Artheru：Initial bilingual draft (auto-published)

2026-05-16T11:15:22Z

Initial bilingual draft (auto-published)

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== 概述 / Overview ==
"识别料框并堆垛拆垛"是面向 ''金属 / 塑料料框'' 的自动化动作集合：识别料框上沿与开口、堆码到指定高度、按节拍拆垛到指定层。料框相比标准托盘特征更复杂（边沿薄、四角圆滑、可能堆叠 4–6 层），因此需要 3D 感知 + 多帧融合。

"Kit-bin stacking / de-stacking" handles ''metal / plastic kit-bins'' — pickup, stack to a target height, or remove top bins to a target tier. Bins are harder than pallets to detect (thin lips, rounded corners, stacks up to 4–6 layers), so we use 3D sensing + multi-frame fusion.

== 与料架 / 托盘的区别 / Difference from racks / pallets ==
{| class="wikitable"
! 项 / Item !! 标准托盘 / Pallet !! 料框 / Kit-bin
|-
| 几何特征 / Features || 两个叉孔 + 边沿 || 上沿矩形 + 内空腔 + 边沿圆弧
|-
| 叉齿可入位 / Fork pockets || 是 / Yes || 否（叉齿夹外沿或抓取）/ No (clamp or grab)
|-
| 堆叠层数 / Stack height || 2–3 层 / 2–3 || 4–6 层 / 4–6
|-
| 主用感知 / Sensing || 2D 激光 || 3D 激光 / 深度相机 + 2D 辅助
|-
| 主用 Detector || `LidarDetectPallet` || `LidarDetect3DBin`, `CamDetectBinRim`
|}

== 工作流程 / Pipeline ==
=== 堆垛 / Stack ===
# 巡线到 ''下层 Anchor'' 站点（距堆位约 1.5 m）。
# 3D 激光扫描堆区，提取 ''最顶层料框''的上沿矩形（4 个角点 + 1 个朝向）。
# 计算放置位姿 = 最顶层上沿姿态 + 设计层高（典型 250 mm）。
# 升叉到 ''计算放置高度 + 30 mm''；可升降激光重新检测目标层确认。
# 横向 + 朝向精对位（≤ ±10 mm / ±0.5°）。
# 缓慢降叉直到接触检测信号（如 `forkLoadDetected` 反转）。
# 倒车离开。

=== 拆垛 / De-stack ===
# 巡线到 ''下层 Anchor'' 站点。
# 3D 扫描 → 选定 ''要取的层''（默认最顶层；可指定）。
# 升叉到 ''目标层下沿 - 10 mm''。
# 抓取机构闭合 / 叉齿前推；触发 `binGripDetected`。
# 升叉 50 mm 提离堆。
# 倒车离开。
# 巡线到目标释放位 → 落料 → 完成。

<syntaxhighlight lang="csharp">
// Stacking step 3 sketch
var top = new LidarDetect3DBin
{
expectedWidth = 600,
expectedDepth = 400,
minConfidence = 0.7f
}.Detect(latest3DCloud);

var placeX = top.X;
var placeY = top.Y;
var placeZ = top.Z + binLayerHeight + 30; // 30 mm safety margin

await Lift(placeZ);
await DriveTask.WaitDriveTask(new BinPlaceMovement
{
targetX = placeX, targetY = placeY,
targetTheta = top.Theta
}.Get());
await Lift(placeZ - binLayerHeight - 30); // settle
await OpenGrip();
await Reverse(1.5);
</syntaxhighlight>

== 多帧融合 / Multi-frame fusion ==
单帧 3D 激光的上沿点云因遮挡 / 反射常有缺失。MDCS 采用 ''K 帧合并 + 矩形拟合''：

A single 3D frame often misses bin rims due to occlusion / reflection. MDCS uses ''K-frame merge + rectangle fit'':

# 在 Approach 站点静态停车，连续读 K 帧（典型 K = 5）。
# 合并点云后去除地面 + 远处点 ROI 过滤。
# 在 ROI 内做矩形 RANSAC 拟合，输出矩形中心 + 朝向 + 平面高度。
# 若 ''confidence < 0.7''，把车前进 100 mm 再扫一轮（避免遮挡）。

== 关键 Detector / Key detectors ==
{| class="wikitable"
! Detector !! 文件 / File !! 用途 / Use
|-
| `LidarDetect3DBin` || `Clumsy\ClumsyDance\Detectors\LidarDetect3DBin.cs` || 3D 激光：从单 / 多帧扫描中提 bin
|-
| `CamDetectBinRim` || `Clumsy\ClumsyDance\Detectors\CamDetectBinRim.cs` || 深度相机 + 2D 辅助
|-
| `LidarDetect2DTier` || `Clumsy\ClumsyDance\Detectors\LidarDetect2DTier.cs` || 升降 2D 激光：按高度切层
|}

== 调试要点 / Tuning ==
* '''3D 点云稀疏 / 3D cloud too sparse''' → 增加 K 帧合并数，或检查 3D 雷达 [[Special:MyLanguage/3D激光雷达适配|适配]] 中的扫描频率。
* '''料框边沿反光强烈 / Rim glints''' → 调高强度阈值，过滤 specular spike。
* '''抓取后晃动 / Bin swings after grab''' → 检查抓爪夹紧力；落料前留 2 s 稳定时间。
* '''层高漂移 / Tier-height drift over many stacks''' → 每次堆完做一次重新 3D 扫描，更新堆顶基准。

== 安全 / Safety ==
* 堆叠中倒塌风险随堆高指数上升；4 层以上必须 ''每次堆完都重新读 IMU 与上沿姿态''，姿态偏差 > 1° 立即停。
* 料框拆垛过程中下层料框可能因震动错位，必须在 ''每次拆垛后''重新扫一次堆顶。

== 相关页面 / See also ==
* [[Special:MyLanguage/自动识别工位并取放货|自动识别工位并取放货]]
* [[Special:MyLanguage/使用叉车料架堆叠功能|使用叉车料架堆叠功能]]
* [[Special:MyLanguage/托盘识别|托盘识别]]
* [[Special:MyLanguage/3D激光雷达适配|3D激光雷达适配]]

[[Category:特殊技术方案]]
[[Category:运动控制使用手册]]

识别料框并堆垛拆垛 - 版本历史

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