主体结构为矩形体，其包括顶面、第一侧面和第二侧面，所述顶面与所述第一侧面垂直，所述顶面与所述第二侧面垂直，所述第一侧面与所述第二侧面垂直，所述顶面设有用于进行位置检测的检测面，所述检测面、第一侧面和第二侧面均为平整的平面，其包括如下步骤：

在至少三个预设的第一检测点对料架的检测面进行数据采集，以得到至少三个第一距离数据，所述至少三个预设的第一检测点不在同一直线上；

根据所述至少三个第一距离数据计算得到所述料架的顶面的第一位置信息；

在至少两个预设的第二检测点对料架的第一侧面的进行数据采集，以得到至少两个第二距离数据；

根据所述至少两个第二距离数据、以及所述料架的第一侧面与其顶面的第一位置关系信息计算得到所述料架的第一侧面的第二位置信息；

在至少两个预设的第三检测点对料架的第二侧面的进行数据采集，以得到至少两个第三距离数据；

根据所述至少两个第三距离数据、以及所述料架的第二侧面与其顶面的第二位置关系信息计算得到所述料架的第二侧面的第三位置信息；

根据所述第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息计算得到所述料架的实时位置信息。

进一步地，在上述在至少两个预设的第二检测点对料架的第一侧面的进行数据采集，以得到至少两个第二距离数据的步骤之前，还包括如下步骤：

根据所述料架的顶面的理论位置信息、第二预设检测点位置信息、以及所述料架的顶面的第一位置信息计算得到第二检测点位置信息，根据所述第二检测点位置信息对至少两个预设的第二检测点进行调整；

在上述在至少两个预设的第三检测点对料架的第二侧面的进行数据采集，以得到至少两个第三距离数据的步骤之前，还包括如下步骤：

根据所述料架的顶面的理论位置信息、第三预设检测点位置信息、以及所述料架的顶面的第一位置信息计算得到第三检测点位置信息，根据所述第三检测点位置信息对至少两个预设的第三检测点进行调整。

进一步地，在所述根据所述至少三个第一距离数据计算得到所述料架的顶面的第一位置信息的步骤之后，还包括如下步骤：

在至少三个预设的第一对比检测点对所述料架的检测面进行数据采集，以得到至少三个第一距离对比数据，所述至少三个预设的第一对比检测点不在同一直线上；

根据所述至少三个第一距离对比数据计算得到所述料架的顶面的第一位置对比信息；

将所述第一位置对比信息与所述第一位置信息进行对比，当所述第一位置对比信息与所述第一位置信息不相同时，发出报警信号。

本发明提供的位置检测装置，用于在机械手夹取某层料架上的特材盒前，检测所述料架的实际位置，至少两层所述料架堆叠放置，所述料架的主体结构为矩形体，其包括顶面、第一侧面和第二侧面，所述顶面与所述第一侧面垂直，所述顶面与所述第二侧面垂直，所述第一侧面与所述第二侧面垂直，所述顶面设有用于进行位置检测的检测面，所述检测面、第一侧面和第二侧面均为平整的平面，其包括：

第一采集模块，所述第一采集模块用于在至少三个预设的第一检测点对料架检测面进行数据采集，以得到至少三个第一距离数据，所述至少三个预设的第一检测点不在同一直线上；

第一计算模块，所述第一计算模块用于根据所述至少三个第一距离数据计算得到所述料架的顶面的第一位置信息；

第二采集模块，所述第二采集模块用于在至少两个预设的第二检测点对所述料架的第一侧面的进行数据采集，以得到至少两个第二距离数据；

第二计算模块，所述第二计算模块用于根据所述至少两个第二距离数据、以及所述料架的第一侧面与其顶面的第一位置关系信息计算得到所述料架的第一侧面的第二位置信息；

第三采集模块，所述第三采集模块用于在至少两个预设的第三检测点对所述料架的第二侧面的进行数据采集，以得到至少两个第三距离数据；

第三计算模块，所述第三计算模块用于根据所述至少两个第三距离数据、以及所述料架的第二侧面与其顶面的第二位置关系信息计算得到所述料架的第二侧面的第三位置信息；

第四计算模块，所述第四计算模块用于根据所述第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息计算得到所述料架的实时位置信息。

进一步地，该位置检测装置还包括第一调整模块和第二调整模块；

所述第一调整模块用于根据所述料架的顶面的理论位置信息、第二预设检测点位置信息、以及所述料架的顶面的第一位置信息计算得到第二检测点位置信息，并根据所述第二检测点位置信息对至少两个预设的第二检测点进行调整；

所述第二调整模块用于根据所述料架的顶面的理论位置信息、第三预设检测点位置信息、以及所述料架的顶面的第一位置信息计算得到第三检测点位置信息，并根据所述第三检测点位置信息对至少两个预设的第三检测点进行调整。

进一步地，该位置检测装置还包括第一对比模块，所述第一对比模块用于将第一位置对比信息与所述第一位置信息进行对比，当所述第一位置对比信息与所述第一位置信息不相同时，发出报警信号；所述第一位置对比信息根据至少三个第一距离对比数据计算得到；所述至少三个第一距离对比数据在至少三个预设的第一对比检测点对所述料架的检测面进行数据采集得到，所述至少三个预设的第一对比检测点不在同一直线上。

本发明提供的位置检测系统，用于在机械手夹取某层料架上的特材盒前，检测所述料架的实际位置，至少两层所述料架堆叠放置，所述料架的主体结构为矩形体，其包括顶面、第一侧面和第二侧面，所述顶面与所述第一侧面垂直，所述顶面与所述第二侧面垂直，所述第一侧面与所述第二侧面垂直，所述顶面设有用于进行位置检测的检测面，所述检测面、第一侧面和第二侧面均为平整的平面，其包括超声波传感器和控制系统；

所述超声波传感器用于：

在至少三个预设的第一检测点对料架的检测面进行数据采集，以得到至少三个第一距离数据，所述至少三个预设的第一检测点不在同一直线上；

在至少两个预设的第二检测点对料架的第一侧面的进行数据采集，以得到至少两个第二距离数据；

在至少两个预设的第三检测点对料架的第二侧面的进行数据采集，以得到至少两个第三距离数据；

所述控制系统用于：

根据所述至少三个第一距离数据计算得到所述料架的顶面的第一位置信息；

根据所述至少两个第二距离数据、以及所述料架的第一侧面与其顶面的第一位置关系信息计算得到所述料架的第一侧面的第二位置信息；

根据所述至少两个第三距离数据、以及所述料架的第二侧面与其顶面的第二位置关系信息计算得到所述料架的第二侧面的第三位置信息；

根据所述第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息计算得到所述料架的实时位置信息。

进一步地，该位置检测系统在工作中还包括：

所述控制系统根据所述料架的顶面的理论位置信息、第二预设检测点位置信息、以及所述料架的顶面的第一位置信息计算得到第二检测点位置信息，并根据所述第二检测点位置信息对所述至少两个预设的第二检测点进行调整；

所述控制系统根据所述料架的顶面的理论位置信息、第三预设检测点位置信息、以及所述料架的顶面的第一位置信息计算得到第三检测点位置信息，并根据所述第三检测点位置信息对所述至少两个预设的第三检测点进行调整。

本发明提供的控制器，其包括：

存储器，所述存储器用于存储计算机程序；

处理器，所述处理器用于当执行所述计算机程序时，实现如上任一所述的位置检测方法。

本发明提供的存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时，实现如上任一所述的位置检测方法。

本发明的位置检测方法、装置、系统、控制器及存储介质，巧用点成线、线成面、面成体的几何原理，通过料架顶面的至少三个第一距离数据计算得到顶面的第一位置信息（至少三个第一距离数据在至少三个预设的第一检测点分别采集得到，至少三个预设的第一检测点不在同一直线上），通过第一侧面的至少两个第二距离数据以及其和顶面的第一位置关系信息计算得到第一侧面的第二位置信息，根据第二侧面的至少两个第三距离数据以及其和顶面的第二位置关系信息计算得到第二侧面的第三位置信息，最后通过顶面的第一位置信息、第一侧面的第二位置信息和第二侧面的第三位置信息计算得到每层料架的实时位置信息，从而得到每层料架的准确位置以调整机械手的移动路径，使得机械手能够准确抓取每层料架上的特材盒。

附图说明

图1为本发明一种位置检测方法的流程图。

图2为本发明一种位置检测装置的结构示意图。

图3为料架的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1、2所示，本发明一种位置检测方法，用于在机械手夹取某层料架上的特材盒前，检测该料架的实际位置，至少两层料架堆叠放置，该料架的主体结构为矩形体，其包括顶面110、第一侧面120和第二侧面130，该顶面110与该第一侧面120垂直，该顶面110与该第二侧面130垂直，该第一侧面120与该第二侧面130垂直，该顶面110设有用于进行位置检测的检测面140，该检测面140、第一侧面120和第二侧面130均为平整的平面，其包括如下步骤：

S1.在至少三个预设的第一检测点对料架的检测面进行数据采集，以得到至少三个第一距离数据，该至少三个预设的第一检测点不在同一直线上；

S2.根据上述至少三个第一距离数据计算得到该料架的顶面的第一位置信息；

S3.在至少两个预设的第二检测点对该料架的第一侧面进行数据采集，以得到至少两个第二距离数据；

S4.根据上述至少两个第二距离数据、以及该料架的第一侧面与其顶面的第一位置关系信息计算得到该料架的第一侧面的第二位置信息；

S5.在至少两个预设的第三检测点对该料架的第二侧面进行数据采集，以得到至少两个第三距离数据；

S6.根据上述至少两个第三距离数据、以及该料架的第二侧面与其顶面的第二位置关系信息计算得到该料架的第二侧面的第三位置信息；

S7.根据所述第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息计算得到该料架的实时位置信息。

如图3所示，具体地，料架的主体结构为矩形体，并在主体结构的四个方位角设有用于做放置支撑的支脚，料架的顶面110设有用于放置特材盒150的固定结构，检测面140设置在料架的顶面110的任一部位，优选设置在与第一侧面120或第二侧面130相邻的边缘，并沿该边缘延伸设置。

具体地，第一侧面与顶面的第一位置关系信息即为第一侧面与顶面相互垂直的位置关系，第二侧面与顶面的第二位置关系信息即为第二侧面与顶面相互垂直的位置关系，第一距离数据即为任一第一检测点与检测面对应的点之间的直线距离，第二距离数据即为任一第二检测点与第一侧面对应的点之间的直线距离，第三距离数据即为任一第三检测点与第二侧面对应的点之间的直线距离。

具体应用中，通过AGV车将多层放置特材盒的料架搬运至上料工位，机械手逐层夹取多层料架上的特材盒进行上料。对于各层不同高度的料架，可以通过控制系统存储有对应的初步位置信息，并根据各个初步位置信息，机械手设置有对应的移动路径去进行特材盒的夹取。在夹取每层料架上的特材盒前，先对料架的实时位置进行检测，通过根据三点成面的几何原理，通过料架顶面的至少三个第一距离数据计算得到顶面的第一位置信息（至少三个第一距离数据在至少三个预设的第一检测点分别采集得到，至少三个预设的第一检测点不在同一直线上）；然后根据两点成线、经过已知直线和与已知面垂直能够推出一个面的原理，通过第一侧面的至少两个第二距离数据以及其和顶面的第一位置关系信息计算得到第一侧面的第二位置信息，根据第二侧面的至少两个第三距离数据以及其和顶面的第二位置关系信息计算得到第二侧面的第三位置信息；根据面成体的几何原理，最后通过顶面的第一位置信息、第一侧面的第二位置信息和第二侧面的第三位置信息计算得到每层料架的实时位置信息，从而得到每层料架的准确位置，根据该实时位置信息对机械手的移动路径和工作进行调整，使得机械手能够准确抓取每层料架上的特材盒。

具体应用中，可以通过超声波传感器对料架的顶面、第一侧面和第二侧面进行数据采集，可以通过机械手操作该超声波传感器去进行数据采集。具体地，第一检测点、第二检测点和第三检测点根据各层料架对应的理论位置预先设定，具体可以通过控制系统预先设定，对应多层料架，在超声波传感器的检测范围满足的前提下，第一检测点可以相同，还可以根据不同高度的各层料架设定对应的第一检测点，不同高度的各层料架则分别对应有不同高度的第二检测点和第三检测点，并将各层料架对应的第一检测点、第二检测点和第三检测点的信息存储在该控制系统。具体应用中，根据不同高度层次的料架，可以人工输入待检测的料架的信息，由控制系统根据该层料架对应的第二检测点和第三检测点的信息生成控制指令，控制安装有超声波传感器的机械手去到各个第二检测点或第三检测点进行数据采集；还可以根据该层料架的顶面的第一位置信息，由控制系统匹配对应的第二检测点和第三检测点，并根据该层料架对应的第二检测点和第三检测点的信息生成控制指令，控制安装有超声波传感器的机械手去到各个第二检测点或第三检测点进行数据采集。

在具体应用中，由于料架的位置发生偏移，进而料架顶面的检测面与预设的第一检测点的相对位置发生偏差，当料架的位置偏移在误差范围内，根据在预设的第一检测点采集的数据计算得到的第一位置信息仍然准确；但是当料架的位置偏移超出误差范围时，至少三个的第一检测点会部分或全部无法与检测面对应，则根据在预设的第一检测点采集的数据计算得到的第一位置信息不能够准确表示该层料架的顶面的实时位置，进而导致该层料架的实时位置检测错误，机械手无法准确夹取该层料架上的特材盒。

在一些优选的实施方式中，在上述步骤S2.根据至少三个第一距离数据计算得到该料架的顶面的第一位置信息之后，还包括如下步骤：

S21.在至少三个预设的第一对比检测点对该料架的检测面进行数据采集，以得到至少三个第一距离对比数据，该至少三个预设的第一对比检测点不在同一直线上；

S22.根据至少三个第一距离对比数据计算得到该料架的顶面的第一位置对比信息；

S23.将该第一位置对比信息与第一位置信息进行对比，当该第一位置对比信息与第一位置信息不相同时，发出报警信号。

通过将第一位置对比信息与第一位置信息进行对比，判断检测得到的第一位置信息是否为该层料架的顶面的准确的第一位置信息。当第一位置对比信息与第一位置信息不相同时，证明该第一位置信息有误，料架顶面的检测面与至少三个的第一检测点没有完全对应， 发出报警信号，此时需要人工对料架的位置进行校正，校正后再次对料架的顶面进行检测，直至第一位置对比信息与第一位置信息相同。其中报警信号包括但不限于是发出蜂鸣声、指示灯闪烁、语音提示等。

具体地，第一检测点和第一对比检测点不相同，具体可以根据检测面的位置、形状、面积等分布设定，使得两次检测的结果具有代表性。

在一些优选的实施方式中，在步骤S3.在至少两个预设的第二检测点对料架的第一侧面的进行数据采集，以得到至少两个第二距离数据之前，还包括如下步骤：

S31.根据该料架的顶面的理论位置信息、第二预设检测点位置信息、以及该料架的顶面的第一位置信息计算得到第二检测点位置信息，根据该第二检测点位置信息对至少两个预设的第二检测点进行调整；

在步骤S5.在至少两个预设的第三检测点对料架的第二侧面的进行数据采集，以得到至少两个第三距离数据之前，还包括如下步骤：

S51.根据该料架的顶面的理论位置信息、第三预设检测点位置信息、以及该料架的顶面的第一位置信息计算得到第三检测点位置信息，根据该第三检测点位置信息对至少两个预设的第三检测点进行调整。

具体应用中，第二检测点和第三检测点根据各层料架对应的理论位置（具体可以为各层料架顶面的理论位置）预先设定，该第二检测点或第三检测点预先设定的位置则为第二预设检测点位置信息或第三预设检测点位置信息。当料架的顶面发生倾斜，导致该料架的第一侧面或第二侧面所在的高度位置升高或降低时，会导致预设的第二检测点或第三检测点没有与第一侧面或第二侧面完全对应，进而会影响检测结果的准确性。通过上述技术方案，能够根据顶面的实时位置（即第一位置信息）对第二检测点或第三检测点进行调整，确保采集的第二距离数据或第三距离数据是对第一侧面或第二侧面采集得到的，进而确保检测结果的准确性。

在一些优选的实施方式中，在上述步骤S3. 在至少两个预设的第二检测点对该料架的第一侧面的进行数据采集，以得到至少两个第二距离数据之前，还包括如下步骤：

S30.将该料架的顶面的第一位置信息与该料架的顶面的理论位置信息进行对比，得到该料架的顶面的第一位置信息与理论位置信息的偏差值。

当该偏差值超过预设值时，执行上述步骤S31.根据该料架的顶面的理论位置信息、第二预设检测点位置信息、以及该料架的顶面的第一位置信息计算得到第二检测点位置信息，根据该第二检测点位置信息对至少两个预设的第二检测点进行调整。

当该偏差值不超过预设值时，执行上述步骤S3.在至少两个预设的第二检测点对该料架的第一侧面的进行数据采集，以得到至少两个第二距离数据。

在一些优选的实施方式中，在上述步骤S5.在至少两个预设的第三检测点对该料架的第二侧面的进行数据采集，以得到至少两个第三距离数据之前，还包括如下步骤：

S50.将该料架的顶面的第一位置信息与该料架的顶面的理论位置信息进行对比，得到该料架的顶面的第一位置信息与理论位置信息的偏差值。

当该偏差值超过预设值时，执行上述步骤S51.根据所述该料架的顶面的理论位置信息、第三预设检测点位置信息、以及该料架的顶面的第一位置信息计算得到第三检测点位置信息，根据该第三检测点位置信息对至少两个预设的第三检测点进行调整。

当该偏差值不超过预设值时，执行上述步骤S5.在至少两个预设的第三检测点对该料架的第二侧面的进行数据采集，以得到至少两个第三距离数据。

具体应用中，料架的顶面发生倾斜会导致该料架的第一侧面或第二侧面所在的高度位置升高或降低，若顶面的位置偏移在误差范围内（即顶面的第一位置信息与理论位置信息的偏差值不超过预设值），预设的第二检测点或第三检测点仍然与第一侧面或第二侧面完全对应，即在原先预设的第二检测点或第三检测点对第一侧面或第二侧面进行数据采集，仍能准确计算得到第一侧面或第二侧面的实时位置，此时无需对预设的第二检测点或第三检测点进行调整。由此，通过该技术方案，无需在每次对第一侧面或第二侧面进行数据采集之前，都对第二检测点或第三检测点的第二检测点位置信息或第三检测点位置信息进行计算，特别是第二检测点和第三检测点均设置至少两个，从而显著减少在检测工作中的计算流程，有效提高检测工作的效率。

在一些优选的实施方式中，在步骤S7.根据所述第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息计算得到该料架的实时位置信息之后，还包括如下步骤：

S8.将该料架的实时位置信息与该料架的理论位置信息进行对比，当实时位置信息与理论位置信息的偏差超过预设值时，发出报警信号。

通过上述技术方案，当实时位置信息与理论位置信息的偏差超过预设值而发出报警信号时，证明料架的实时位置超出机械手的工作范围，机械手根据该实时位置无法进行工作调整以夹取该层料架上的特材盒，需要人工对料架的位置进行校正，再对料架的实时位置进行检测，直至实时位置信息与理论位置信息的偏差不超过预设值。其中报警信号包括但不限于是发出蜂鸣声、指示灯闪烁、语音提示等。

如图2、3所示，本发明一种位置检测装置，用于在机械手夹取某层料架上的特材盒前，检测所述料架的实际位置，至少两层料架堆叠放置，该料架的主体结构为矩形体，其包括顶面110、第一侧面120和第二侧面130，该顶面110与该第一侧面120垂直，该顶面110与该第二侧面130垂直，该第一侧面120与该第二侧面130垂直，该顶面110设有用于进行位置检测的检测面140，该检测面140、第一侧面120和第二侧面130均为平整的平面，其包括：

第一采集模块，该第一采集模块用于在至少三个预设的第一检测点对料架的检测面进行数据采集，以得到至少三个第一距离数据，该至少三个预设的第一检测点不在同一直线上；

第一计算模块，该第一计算模块用于根据该至少三个第一距离数据计算得到该料架的顶面的第一位置信息；

第二采集模块，该第二采集模块用于在至少两个预设的第二检测点对该料架的第一侧面的进行数据采集，以得到至少两个第二距离数据；

第二计算模块，该第二计算模块用于根据该至少两个第二距离数据、以及该料架的第一侧面与其顶面的第一位置关系信息计算得到该第一侧面的第二位置信息；

第三采集模块，该第三采集模块用于在至少两个预设的第三检测点对料该架的第二侧面的进行数据采集，以得到至少两个第三距离数据；

第三计算模块，该第三计算模块用于根据该至少两个第三距离数据、以及该料架的第二侧面与其顶面的第二位置关系信息计算得到该第二侧面的第三位置信息；

第四计算模块，该第四计算模块用于根据该第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息计算得到该料架的实时位置信息。

如图3所示，具体地，料架的主体结构为矩形体，并在主体结构的四个方位角设有用于做放置支撑的支脚，料架的顶面110设有用于放置特材盒150的固定结构，检测面140设置在料架的顶面110的任一部位，优选设置在与第一侧面120或第二侧面130相邻的边缘，并沿该边缘延伸设置。

具体应用中，通过AGV车将多层放置特材盒的料架搬运至上料工位，机械手逐层夹取多层料架上的特材盒进行上料。对于各层不同高度的料架，可以通过控制系统存储有对应的初步位置信息，并根据各个初步位置信息，机械手设置有对应的移动路径去进行特材盒的夹取。在夹取每层料架上的特材盒前，先对料架的实时位置进行检测，通过根据三点成面的几何原理，通过料架顶面的至少三个第一距离数据计算得到顶面的第一位置信息（至少三个第一距离数据在至少三个预设的第一检测点分别采集得到，至少三个预设的第一检测点不在同一直线上）；然后根据两点成线、经过已知直线和与已知面垂直能够推出一个面的原理，通过第一侧面的至少两个第二距离数据以及其和顶面的第一位置关系信息计算得到第一侧面的第二位置信息，根据第二侧面的至少两个第三距离数据以及其和顶面的第二位置关系信息计算得到第二侧面的第三位置信息；根据面成体的几何原理，最后通过顶面的第一位置信息、第一侧面的第二位置信息和第二侧面的第三位置信息计算得到每层料架的实时位置信息，从而得到每层料架的准确位置，根据该实时位置信息对机械手的移动路径和工作进行调整，使得机械手能够准确抓取每层料架上的特材盒。

具体地，该位置检测装置还可以包括控制系统，上述各个工作模块均与该控制系统连接，由该控制系统配置该位置检测装置的工作，上述第一采集模块、第二采集模块和第三采集模块可以采用超声波传感器，可以通过机械手操作该超声波传感器去进行数据采集。第一检测点、第二检测点和第三检测点根据各层料架对应的理论位置预先设定，具体可以通过该控制系统预先设定，对应多层料架，在超声波传感器的检测范围满足的前提下，第一检测点可以相同，还可以根据不同高度的各层料架设定对应的第一检测点，不同高度的各层料架则分别对应有不同高度的第二检测点和第三检测点，并将各层料架对应的第一检测点、第二检测点和第三检测点的信息存储在该控制系统。具体应用中，根据不同高度层次的料架，可以人工输入该层料架的信息，由控制系统根据该层料架对应的第二检测点和第三检测点的信息生成控制指令，控制安装有超声波传感器的机械手去到各个第二检测点或第三检测点进行数据采集；还可以根据该层料架的顶面的第一位置信息，由控制系统匹配对应的第二检测点和第三检测点，并根据该层料架对应的第二检测点和第三检测点的信息生成控制指令，控制安装有超声波传感器的机械手去到各个第二检测点或第三检测点进行数据采集。

在具体应用中，由于料架的位置发生偏移，进而料架顶面的检测面与预设的第一检测点的相对位置发生偏差，当料架的位置偏移在误差范围内，根据在预设的第一检测点采集的数据计算得到的第一位置信息仍然准确；但是当料架的位置偏移超出误差范围时，至少三个的第一检测点会部分或全部无法与检测面对应，则根据在预设的第一检测点采集的数据计算得到的第一位置信息不能够准确表示该层料架的顶面的实时位置，进而导致该层料架的实时位置检测错误，机械手无法准确夹取该层料架上的特材盒。

在一些优选的实施方式中，该位置检测装置还包括第一对比模块，该第一对比模块用于将第一位置对比信息与该第一位置信息进行对比，当该第一位置对比信息与该第一位置信息不相同时，发出报警信号；该第一位置对比信息根据至少三个第一距离对比数据计算得到；该至少三个第一距离对比数据在至少三个预设的第一对比检测点对料架的检测面进行数据采集得到，该至少三个预设的第一对比检测点不在同一直线上。

通过第一对比模块对第一位置对比信息与第一位置信息进行对比，判断根据第一采集模块采集的数据计算得到的第一位置信息是否为该层料架的顶面的准确的第一位置信息。当第一位置对比信息与第一位置信息不相同时，证明该第一位置信息有误，料架顶面的检测面与至少三个的第一检测点没有完全对应， 发出报警信号，此时需要人工对料架的位置进行校正，校正后再次对料架的顶面进行检测，直至第一位置对比信息与第一位置信息相同。其中报警信号包括但不限于是发出蜂鸣声、指示灯闪烁、语音提示等。

具体地，第一检测点和第一对比检测点不相同，具体可以根据检测面的位置、形状、面积等分布设定，使得两次检测的结果具有代表性。

在一些优选的实施方式中，该位置检测装置还包括第一调整模块和第二调整模块；该第一调整模块用于根据该料架的顶面的理论位置信息、第二预设检测点位置信息、以及该料架的顶面的第一位置信息计算得到第二检测点位置信息，并根据该第二检测点位置信息对至少两个预设的第二检测点进行调整；该第二调整模块用于根据该料架的顶面的理论位置信息、第三预设检测点位置信息、以及该料架的顶面的第一位置信息计算得到第三检测点位置信息，并根据该第三检测点位置信息对至少两个预设的第三检测点进行调整。

具体应用中，第二检测点和第三检测点根据各层料架对应的理论位置（具体可以为各层料架顶面的理论位置）预先设定，该第二检测点或第三检测点预先设定的位置则为第二预设检测点位置信息或第三预设检测点位置信息。当料架的顶面发生倾斜，导致该料架的第一侧面或第二侧面所在的高度位置升高或降低时，会导致预设的第二检测点或第三检测点没有与第一侧面或第二侧面完全对应，进而会影响检测结果的准确性。通过上述技术方案，能够根据顶面的实时位置（即第一位置信息）对第二检测点或第三检测点进行调整，确保第二采集模块或第三采集模块采集的第二距离数据或第三距离数据是对第一侧面或第二侧面采集得到的，进而确保检测结果的准确性。

在一些优选的优选方式中，该位置检测装置还包括第二对比模块，该第二对比模块用于将该料架的顶面的第一位置信息与该料架的顶面的理论位置信息进行对比，得到该料架的顶面的第一位置信息与理论位置信息的偏差值，并且在该偏差值超过预设值时，控制第一调整模块或第二调整模块工作，或者在该偏差值不超过预设值时，控制第二采集模块或第三采集模块工作。

具体地，可以由第二对比模块将对比结果发送至控制系统，由控制系统根据该对比结果生成控制指令控制第一调整模块或第二调整模块工作或第二采集模块或第三采集模块工作。

具体应用中，料架的顶面发生倾斜会导致该料架的第一侧面或第二侧面所在的高度位置升高或降低，若顶面的位置偏移在误差范围内（即顶面的第一位置信息与理论位置信息的偏差值不超过预设值），预设的第二检测点或第三检测点仍然与第一侧面或第二侧面完全对应，即在原先预设的第二检测点或第三检测点对第一侧面或第二侧面进行数据采集，仍能准确计算得到第一侧面或第二侧面的实时位置，此时无需对预设的第二检测点或第三检测点进行调整。由此，通过该技术方案，无需在每次对第一侧面或第二侧面进行数据采集之前，都对第二检测点或第三检测点的第二检测点位置信息或第三检测点位置信息进行计算，特别是第二检测点和第三检测点均设置至少两个，从而显著减少检测装置在检测工作中的计算流程，有效提高检测工作的效率。

在一些优选的实施方式中，该位置检测装置还包括第三对比模块，该第三对比模块用于将该料架的实时位置信息与该料架的理论位置信息进行对比，当实时位置信息与理论位置信息的偏差超过预设值时，发出报警信号。

通过上述技术方案，当实时位置信息与理论位置信息的偏差超过预设值而发出报警信号时，证明料架的实时位置超出机械手的工作范围，机械手根据该实时位置无法进行工作调整以夹取该层料架上的特材盒，需要人工对料架的位置进行校正，再对料架的实时位置进行检测，直至实时位置信息与理论位置信息的偏差不超过预设值。其中报警信号包括但不限于是发出蜂鸣声、指示灯闪烁、语音提示等。

一种位置检测系统，用于在机械手夹取某层料架上的特材盒前，检测所述料架的实际位置，至少两层料架堆叠放置，所述料架的主体结构为矩形体，其包括顶面、第一侧面和第二侧面，所述顶面与所述第一侧面垂直，所述顶面与所述第二侧面垂直，所述第一侧面与所述第二侧面垂直，所述顶面设有用于进行位置检测的检测面，所述检测面、第一侧面和第二侧面均为平整的平面，其包括超声波传感器和控制系统；该超声波传感器用于：

在至少三个预设的第一检测点对料架的检测面进行数据采集，以得到至少三个第一距离数据，该至少三个预设的第一检测点不在同一直线上；

在至少两个预设的第二检测点对该料架的第一侧面的进行数据采集，以得到至少两个第二距离数据；

在至少两个预设的第三检测点对该料架的第二侧面的进行数据采集，以得到至少两个第三距离数据；

该控制系统用于：

根据上述至少三个第一距离数据计算得到该料架的顶面的第一位置信息；

根据上述至少两个第二距离数据、以及该料架的第一侧面与其顶面的第一位置关系信息计算得到该料架的第一侧面的第二位置信息；

根据上述至少两个第三距离数据、以及该料架的第二侧面与其顶面的第二位置关系信息计算得到该料架的第二侧面的第三位置信息；

根据所述第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息计算得到该料架的实时位置信息。

具体应用中，通过AGV车将多层放置特材盒的料架搬运至上料工位，机械手逐层夹取多层料架上的特材盒进行上料。对于各层不同高度的料架，控制系统存储有对应的初步位置信息，并根据各个初步位置信息，机械手设置有对应的移动路径去进行特材盒的夹取。在夹取每层料架上的特材盒前，先对料架的实时位置进行检测，通过根据三点成面的几何原理，通过料架顶面的至少三个第一距离数据计算得到顶面的第一位置信息（至少三个第一距离数据在至少三个预设的第一检测点分别采集得到，至少三个预设的第一检测点不在同一直线上）；然后根据两点成线、经过已知直线和与已知面垂直能够推出一个面的原理，通过第一侧面的至少两个第二距离数据以及其和顶面的第一位置关系信息计算得到第一侧面的第二位置信息，根据第二侧面的至少两个第三距离数据以及其和顶面的第二位置关系信息计算得到第二侧面的第三位置信息；根据面成体的几何原理，最后通过顶面的第一位置信息、第一侧面的第二位置信息和第二侧面的第三位置信息计算得到每层料架的实时位置信息，从而得到每层料架的准确位置，根据该实时位置信息对机械手的移动路径和工作进行调整，使得机械手能够准确抓取每层料架上的特材盒。

具体应用中，可以通过机械手操作该超声波传感器去进行数据采集。具体地，第一检测点、第二检测点和第三检测点根据各层料架对应的理论位置预先设定，具体可以通过控制系统预先设定，对应多层料架，在超声波传感器的检测范围满足的前提下，第一检测点可以相同，还可以根据不同高度的各层料架设定对应的第一检测点，不同高度的各层料架则分别对应有不同高度的第二检测点和第三检测点，并将各层料架对应的第一检测点、第二检测点和第三检测点的信息存储在该控制系统。具体应用中，根据不同高度层次的料架，可以人工输入该层料架的信息，在超声波传感器对第一检测点进行数据采集后，由控制系统根据该层料架对应的第二检测点和第三检测点的信息生成控制指令，控制安装有超声波传感器的机械手去到各个第二检测点或第三检测点进行数据采集；还可以根据该层料架的顶面的第一位置信息，由控制系统匹配对应的第二检测点和第三检测点，并根据该层料架对应的第二检测点和第三检测点的信息生成控制指令，控制安装有超声波传感器的机械手去到各个第二检测点或第三检测点进行数据采集。

在具体应用中，由于料架的位置发生偏移，进而料架顶面的检测面与预设的第一检测点的相对位置发生偏差，当料架的位置偏移在误差范围内，根据在预设的第一检测点采集的数据计算得到的第一位置信息仍然准确；但是当料架的位置偏移超出误差范围时，至少三个的第一检测点会部分或全部无法与检测面对应，则根据在预设的第一检测点采集的数据计算得到的第一位置信息不能够准确表示该层料架的顶面的实时位置，进而导致该层料架的实时位置检测错误，机械手无法准确夹取该层料架上的特材盒。

在一些优选的实施方式中，该位置检测系统在工作过程中还包括：

超声波传感器在至少三个预设的第一对比检测点对该料架的检测面进行数据采集，以得到至少三个第一距离对比数据，该至少三个预设的第一对比检测点不在同一直线上；

控制系统根据至少三个第一距离对比数据计算得到该料架的顶面的第一位置对比信息，并将该第一位置对比信息与第一位置信息进行对比，当该第一位置对比信息与第一位置信息不相同时，发出报警信号。

通过超声波传感器对料架的顶面的检测面采集第一距离对比数据，对第一位置对比信息与第一位置信息进行对比，判断检测得到的第一位置信息是否为该层料架的顶面的准确的第一位置信息。当第一位置对比信息与第一位置信息不相同时，证明该第一位置信息有误，料架顶面的检测面与至少三个的第一检测点没有完全对应，发出报警信号，此时需要人工对料架的位置进行校正，校正后再次对料架的顶面进行检测，直至第一位置对比信息与第一位置信息相同。其中报警信号包括但不限于是发出蜂鸣声、指示灯闪烁、语音提示等。

具体地，第一检测点和第一对比检测点不相同，具体可以根据检测面的位置、形状、面积等分布设定，使得两次检测的结果具有代表性。

在一些优选的实施方式中，该位置检测系统在工作过程中还包括：

控制系统根据该料架的顶面的理论位置信息、第二预设检测点位置信息、以及该料架的顶面的第一位置信息计算得到第二检测点位置信息，并根据该第二检测点位置信息对至少两个预设的第二检测点进行调整；

控制系统根据该料架的顶面的理论位置信息、第三预设检测点位置信息、以及该料架的顶面的第一位置信息计算得到第三检测点位置信息，并根据该第三检测点位置信息对至少两个预设的第三检测点进行调整。

具体应用中，第二检测点和第三检测点根据各层料架对应的理论位置（具体可以为各层料架顶面的理论位置）预先设定，该第二检测点或第三检测点预先设定的位置则为第二预设检测点位置信息或第三预设检测点位置信息。当料架的顶面发生倾斜，导致该料架的第一侧面或第二侧面所在的高度位置升高或降低时，会导致预设的第二检测点或第三检测点没有与第一侧面或第二侧面完全对应，进而会影响检测结果的准确性。通过上述技术方案，能够根据顶面的实时位置（即第一位置信息）对第二检测点或第三检测点进行调整，确保第二采集模块或第三采集模块采集的第二距离数据或第三距离数据是对第一侧面或第二侧面采集得到的，进而确保检测结果的准确性。

在一些优选的实施方式中，该位置检测系统在工作过程中还包括：

控制系统将该料架的顶面的第一位置信息与该料架的顶面的理论位置信息进行对比，得到该料架的顶面的第一位置信息与理论位置信息的偏差值，并且在该偏差值超过预设值时，根据第二检测点位置信息或第三检测点位置信息对至少两个预设的第二检测点或第三检测点进行调整，该第二检测点位置信息（第三检测点位置信息）根据该料架的顶面的理论位置信息、第二预设检测点位置信息（第三预设检测点位置信息）、以及该料架的顶面的第一位置信息计算得到；或者在该偏差值不超过预设值时，控制超声波传感器对该料架的第一侧面或第二侧面进行数据采集。

具体应用中，料架的顶面发生倾斜会导致该料架的第一侧面或第二侧面所在的高度位置升高或降低，若顶面的位置偏移在误差范围内（即顶面的第一位置信息与理论位置信息的偏差值不超过预设值），预设的第二检测点或第三检测点仍然与第一侧面或第二侧面完全对应，即在原先预设的第二检测点或第三检测点对第一侧面或第二侧面进行数据采集，仍能准确计算得到第一侧面或第二侧面的实时位置，此时无需对预设的第二检测点或第三检测点进行调整。由此，通过该技术方案，无需在每次对第一侧面或第二侧面进行数据采集之前，都对第二检测点或第三检测点的第二检测点位置信息或第三检测点位置信息进行计算，特别是第二检测点和第三检测点均设置至少两个，从而显著减少控制系统在检测工作中的计算流程，有效提高检测工作的效率。

在一些优选的实施方式中，该位置检测系统在工作过程中还包括：

控制系统将该料架的实时位置信息与该料架的理论位置信息进行对比，当实时位置信息与理论位置信息的偏差超过预设值时，发出报警信号。

通过上述技术方案，当实时位置信息与理论位置信息的偏差超过预设值而发出报警信号时，证明料架的实时位置超出机械手的工作范围，机械手根据该实时位置无法进行工作调整以夹取该层料架上的特材盒，需要人工对料架的位置进行校正，再对料架的实时位置进行检测，直至实时位置信息与理论位置信息的偏差不超过预设值。其中报警信号包括但不限于是发出蜂鸣声、指示灯闪烁、语音提示等。

一种控制器，包括：存储器和处理器，该存储器用于存储计算机程序；该处理器用于当执行该计算机程序时，实现如上任一所述的位置检测方法。

一种存储介质，其上存储有计算机程序，当该计算机程序被执行时，实现如上任一所述的位置检测方法。具体地，该存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory, 简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory, 简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（Erasable Programmable Read OnlyMemory, 简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Red-Only Memory, 简称PROM），只读存储器（Read-Only Memory, 简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。