板材上下料是指在板材生产制作环节对板材进行必要的搬运、码垛等动作。传统的家具板材上下料方式大多以人工搬运为主。人工搬运效率低下，成本昂贵，人员工作时间有限，这些因素限制了板材上下料的整体效率。目前，市面上的板材上下料系统，大多是采用点对点的方式进行板材上下料。由于需要提前将板材摆放到指定位置，降低了系统整体的自动化程度。
　　本文的研究旨在实现高效的自动化上下料板材。自动化板材上下料的主要难点在于如何计算出每一块板材的空间位姿，如何将板材的空间位姿转换到机器人坐标系下，如何构建整套自动化控制系统。在实际情况中，同一批次的板材颜色纹理相似且层叠堆放，其空间位姿计算的难度较大。本课题研究的重点在于以下几点，使用整数规划模型解决有约束的规则板材形状分割问题，以及基于多模态传感器的联合标定问题和搭建整套自动化板材上下料系统。具体完成的工作如下：
　　1.提出了一种基于多传感器的联合标定方法，该方法主要介绍了整套系统的标定流程，包括建立机器人的自身坐标，建立统一的激光雷达坐标系，多个相机标定到激光坐标系以及机器人和激光雷达坐标系的联合标定。该方法通过一系列的标定流程，将多模态传感器统一到机器人坐标系下，使得设备获取的数据最终能够为机器人提供路径规划。标定实验结果表明该标定方法精度较高，误差小于厘米级。该联合标定方法为整套系统提供了不同传感器以及机器人之间的坐标转换，为下一步的分割定位算法以及机器人路径规划提供转换基础。
　　2.设计了一种基于整数规划的板材分割算法，该算法基于整数规划模型，将板材的分割问题转化为板材空间位姿优化问题。将相机检测出的二维码信息和激光雷达采集的板材轮廓信息作为输入数据，通过迭代求解最上层板材的最优空间位姿，从而求解板材的分割问题。该算法先通过大量的仿真实验，仿真实验结果表明该算法能够实现板材的分割与定位。再进行多次现场实验，实验表明本方法能够高效完成板材分割和定位任务，为机器人自动上下料板材提供了算法支持。
　　3.搭建了一整套自动化板材上下料系统，该系统实现了对层叠板材的自动化上下料。