一种机械臂抓取方案的生成方法及装置.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CN109559341A(43)申请公布日2019.04.02(21)申请号201710891044.1(22)申请日2017.09.27(71)申请人北京猎户星空科技有限公司地址100041北京市石景山区实兴大街30号院3号楼2层A-2570房间(72)发明人王旭(74)专利代理机构北京柏杉松知识产权代理事务所(普通合伙)11413代理人项京马敬(51)Int.Cl.G06T7/66(2017.01)B25J9/16(2006.01)权利要求书2页说明书16页附图4页(54)发明名称一种机械臂抓取方案的生成方法及装置(57)摘要本发明实施例提供了一种机械臂抓取方案的生成方法及装置，所述方法包括：获取待抓取物体的点云数据，计算待抓取物体的质心位置；根据质心位置，按照预设规则，确定抓取点范围；根据预设抓取点生成算法，计算抓取点范围中的抓取点对应的抓取方案；提取每个抓取点对应的位置坐标，并确定在预设坐标方向上与机械臂末端当前位置在第一预设距离内的抓取点，确定备选抓取方案；提取每个抓取点对应的偏转角，计算每个备选抓取方案对应的轴向偏角；将最小的轴向偏角所对应的备选抓取方案确定为目标抓取方案。可以实现对任意姿态、任意位置物体的抓取，抓取效率及灵活性得到大幅提高。CN109559341ACN109559341A权利要求书1/2页1.一种机械臂抓取方案的生成方法，其特征在于，所述方法包括：获取待抓取物体的点云数据；根据所述点云数据计算所述待抓取物体的质心位置；根据所述质心位置，按照预设规则，确定包括所述质心位置的抓取点范围；根据预设抓取点生成算法，对所述抓取点范围中的抓取点进行坐标变换，并根据坐标变换关系，计算所述抓取点范围中的抓取点对应的抓取方案；从所述抓取方案中提取每个抓取点对应的位置坐标，并根据所述位置坐标，确定在预设坐标方向上与机械臂末端当前位置在第一预设距离内的抓取点，将所确定的抓取点对应的抓取方案作为备选抓取方案；从所述备选抓取方案中提取每个抓取点对应的偏转角，并根据所述偏转角、所述质心位置及所述机械臂末端当前位置，计算每个备选抓取方案对应的轴向偏角；将最小的轴向偏角所对应的备选抓取方案确定为目标抓取方案。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待抓取物体的点云数据的步骤，包括：获取所述待抓取物体的色彩图像和深度图像；将所述色彩图像输入预设的卷积神经网络进行目标检测，得到所述待抓取物体在所述色彩图像中的目标位置；将所述深度图像中与所述目标位置对应部分的像素点转化为点云数据。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述质心位置，按照预设规则，确定包括所述质心位置的抓取点范围的步骤，包括：在三维空间，确定与所述质心位置的距离在第二预设距离内的范围为抓取点范围。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设抓取点生成算法，对所述抓取点范围中的抓取点进行坐标变换，并根据坐标变换关系，计算所述抓取点范围中的抓取点对应的抓取方案的步骤，包括：根据Generategraspposecandidatesalgorithm，对所述抓取点范围中的抓取点的局部坐标系进行旋转变换；根据所述局部坐标系的旋转变换关系，以及所述机械臂坐标系与所述点云数据坐标系的投影关系，计算所述抓取点范围中每个抓取点对应的抓取方案。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述备选抓取方案中提取每个抓取点对应的偏转角，并根据所述偏转角、所述质心位置及所述机械臂末端当前位置，计算每个备选抓取方案对应的轴向偏角的步骤，包括：从所述备选抓取方案中提取每个抓取点对应的偏转角；根据所述质心位置及所述机械臂末端当前位置，计算所述机械臂当前位置相对于所述待抓取物体的偏转角；将所述机械臂对应的偏转角与每个抓取点对应的偏转角的差值，确定为每个抓取点对应的轴向偏角。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述质心位置表示为(x0，y0)，所述机械臂末端当前位置表示为(x*，y*)；所述根据所述质心位置及所述机械臂末端当前位置，计算所述机械臂当前位置相对于2CN109559341A权利要求书2/2页所述待抓取物体的偏转角的步骤，包括：根据公式计算所述机械臂当前位置相对于所述待抓取物体的偏转角θ。7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：控制所述机械臂按照所述目标抓取方案进行待抓取物体的抓取。8.一种机械臂抓取方案的生成装置，其特征在于，所述装置包括：点云数据获取模块，用于获取待抓取物体的点云数据；质心位置确定模块，用于根据所述点云数据计算所述待抓取物体的质心位置；抓取点范围确定模块，用于根据所述质心位置，按照预设规则，确定包括所述质心位置的抓取点范围；抓取方案确定模块，用