机器人运动规划方法、路径规划方法、抓取方法及其装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111504328A(43)申请公布日2020.08.07(21)申请号202010440673.4(22)申请日2020.05.22(71)申请人梅卡曼德（北京）机器人科技有限公司地址100085北京市海淀区创业路8号3号楼1层3-1号1001(72)发明人李玺朱溪女丁有爽邵天兰段文杰刘冰王正(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人韩海花(51)Int.Cl.G01C21/20(2006.01)B25J9/16(2006.01)权利要求书3页说明书20页附图8页(54)发明名称机器人运动规划方法、路径规划方法、抓取方法及其装置(57)摘要本申请公开了一种机器人运动规划方法、路径规划方法、抓取方法及其装置，其中，该方法包括：在机器人对待操作物体的进行操作时，结合物体所在现实场景的空间模型，对物体与该空间模型内的碰撞对象进行碰撞检测，并根据物体的碰撞敏感度、碰撞对象的碰撞敏感度确定相应碰撞检测的结果所对应的机器人操作物体所形成的机器人的运动规划方案，从而使得机器人对对应物体进行操作时，可基于该运动规划方案进行运动，避免了机器人操作该物体的过程中，机器人运动过程中出现卡顿现象，流畅化机器人运动，提高了机器人工业操作的智能程度。CN111504328ACN111504328A权利要求书1/3页1.一种机器人运动规划方法，其特征在于，对物体进行碰撞程度检测，所述方法包括：加载所述物体所在现实场景的空间模型；对所述物体与所述空间模型内的碰撞对象进行碰撞检测；根据所述物体的碰撞敏感度、碰撞对象的碰撞敏感度确定相应碰撞检测的结果所对应的机器人操作所述物体所形成的所述机器人的运动规划方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述物体与所述空间模型内的碰撞对象进行碰撞检测，包括：确定所述物体的碰撞模型与碰撞对象的对象模型的重叠程度；根据重叠程度以及所述空间模型内的各模型分辨率确定相应碰撞对象的碰撞程度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述碰撞模型包括在所述空间模型中以第一分辨率将所述物体所占据的空间分割而成的小正方体集合，对象模型包括在所述空间模型中以第二分辨率将相应碰撞对象所占据的空间分割而成的小正方体集合。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据重叠程度以及所述空间模型内的各模型分辨率确定碰撞对象的碰撞程度，包括：确定所述碰撞模型与对象模型间的重叠正方体集合；根据相应重叠正方体集合中各小正方体距相应模型表面的距离确定各小正方体的深度权重，进而结合重叠程度确定所述碰撞模型与对象模型的碰撞程度，其中，重叠程度为相应重叠正方体集合内的小正方体数量。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，碰撞对象包括运动规划方案中所述机器人对所述物体完成抓取操作后至放置操作前的各移动路径上与所述物体所占据空间重叠的多个对象；和/或碰撞对象包括对所述物体抓取操作过程中所述机器人的操作末端的夹具；和/或碰撞对象包括所述机器人进行放置操作过程中放置所述物体的接触物。6.一种基于碰撞程度检测的机器人路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：当所述机器人完成对物体的抓取操作时，基于碰撞程度检测对所述机器人进行移动路径规划，并将移动路径规划结果所对应的移动路径离散化，同时发送离散化后的各离散轨迹点使所述机器人移动；根据所述机器人移动速度确定各离散轨迹点对应的机器人走位时间点，在各走位时间点对所述物体进行碰撞检测；若某一时间点碰撞程度高于所述物体的碰撞敏感度则停止所述机器人移动，以防止危险的发生。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在各走位时间点对所述物体进行碰撞检测，包括：在各走位时间点对所述物体与所在现实场景对应的空间模型内的碰撞对象进行碰撞检测，其中，所述空间模型与各走位时间点相应时刻的现实场景情况相对应；所述若某一时间点碰撞程度高于所述物体的碰撞敏感度则停止所述机器人移动，包括：若某一时间点碰撞程度高于所述物体的碰撞敏感度或碰撞对象的碰撞敏感度则停止所述机器人移动。2CN111504328A权利要求书2/3页8.一种基于碰撞程度检测的机器人抓取方法，其特征在于，所述方法包括：根据所述机器人的操作末端的夹具、以及待抓取的物体，计算所述机器人抓取所述物体的所有抓取位姿；根据所述物体的第一对称程度、以及所述夹具与所述物体的接触点集合的第二对称程度，在抓取位姿中确定与所述机器人的当前位姿间相比变换程度最小的目标位姿；对所述夹具进行碰撞程度检测进而确定由当前位姿至所述目标位姿的移动路径，进而将所述移动路径离散化后的各轨迹点发送至所述机器人完成抓取操作。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对称程度为角度值，所