本发明属于智能控制，更具体地，涉及一种基于机器人的酒醅出窖系统、方法。
背景技术：
1、在白酒酿造工艺中，酒醅通常需要在长方形的窖池中经过一定时间周期的发酵，然后，从窖池中挖出进行蒸馏。目前，酒醅出窖通常是工人手工挖掘或者工人与携带抓斗的行车配合挖掘，这两种出窖方式都存在弊端。工人手工出窖，劳动强度大，需要多人接替、配合才能完成酒醅出窖，尤其是窖池较深时，对工人体力是巨大的考验。工人与携带抓斗的行车配合挖掘，对行车操控人员有极高的要求，操控不稳可能会破坏窖池内壁的窖泥，影响发酵，为此，通常采用行车抓斗只挖掘窖池中间部分酒醅，靠近窖池内壁的酒醅采用工人手工出窖，这种方式虽然可以一定程度上减轻工人出窖时的劳动量，但仍需要工人手工出窖，且需要行车配合，成本较高，行车在移动的过程中存在安全风险以及破坏窖池内壁的风险。
2、cn113581869a公开了一种醅料出窖设备，该发明需要窖池周围有足够的空间，酒醅需要移动到地面储料箱中，需要人工参与设备整体移动控制，自动化程度不够高。cn116621021a公开的一种压窖抓斗、智能行车装置及自动控制方法。cn220098311u公开的一种泥窖糟醅自动出窖装置，均采用行车控制抓斗完成酒醅出窖，并移动到储料装置中，而储料装置仍需要人工移动，存在安全隐患，且容易破坏窖池内壁。
技术实现思路
1、本发明提供了一种自动化程度高的基于机器人的酒醅出窖系统、方法。
2、本发明是通过以下步骤得到的：
3、第一方面，一种基于机器人的酒醅出窖系统，包括：
4、机器人移动平台：用于固定机器人，并与控制模块进行交互，接收控制模块的指令，携带机器人移动到指定位置；
5、位置检测模块：安装于机器人移动平台和移动储料装置上，用于检测定位标签，确定机器人移动平台和移动储料装置的停靠位置；
6、定位标签：设置在窖池周边和等候区，用于被位置检测模块检测到，确定机器人移动平台停靠位置和移动储料装置停靠位置；
7、机器人：固定于机器人移动平台上，接收控制模块的指令，执行控制模块发送的动作控制指令，进行移动，控制连接于其末端的机械抓斗完成位置变换或相应的动作；
8、机械抓斗：连接于机器人末端，在机器人的操控下完成窖池内的酒醅抓取以及释放到移动储料装置中；
9、移动储料装置：用于储存机械抓斗抓取出的酒醅，在控制模块的指令下移动到指定位置。
10、窖池图像采集模块：固定于机器人移动平台上，用于实时采集窖池内部图像，并传输至控制模块；
11、控制模块：根据窖池中的料层种类、投料时间及发酵条件，对窖池进行管理；根据机器人移动平台、移动储料装置的位置，选择机器人移动平台、移动储料装置移动到待出窖窖池的相应位置进行出窖以及移动到附近的等候区等候；基于采集到的待出窖窖池内部图像，得到待出窖窖池中酒醅的深度，计算需要出窖的量，基于机械抓斗抓取的最大量，计算需要抓取的次数，并根据待出窖窖池四个顶点在机器人坐标系下的位置信息，规划机械抓斗抓取路径，形成机器人的动作控制指令，传输给机器人；出窖结束后，控制机器人移动平台、移动储料装置移动到指定位置；根据实时获取的窖池内图像、移动储料装置中的已抓取量，调整机械抓斗抓取路径，形成更新的机器人的动作控制指令，传输给机器人。
12、所述的酒醅出窖系统，还包括：无线通信模块，设置于机器人移动平台、移动储料装置、窖池图像采集模块、控制模块，用于进行信息交互与指令传输。
13、所述的酒醅出窖系统，还包括可视化云服务平台，实时显示机器人移动平台、移动储料装置的位置和状态，实时显示窖池图像采集模块传输的窖池内部图像。
14、所述的酒醅出窖系统，还包括：
15、地轨：铺设于窖池之间，为机器人移动平台、移动储料装置提供移动轨道；在靠近每个窖池位置的地轨上安装2个定位标签，2个定位标签之间的距离基于机器人机械臂的活动范围来确定；设置若干个等候区，用于停靠未执行任务的移动储料装置。
16、所述的酒醅出窖系统，控制模块中基于机械抓斗抓取的最大量，计算需要抓取的次数，并根据待出窖窖池四个顶点在机器人坐标系下的位置信息，规划机械抓斗抓取路径，具体包括：
17、固定机械抓斗向下抓取酒醅的深度，根据机械抓斗的容积，计算机械抓斗每次抓取的酒醅质量，控制机械抓斗按照从左到右、从前到后、从上到下的顺序逐层抓取酒醅。
18、第二方面，一种基于机器人的酒醅出窖方法，包括以下步骤：
19、s1：接收到待出窖的窖池编号，确认待出窖窖池位置，控制移动储料装置和机器人移动平台移动到待出窖窖池相应位置；
20、s2：基于采集到的待出窖窖池内部图像，得到待出窖窖池中酒醅的深度，计算需要出窖的量，基于机械抓斗抓取的最大量，计算需要抓取的次数，并根据待出窖窖池四个顶点在机器人坐标系下的位置信息，规划机械抓斗抓取路径，形成机器人的动作控制指令，传输给机器人；s3：在机器人携带机械抓斗进行酒醅抓取的过程中，根据实时获取的窖池内酒醅深度、移动储料装置中的已抓取量，调整机械抓斗抓取路径，形成更新的机器人的动作控制指令，传输给机器人；
21、s4：抓取结束后，控制移动储料装置、机器人移动平台移动至指定位置。
22、所述的基于机器人的酒醅出窖方法，优选基于机械抓斗抓取的最大量，计算需要抓取的次数，并根据待出窖窖池四个顶点在机器人坐标系下的位置信息，规划机械抓斗抓取路径，具体包括：
23、固定机械抓斗向下抓取酒醅的深度，根据机械抓斗的容积，计算机械抓斗每次抓取的酒醅质量，控制机械抓斗按照从左到右、从前到后、从上到下的顺序逐层抓取酒醅。
24、所述的基于机器人的酒醅出窖方法，优选s3中根据实时获取的窖池内酒醅深度、移动储料装置中的已抓取量，调整机械抓斗抓取路径，具体包括：
25、在每一层的抓取路径完成后，判断移动储料装置中的已抓取量是否不小于当前阶段的理论抓取量，
26、如果不小于，继续按照预设的抓取路径进行抓取，
27、如果小于，判断机械抓斗向下抓取酒醅的深度是否是机械抓斗的最大深度，如果是最大深度，则继续按照预设的抓取路径进行抓取，如果不是最大深度，则根据实时获取的窖池内酒醅深度，调整机械抓斗向下抓取酒醅的深度，调整机械抓斗抓取路径。
28、所述的基于机器人的酒醅出窖方法，优选在同一层进行规划机械抓斗抓取路径规划时，如果窖池在第一方向的尺寸与机械抓斗在进行一次抓取动作时在第一方向的最大移动距离的比值不为整数，则将余数所对应的移动距离相关的抓取路线，设置在第一方向上抓取路线的中心位置。
29、所述的基于机器人的酒醅出窖方法，优选在深度方向上进行规划机械抓斗抓取路径规划时，如果窖池在深度方向的尺寸与机械抓斗在进行一次抓取动作时在深度方向的最大移动距离的比值不为整数，则将余数所对应的移动距离相关的抓取路线，设置在深度方向上抓取层数的中间层。
30、本发明的有益效果：
31、机械抓斗安装在机器人六轴末端，机器人移动平台携带机器人在地轨上移动，并在进行酒醅挖掘的窖池位置停止，通过窖池位置安装的定位标签，获取该窖池的详细信息，同时，利用检测装置获取窖池内的酒醅厚度，并通过机器人携带机械抓斗逐层挖掘，挖掘的酒醅放到地轨上的储料装置中，储料装置装满后根据指令自动移动到蒸馏区，同时，从附近的等候区返回一个空的储料装置到窖池位置。
32、本发明提供的基于机器人的酒醅出窖系统，可以实现全自动酒醅出窖，并且进行严格的抓取路径规划，并根据实际抓取情况，实时进行调整，用于解决酒醅出窖时需要人工参与、需要行车、可能存在破坏窖池内壁的风险等行业痛点，全程无需人工参与，且不会破坏窖池内壁。
1.一种基于机器人的酒醅出窖系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的酒醅出窖系统，其特征在于，还包括：无线通信模块，设置于机器人移动平台、移动储料装置、窖池图像采集模块、控制模块，用于进行信息交互与指令传输。
3.根据权利要求1所述的酒醅出窖系统，其特征在于，还包括可视化云服务平台，实时显示机器人移动平台、移动储料装置的位置和状态，实时显示窖池图像采集模块传输的窖池内部图像。
4.根据权利要求1所述的酒醅出窖系统，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求1所述的酒醅出窖系统，其特征在于，控制模块中基于机械抓斗抓取的最大量，计算需要抓取的次数，并根据待出窖窖池四个顶点在机器人坐标系下的位置信息，规划机械抓斗抓取路径，具体包括：
6.一种基于机器人的酒醅出窖方法，其特征在于包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的基于机器人的酒醅出窖方法，其特征在于，基于机械抓斗抓取的最大量，计算需要抓取的次数，并根据待出窖窖池四个顶点在机器人坐标系下的位置信息，规划机械抓斗抓取路径，具体包括：
8.根据权利要求7所述的基于机器人的酒醅出窖方法，其特征在于，s3中根据实时获取的窖池内酒醅深度、移动储料装置中的已抓取量，调整机械抓斗抓取路径，具体包括：
9.根据权利要求7所述的基于机器人的酒醅出窖方法，其特征在于，在同一层进行规划机械抓斗抓取路径规划时，如果窖池在第一方向的尺寸与机械抓斗在进行一次抓取动作时在第一方向的最大移动距离的比值不为整数，则将余数所对应的移动距离相关的抓取路线，设置在第一方向上抓取路线的中心位置。
10.根据权利要求7所述的基于机器人的酒醅出窖方法，其特征在于，在深度方向上进行规划机械抓斗抓取路径规划时，如果窖池在深度方向的尺寸与机械抓斗在进行一次抓取动作时在深度方向的最大移动距离的比值不为整数，则将余数所对应的移动距离相关的抓取路线，设置在深度方向上抓取层数的中间层。
