箱体抓取控制方法、箱体放置控制方法、相关装置及系统与流程

本申请涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种箱体抓取控制方法、箱体放置控制方法、箱体取放控制方法、相关装置及系统。

背景技术：

目前在机器人的抓取对象为各种形状、尺寸不一的箱体的应用场景，通常是通过夹持器向箱体的一个面施加单方向的作用力，抓起箱体。

然而上述方法施加的单向作用力有限，在搬运箱体的过程，尤其在机械臂做高速圆周运动、弧形运动等各种复杂路径运动时，极易导致箱体掉落。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种箱体抓取控制方法、箱体放置控制方法、箱体取放控制方法、相关装置及系统，用以适应抓取对象为各种不同尺寸和形状的箱体的应用场景，增强对箱体的抓取力，保持机械臂高速弧形运动、圆周运动等各种复杂路径运动时箱体的稳定性。

第一方面，本申请实施例提供了一种箱体抓取控制方法，用于控制具有两个夹持面的夹持器抓起箱体，该方法包括：

根据箱体的位置和尺寸信息，在箱体的第一面确定与夹持器的第一夹持面对应的第一夹持位置、在箱体的第二面确定与夹持器的第二夹持面对应的第二夹持位置；

控制夹持器的第一夹持面和第二夹持面分别到达所述第一夹持位置和第二夹持位置；

控制所述第一夹持面和第二夹持面分别向所述第一夹持位置和第二夹持位置施加作用力，抓起所述箱体。

采用上述方法，通过在箱体上确定位于两个不同的面上的第一夹持位置和第二夹持位置，从而向第一夹持位置和第二夹持位置施加不同方向的作用力，可以适应抓取对象为各种不同尺寸和形状的箱体的应用场景，增强对箱体的抓取力，保持机械臂高速弧形运动、圆周运动等各种复杂路径运动时箱体的稳定性。

在一种可能的实施方式中，所述控制夹持器的第一夹持面和第二夹持面分别到达所述第一夹持位置和第二夹持位置具体包括：

控制机械臂移动夹持器，使得夹持器的第一夹持面到达所述第一夹持位置；

移动夹持器的第二夹持面，使得夹持器的第二夹持面到达所述第二夹持位置。

采用上述方法，通过移动所述第二夹持面，可灵活地适应不同大小的箱体，到达箱体任意两个面上的任意位置。

在一种可能的实施方式中，述使得夹持器的第二夹持面到达所述夹持器具体包括：

获得所述第二夹持面到达所述第二夹持位置所需的相对位移参数后，控制所述第二夹持面移动与所述相对位移参数对应的距离；和/或者

在移动所述第二夹持面的过程中，获得位置传感器反馈的第二夹持面与第二夹持位置的相对位置信息，若所述相对位置达到了最小阈值，则停止移动所述第二夹持面。

采用上述方法，可以根据不同尺寸箱体的实际需要精准地控制第二夹持面在箱体的第二面上移动的距离。

在一种可能的实施方式中，所述第一夹持位置和/或第二夹持位置通过以下步骤确定：

在箱体的第一面选取小于或等于所述第一夹持面的第一区域、在箱体的第二面选取小于或等于所述第二夹持面的第二区域；

判断当所述第一夹持面位于所述第一区域时，所述第二夹持面与所述第二区域之间的相对位移参数是否位于第二夹持面的行程范围内，若是，则将所述第二区域选中为所述第二夹持位置；和/或者

判断当前第一夹持面与所述第一区域的距离是否位于机械臂的行程范围内，若是，则将所述第一区域选中为第一夹持位置。

采用上述方法，可以快速地确定夹持器在箱体上的施力点。

在一种可能的实施方式中，所述第一夹持位置和第二夹持位置还通过以下步骤确定：

计算夹持器位于所述第一夹持位置和第二夹持位置时对应的机械臂第一构型参数；

检测抓取区域内是否存在障碍物，若是，则获得其障碍物的位置信息；

计算所述第一构型参数对应的机械臂位置与所述抓取区域内障碍物的位置是否存在重合部分，若计算结果为否，则选中该第一构型参数对应的第一夹持位置和第二夹持位置。

采用上述方法，可保证夹持器和机械臂在抓取箱体的过程中有效避开环境中的障碍物，如：箱体传送带、其他箱体、杂物等。

在一种可能的实施方式中，所述第一夹持位置和第二夹持位置还通过以下步骤确定：

获得包括至少两组所述第一夹持位置和第二夹持位置的第一集合，从该第一集合中选中与预设的第一筛选指标匹配度最高的第一夹持位置和第二夹持位置。

采用上述方法，可根据用户的设置，选择最符合用户需求的抓取方案，提升用户体验。

第二方面，本申请实施例提供了一种箱体放置控制方法，用于控制具有两个夹持面的夹持器将箱体放置在目标位置，所述方法包括：

根据箱体的目标放置位置信息，在箱体的第一面确定与夹持器的第一夹持面对应的第一放置位置、在箱体的第二面确定与夹持器的第二夹持面对应第二放置位置；

在所述箱体位于所述目标位置时，夹持器的第一夹持面和第二夹持面分别从所述第一放置位置和第二放置位置释放作用力，将箱体放置在所述目标位置。

采用上述方法，通过在箱体上确定两个位于不同的面上的两个放置区域作为夹持器的施力点，可以适应放置对象为各种不同尺寸和形状的箱体的应用场景，增强对箱体的夹持力，保持机械臂高速弧形运动、圆周运动等各种复杂路径运动时箱体的稳定性。

在一种可能的实施方式中，所述第一放置位置和/或第二放置位置通过以下步骤确定：

在箱体的第一面选取小于或等于所述第一夹持面的第三区域、在箱体的第二面选取小于或等于所述第二夹持面的第四区域；

判断当前第一夹持面与所述第三区域的距离是否位于机械臂的范围内，若是，则将所述第三区域选中为第一放置位置；和/或者

判断当所述第一夹持面位于所述第三区域时，所述第二夹持面与所述第四区域之间的相对位移参数是否位于第二夹持面的行程范围内，若是，则将所述第四区域选中为所述第二放置位置。

采用上述方法，可以快速地确定夹持器在箱体上的施力点。

在一种可能的实施方式中，所述第一放置位置和第二放置位置还通过以下步骤确定：

计算夹持器位于所述第一放置位置和第二放置位置对应的机械臂第二构型参数；

检测放置区域内是否存在障碍物，若是，则获得其障碍物的位置信息；

计算所述第二构型参数对应的机械臂位置与所述放置区域内障碍物的位置是否存在重合部分，若计算结果为否，则选中该第二构型参数对应的第一放置位置。

采用上述方法，可保证夹持器和机械臂在放置箱体时有效避开环境中的障碍物，如：集装箱壁、已放置好的其他箱体、杂物等。

在一种可能的实施方式中，所述第一放置位置和第二放置位置还通过以下步骤确定：

获得包括至少两组所述第一放置位置和第二放置位置的第二集合，从该第二集合中选中与预设的第二筛选指标匹配度最高的第一放置位置和第二放置位置。

采用上述方法，可根据用户的设置，选择最符合用户需求的抓取方案，提升用户体验。

第三方面，本申请实施例提供了一种箱体取放控制方法，所述方法包括：

根据箱体的位置和尺寸信息，计算在箱体的第一面与夹持器的第一夹持面对应的第一夹持位置、计算在箱体的第二面与夹持器的第二夹持面对应的第二夹持位置；

根据箱体的目标放置位置信息，计算在箱体的第一面与夹持器的第一夹持面对应的第一放置位置、计算在箱体的第二面与夹持器的第二夹持面对应第二放置位置；

获得至少一组第一取放位置和第二取放位置，其中，所述第一取放位置同时符合第一夹持位置和第一放置位置的计算结果、所述第二取放位置同时符合第二夹持位置和第二放置位置的计算结果；

控制机械臂将夹持器的第一夹持面和第二夹持面分别移动到所述第一取放放置和第二取放位置，夹起所述箱体后搬运到所述目标位置放下。

采用上述方法，通过在箱体上确定位于两个不同的面上的第一取放位置和第二取放位置，从而向第一取放位置和第二取放位置施加不同方向的作用力，可以适应抓取对象为各种不同尺寸和形状的箱体的应用场景，增强对箱体的抓取力，保持机械臂高速弧形运动、圆周运动等各种复杂路径运动时箱体的稳定性。

在一种可能的实施方式中，所述控制夹持器的第一夹持面和第二夹持面分别到达所述第一夹持位置和第二夹持位置，包括：

控制机械臂移动夹持器，使得夹持器的第一夹持面到达所述第一夹持位置；

移动夹持器的第二夹持面，使得夹持器的第二夹持面到达所述第二夹持位置。

采用上述方法，通过移动所述第二夹持面，可灵活地适应不同大小的箱体，到达箱体任意两个面上的任意位置。

在一种可能的实施方式中，所述使得夹持器的第二夹持面到达所述夹持器具体包括：

获得所述第二夹持面到达所述第二夹持位置所需的相对位移参数后，控制所述第二夹持面移动与所述相对位移参数对应的距离；和/或者

在移动所述第二夹持面的过程中，获得位置传感器反馈的第二夹持面与第二夹持位置的相对位置信息，若所述相对位置达到了最小阈值，则停止移动所述第二夹持面。

采用上述方法，可以根据不同尺寸箱体的实际需要精准地控制第二夹持面在箱体的第二面上移动的距离。

在一种可能的实施方式中，所述第一夹持位置和/或第二夹持位置通过以下步骤确定：

在箱体的第一面选取小于或等于所述第一夹持面的第一区域、在箱体的第二面选取小于或等于所述第二夹持面的第二区域；

判断当所述第一夹持面位于所述第一区域时，所述第二夹持面与所述第二区域之间的相对位移参数是否位于第二夹持面的行程范围内，若是，则将所述第二区域选中为所述第二夹持位置；和/或者

判断当前第一夹持面与所述第一区域的距离是否位于机械臂的行程范围内，若是，则将所述第一区域选中为第一夹持位置；

所述第一放置位置和/或第二放置位置通过以下步骤确定：

在箱体的第一面选取小于或等于所述第一夹持面的第三区域、在箱体的第二面选取小于或等于所述第二夹持面的第四区域；

判断当前第一夹持面与所述第三区域的距离是否位于机械臂的范围内，若是，则将所述第三区域选中为第一放置位置；和/或者

判断当所述第一夹持面位于所述第三区域时，所述第二夹持面与所述第四区域之间的相对位移参数是否位于第二夹持面的行程范围内，若是，则将所述第四区域选中为所述第二放置位置。

采用上述方法，可以快速地确定夹持器在箱体上的施力点。

在一种可能的实施方式中，所述第一夹持位置和第二夹持位置还通过以下步骤确定：

计算夹持器位于所述第一夹持位置和第二夹持位置时对应的机械臂第一构型参数；

检测抓取区域内是否存在障碍物，若是，则获得其障碍物的位置信息；

计算所述第一构型参数对应的机械臂位置与所述抓取区域内障碍物的位置是否存在重合部分，若计算结果为否，则选中该第一构型参数对应的第一夹持位置和第二夹持位置；和/或者

所述第一放置位置和第二放置位置还通过以下步骤确定：

计算夹持器位于所述第一放置位置和第二放置位置对应的机械臂第二构型参数；

检测放置区域内是否存在障碍物，若是，则获得其障碍物的位置信息；

计算所述第二构型参数对应的机械臂位置与所述放置区域内障碍物的位置是否存在重合部分，若计算结果为否，则选中该第二构型参数对应的第一放置位置和第二放置位置。

采用上述方法，可保证夹持器和机械臂在抓取/放置箱体时有效避开环境中的障碍物，如：集装箱壁、箱体传送带、其他箱体、杂物等。

在一种可能的实施方式中，所述第一夹持位置和第二夹持位置还通过以下步骤确定：

获得包括至少两组所述第一夹持位置和第二夹持位置的第一集合，从该第一集合中选中与预设的第一筛选指标匹配度最高的第一夹持位置和第二夹持位置；和/或者

所述第一放置位置和第二放置位置还通过以下步骤确定：

获得包括至少两组所述第一放置位置和第二放置位置的第二集合，从该第二集合中选中与预设的第二筛选指标匹配度最高的第一放置位置和第二放置位置。

采用上述方法，可根据用户的设置，选择最符合用户需求的抓取方案，提升用户体验。

在一种可能的实施方式中，在确定所述第一夹持位置和第二夹持位置之前，确定所述第一放置位置和第二放置位置，并根据所述第一放置位置和第二放置位置获得相匹配的所述第一夹持位置和第二夹持位置。

采用上述方法，可以更高效地对抓取方案和放置方案进行组合。

在一种可能的实施方式中，所述第一取放位置和第二取放位置还通过以下步骤确定：

获得包括至少两组所述第一取放位置和第二取放位置的第三集合，从该第三集合中选中与预设的第三筛选指标匹配度最高的第一取放位置和第二取放位置。

采用上述方法，可根据用户的设置，选择最符合用户需求的抓取方案，提升用户体验。

第四方面，本申请实施例提供了一种箱体抓取控制装置，用于控制具有两个夹持面的夹持器抓起箱体，该装置包括：

采集单元，用于采集箱体的位置和尺寸信息；

处理单元，用于执行如第一方面所述的任何一种实施方式中所述的方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种箱体放置控制装置，用于控制具有两个夹持面的夹持器将箱体放置在目标位置，该装置包括：

采集单元，用于采集箱体的位置和尺寸信息；

处理单元，用于执行如第二方面所述的任何一种实施方式中所述的方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种箱体取放控制系统，用于控制具有两个夹持面的夹持器将箱体抓起箱体并放置在目标位置，该装置包括：

采集单元，用于采集箱体的位置和尺寸信息；

处理单元，用于执行如第三方面所述的任何一种实施方式中所述的方法。

第七方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面或第二方面中任一种可能的实施方式的方法。

第八方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面或第二方面中任一种可能的实施方式的方法。

第九方面，本申请实施例提供了一种计算机程序，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面或第二方面中任一种可能的实施方式的方法。

第十方面，本申请实施例提供一种机器人，包括有摄像组件、夹持器、机械臂、存储器、处理器；

所述摄像组件用于采集图像；

所述夹持器用于抓取箱体；

所述机械臂用于移动所述夹持器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序，执行如第一方面或第二方面中任一种可能的实施方式的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例中机器人的结构示意图；

图2a是本申请实施例中第一吸附阵列示意图；

图2b是本申请实施例中第二吸附阵列示意图；

图3是本申请实施例中箱体抓取控制方法的概述流程图；

图4a是本申请实施例中箱体a的夹持区域示意图；

图4b是本申请实施例中箱体c的夹持区域示意图；

图5是本申请实施例中确定第一夹持位置和第二夹持位置的流程示意图；

图6是本申请实施例中夹持器到达第一夹持位置和第二夹持位置的流程示意图；

图7是本申请实施例中控制第二夹持面到达第二夹持位置的流程示意图；

图8是本申请实施例中进一步确定第一夹持位置和第二夹持位置的流程示意图；

图9是本申请实施例中箱体放置控制方法的概述流程图；

图10是本申请实施例中箱体a从初始状态到放置状态示意图；

图11是本申请实施例中确定第一放置位置和第二放置位置的流程示意图；

图12是本申请实施例中箱体a、箱体b、箱体c、箱体d的堆放状态示意图；

图13是本申请实施例中进一步确定第一放置位置和第二放置位置的流程示意图；

图14是本申请实施例中箱体取放控制方法的概述流程图；

图15是本申请实施例中箱体抓取控制装置的结构示意图；

图16是本申请实施例中箱体放置控制装置的结构示意图；

图17是本申请实施例中箱体取放控制系统的结构示意图；

图18是本申请实施例中箱体取放控制设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式详细地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，该图是本申请实施例的机器人的结构示意图；如图所示，机器人100主要包括：

摄像组件101、夹持器102、机械臂103、存储器104、处理器105。

其中，摄像组件101用于采集图像。

夹持器102用于抓取箱体，本申请实施例的夹持器102具有可向箱体施加两个不同方向的作用力的第一夹持面和第二夹持面，在本申请实施例的一些可能的实施方式中，第二夹持面可设置成垂直于第一夹持面，并可沿第一夹持面轴向移动，以到达箱体表面的各个位置。

在本申请实施例的一些实施方式中，夹持器102的第一夹持面可以是包含有m个吸附单元的第一吸附阵列；夹持器的第二夹持面可以是包含有×个吸附单元的第二吸附阵列。应理解的是，第一吸附阵列包含的吸附单元数量和第二吸附阵列包含的吸附单元数量可以是完全相同的，即m＝×；或者，请参考图2a和图2b，图2a和图2b分别是本申请实施例的第一夹持面和第二夹持面的结构示意图；如图所示，第一吸附阵列包含的吸附单元数量也可以多于第二吸附阵列包含的吸附单元数量，这是因为通常第一夹持面施加的作用力占主力部分，而第二夹持面通常只需施加一个不同方向的辅助力，如切向支撑力等即可。

在本申请实施例的一些实施方式中，还可以根据箱体的尺寸所需要的夹持力大小，调整吸附单元的数量，优化抓取策略。

所述机械臂103用于移动所述夹持器102。

所述存储器104用于存储程序。

所述处理器105用于调用所述存储器中存储的程序，实现控制机器人抓取、搬运箱体。

请参考图3，本申请实施例的箱体搬运控制方法，用于控制具有两个夹持面的夹持器抓起箱体，可包括以下内容：

201、根据箱体的位置和尺寸信息，在箱体的第一面确定与夹持器的第一夹持面对应的第一夹持位置、在箱体的第二面确定与夹持器的第二夹持面对应的第二夹持位置；

202、控制夹持器的第一夹持面和第二夹持面分别到达所述第一夹持位置和第二夹持位置；

203、控制所述第一夹持面和第二夹持面分别向所述第一夹持位置和第二夹持位置施加作用力，抓起所述箱体。

在本申请实施例的一些可能的实施方式中，可以预先通过摄像组件采集箱体的图像，并对图像进行视觉定位确定箱体的位置和尺寸信息。

第一夹持面和第二夹持面施加作用力的大小、第一夹持位置和第二夹持位置的位置，可以根据箱体的位置和尺寸信息确定。

应理解的是，第一夹持位置a1和第二夹持位置a2可以根据需要，设置在箱体任意两个表面的任意位置，如边缘位置、中心位置等等。请参考图4a和图4b，例如，对于长宽高比例较小的箱体a，如图4a所示，第一夹持位置a1和第二夹持位置a2可以位于箱体a的边缘位置；又例如，对于长宽高比例较大、呈长条状的箱体c，如图4b所示，第一夹持位置a1和第二夹持位置a2也可以位于箱体c的中心位置。

采用本申请实施例提供的技术方案，由于第一夹持位置和第二夹持位置分别位于箱体的第一面和第二面，因此，夹持器的第一夹持面施加于第一夹持位置的作用力，与夹持器的第二夹持面施加于第二夹持位置的作用力，具有不同的方向。夹持器通过向箱体施加来自两个不同方向的作用力，一方面起到了增强对箱体的抓取力的作用；另一方面，在机械臂带动箱体做高速弧形运动、圆周运动等各种复杂路径运动时，还为箱体的离心运动提供了阻力，使得箱体不会被离心力摔出，保持了箱体运动状态的稳定性。

在本申请的一些可能的实现方式中，请参考图5，步骤201中，所述第一夹持位置和/或第二夹持位置通过以下步骤确定：

2011、在箱体的第一面选取小于或等于所述第一夹持面的第一区域、在箱体的第二面选取小于或等于所述第二夹持面的第二区域；

2012、判断当所述第一夹持面位于所述第一区域时，所述第二夹持面与所述第二区域之间的相对位移参数是否位于第二夹持面的行程范围内，若是，则将所述第二区域选中为所述第二夹持位置；和/或者

2013、判断当前第一夹持面与所述第一区域的距离是否位于机械臂的行程范围内，若是，则将所述第一区域选中为第一夹持位置。

在本申请实施例的一些可能的实施方式中，请参考图6，步骤202可具体包括如下步骤2021-2022，其中：

2021、控制机械臂移动夹持器，使得夹持器的第一夹持面到达所述第一夹持位置；

2022、根据所述夹持面相对位移参数移动夹持器的第二夹持面，使得夹持器的第二夹持面到达所述第二夹持位置。

采用上述方法，通过移动所述第二夹持面，可灵活地适应不同大小的箱体，到达箱体任意两个面的任意位置。

在本申请的一些可能的实现方式中，请参考图7，步骤2022可具体包括以下步骤20221-20222，其中：

20221、获得所述第二夹持面到达所述第二夹持位置所需的相对位移参数后，控制所述第二夹持面移动与所述相对位移参数对应的距离；和/或者

20222、在移动所述第二夹持面的过程中，获得位置传感器反馈的第二夹持面与第二夹持位置的相对位置信息，若所述相对位置达到了最小阈值，则停止移动所述第二夹持面。

为了保证夹持器和机械臂在抓取箱体时有效避开环境中可能存在的障碍物，如：箱体传送带、其他箱体、杂物等，在本申请实施例的一些可能的实施方式中，请参考图8，可以通过执行如下步骤204-206确定机械臂的第一夹持位置，其中：

204、计算夹持器位于所述第一夹持位置和第二夹持位置时对应的机械臂第一构型参数；

205、检测抓取区域内是否存在障碍物，若是，则获得其障碍物的位置信息；

206、计算所述第一构型参数对应的机械臂位置与所述抓取区域内障碍物的位置是否存在重合部分，若计算结果为否，则选中该第一构型参数对应的第一夹持位置和第二夹持位置。

应理解的是，上述步骤204和步骤205之间，并不存在严格的执行顺序，无论步骤204和步骤205同时执行、步骤204先于步骤205执行还是步骤204在步骤205之后执行，并不会影响本申请实施例的方案实现。

在一些可能的实施方式中，可通过摄像组件采集抓取区域的图像，并通过图像识别来确定该区域内是否存在障碍物，若存在障碍物，如：箱体传送带、其他箱体、杂物等，则通过视觉定位获取各障碍物的位置信息。具体地，可以通过在摄像组件采集的整个作业环境的图像中，选取抓取区域部分对其进行检测，也可以仅调用摄像组件采集抓取区域的图像进行检测。其中，抓取区域的范围，可以由用户预先设定，也可以根据实际需要随时调整，例如，可以根据机械臂的构型需要空间确定。

在本申请实施例的一些可能的实施方式中，请参考图8，确定第一夹持位置和第二夹持位置还可以包括如下步骤207：

207、获得包括至少两组所述第一夹持位置和第二夹持位置的第一集合，从该第一集合中选中与预设的第一筛选指标匹配度最高的第一夹持位置和第二夹持位置。

所述第一筛选指标可由用户预先设置。对于箱体而言，其满足抓取条件的第一夹持位置和第二夹持位置可选的方案众多、对应的机械臂构型方案也众多。采用上述方法，可根据用户的设置，在各种可选的机械臂构型方案中，用户可根据喜好，选择最符合用户需求的抓取方案，如，最靠近箱体中心区域的方案等，提升用户体验。

请参考图9，该图为本申请实施例提供的一种箱体放置控制方法的流程示意图，如图9所示，该方法可以包括以下步骤：

301、根据箱体的目标放置位置信息，在箱体的第一面确定与夹持器的第一夹持面对应的第一放置位置、在箱体的第二面确定与夹持器的第二夹持面对应第二放置位置；

302、在所述箱体位于所述目标位置时，夹持器的第一夹持面和第二夹持面分别从所述第一放置位置和第二放置位置释放作用力，将箱体放置在所述目标位置。

应理解的是，采用本申请实施例的技术方案，由于增加了第二夹持面的辅助作用，箱体更适合圆周运动、弧形运动、旋转运动等各种复杂运动路径。请参考图10，图10示出了箱体a从夹起状态搬运到放置状态的一种可能的方向改变。在经过各种圆周运动、弧形运动、旋转运动等各种复杂运动路径后，箱体的放置方向相对于其起始放置方向，可以发生水平翻转、竖直翻转、还可以在任意方向上360度范围内倾斜。因此，采用上述方法，可为一种抓取策略下的箱体配置多种放置策略，大大提高了配置策略的丰富性和灵活性。

在本申请实施例的一些可能的实施方式中，如图11所示，所述第一放置位置和/或第二放置位置可以通过以下步骤3011-3013确定：

3011、在箱体的第一面选取小于或等于所述第一夹持面的第三区域、在箱体的第二面选取小于或等于所述第二夹持面的第四区域；

3012、判断当前第一夹持面与所述第三区域的距离是否位于机械臂的范围内，若是，则将所述第三区域选中为第一放置位置；和/或者

3013、判断当所述第一夹持面位于所述第三区域时，所述第二夹持面与所述第二区域之间的相对位移参数是否位于第二夹持面的行程范围内，若是，则将所述第二区域选中为所述第二夹持位置。

请参考图12，图12示出了一种在目标区域堆放的各种箱体的位置和方向图。应理解的是，由于箱体的放置方向相对于其初始方向可以发生各种角度改变，可以在目标放置区域的各个方向和角度来为箱体匹配目标位置。因此，采用本申请实施例的技术方案，大大降低了对放置空间的需求。

在本申请实施例的一些可能的实施方式中，为了保证夹持器和机械臂在搬运和放置箱体的过程中有效避开环境中的障碍物，如：集装箱壁、箱体传送带、已放置好的其他箱体、杂物等。如图13所示，所述第一放置位置可通过以下步骤304-306确定：

304、计算夹持器位于所述第三区域时对应的机械臂第二构型参数；

305、检测放置区域内是否存在障碍物，若是，则获得其障碍物的位置信息；

306、计算所述第二构型参数对应的机械臂位置与所述放置区域内障碍物的位置是否存在重合部分，若计算结果为否，则将该第二构型参数对应的第三区域选中为第一夹持位置。

应理解的是，上述步骤304和步骤305之间，并不存在严格的执行顺序，无论步骤304和步骤305同时执行、步骤304先于步骤305执行还是步骤204在步骤305之后执行，并不会影响本申请实施例的方案实现。

在一些可能的实施方式中，可通过摄像组件采集放置区域图像，并通过图像识别来确定该区域内是否存在障碍物，若存在障碍物，如：集装箱壁、其他箱体、杂物等，则通过视觉定位获取各障碍物的位置信息。具体地，可以通过在摄像组件采集的整个作业环境的图像中，选取放置区域部分对其进行检测，也可以仅调用摄像组件采集放置区域的图像进行检测。其中，放置区域的范围，可以由用户预先设定，也可以根据实际需要随时调整。

在一种可能的实施方式中，请参考图13，确定所述第一放置位置和第二放置位置还可以包括以下步骤307：

307、获得包括至少两组所述第一放置位置和第二放置位置的第二集合，从该第二集合中选中与预设的第二筛选指标匹配度最高的第一放置位置和第二放置位置。

所述第二筛选指标可由用户预先设置。对于箱体而言，其满足放置条件的第一放置位置和第二放置位置可选的方案众多；相应的机械臂构型方案也众多。采用本申请实施例的技术方案，可根据用户的设置，在各种可选的机械臂构型方案中，选择最符合用户需求的放置方案，提升用户体验。

基于上述实施例，请参考图14，本申请实施例提供一种箱体取放控制方法，所述方法包括：

401、根据箱体的位置和尺寸信息，计算在箱体的第一面与夹持器的第一夹持面对应的第一夹持位置、计算在箱体的第二面与夹持器的第二夹持面对应的第二夹持位置；

402、根据箱体的目标放置位置信息，计算在箱体的第一面与夹持器的第一夹持面对应的第一放置位置、计算在箱体的第二面与夹持器的第二夹持面对应第二放置位置；

403、获得至少一组第一取放位置和第二取放位置，其中，所述第一取放位置同时符合第一夹持位置和第一放置位置的计算结果、所述第二取放位置同时符合第二夹持位置和第二放置位置的计算结果；

404、控制机械臂将夹持器的第一夹持面和第二夹持面分别移动到所述第一取放放置和第二取放位置，夹起所述箱体后搬运到所述目标位置放下。

采用上述方法，通过在箱体上确定位于两个不同的面上的第一取放位置和第二取放位置，从而向第一取放位置和第二取放位置施加不同方向的作用力，可以适应抓取对象为各种不同尺寸和形状的箱体的应用场景，增强对箱体的抓取力，保持机械臂高速弧形运动、圆周运动等各种复杂路径运动时箱体的稳定性。

在一些可能的实施方式中，请参考图5，所述第一夹持位置和/或第二夹持位置可以通过以下步骤确定：

在箱体的第一面选取小于或等于所述第一夹持面的第一区域、在箱体的第二面选取小于或等于所述第二夹持面的第二区域；

判断当所述第一夹持面位于所述第一区域时，所述第二夹持面与所述第二区域之间的相对位移参数是否位于第二夹持面的行程范围内，若是，则将所述第二区域选中为所述第二夹持位置；和/或者

判断当前第一夹持面与所述第一区域的距离是否位于机械臂的行程范围内，若是，则将所述第一区域选中为第一夹持位置；

请参考图11，所述第一放置位置和/或第二放置位置可通过以下步骤确定：

在箱体的第一面选取小于或等于所述第一夹持面的第三区域、在箱体的第二面选取小于或等于所述第二夹持面的第四区域；

判断当前第一夹持面与所述第一区域的距离是否位于机械臂的范围内，若是，则将所述第一区域选中为第一夹持位置；和/或者

判断当所述第一夹持面位于所述第一区域时，所述第二夹持面与所述第二区域之间的相对位移参数是否位于第二夹持面的行程范围内，若是，则将所述第二区域选中为所述第二夹持位置。

在一些可能的实施方式中，请参考图8，所述第一夹持位置和第二夹持位置还通过以下步骤确定：

计算夹持器位于所述第一夹持位置和第二夹持位置时对应的机械臂第一构型参数；

检测抓取区域内是否存在障碍物，若是，则获得其障碍物的位置信息；

计算所述第一构型参数对应的机械臂位置与所述抓取区域内障碍物的位置是否存在重合部分，若计算结果为否，则选中该第一构型参数对应的第一夹持位置和第二夹持位置；和/或者

请参考图13，所述第一放置位置还可以通过以下步骤确定：

计算夹持器位于所述第一放置位置和第二放置位置对应的机械臂第二构型参数；

检测放置区域内是否存在障碍物，若是，则获得其障碍物的位置信息；

计算所述第二构型参数对应的机械臂位置与所述放置区域内障碍物的位置是否存在重合部分，若计算结果为否，则选中该第二构型参数对应的第一放置位置和第二放置位置。

在一些可能的实施方式中，请参考图8，所述第一夹持位置和第二夹持位置还可以通过以下步骤确定：

获得包括至少两组所述第一夹持位置和第二夹持位置的第一集合，从该第一集合中选中与预设的第一筛选指标匹配度最高的第一夹持位置和第二夹持位置；和/或者

请参考图13，所述第一放置位置和第二放置位置还可以通过以下步骤确定：

获得包括至少两组所述第一放置位置和第二放置位置的第二集合，从该第二集合中选中与预设的第二筛选指标匹配度最高的第一放置位置和第二放置位置。

在一些可能的实施方式中，确定第一取放位置和第二取放位置还包括：

获得包括至少两组所述第一取放位置和第二取放位置的第三集合，从该第三集合中选中与预设的第三筛选指标匹配度最高的第一取放位置和第二取放位置。

在一种可能的实施方式中，可在确定所述第一夹持位置和第二夹持位置之前，确定所述第一放置位置和第二放置位置，并根据所述第一放置位置和第二放置位置获得相匹配的所述第一夹持位置和第二夹持位置。

虽然按照执行时序，机械臂是先抓取箱体、后放置箱体，但由于箱体起始位置空间宽敞、障碍物少，因此，抓取箱体可选的机械臂构型方案，即第一夹持位置较为丰富，而目标位置往往存在更多的障碍物，如：已放置好的箱体、集装箱壁等，且放置区域空间相对狭窄，因此，放置箱体可选的机械臂构型方案，即第一放置位置往往较少。采用本申请实施例提供的技术方案，通过先确定较少的第一放置位置，根据第一放置位置来确定第一夹持位置，可以更高效地对抓取方案和放置方案进行组合。

在一些可能的实施方式中，请参考图6，所述控制夹持器的第一夹持面和第二夹持面分别到达所述第一夹持位置和第二夹持位置，包括：

2011、控制机械臂移动夹持器，使得夹持器的第一夹持面到达所述第一夹持位置；

2022、移动夹持器的第二夹持面，使得夹持器的第二夹持面到达所述第二夹持位置。

在一些可能的实施方式中，请参考图7，所述使得夹持器的第二夹持面到达所述夹持器具体包括：

20221、获得所述第二夹持面到达所述第二夹持位置所需的相对位移参数后，控制所述第二夹持面移动与所述相对位移参数对应的距离；和/或者

20222、在移动所述第二夹持面的过程中，获得位置传感器反馈的第二夹持面与第二夹持位置的相对位置信息，若所述相对位置达到了最小阈值，则停止移动所述第二夹持面。

基于上述实施例，请参考图15，本申请实施例还提供一种箱体抓取控制装置，用于控制具有两个夹持面的夹持器抓起箱体，箱体抓取控制装置500包括：

采集单元501，用于采集箱体的位置和尺寸信息；

处理单元502，用于执行如前述箱体抓取控制方法任一实施例中所述的方法，不再一一赘述。

基于上述实施例，请参考图16，本申请实施例还提供一种箱体放置控制装置，用于控制具有两个夹持面的夹持器抓起箱体，箱体放置控制装置600包括：

采集单元601，用于采集箱体的位置和尺寸信息；

处理单元602，用于执行如前述箱体放置控制方法任一实施例中所述的方法，不再一一赘述。

基于上述实施例，请参考图17，本申请实施例还提供一种箱体取放控制系统，用于控制具有两个夹持面的夹持器抓起和放置箱体，箱体取放控制系统700包括：

采集单元701，用于采集箱体的位置和尺寸信息；

处理单元702，用于执行如前述箱体取放控制方法任一实施例中所述的方法，不再一一赘述。

基于以上实施例，本申请实施例还提供一种箱体取放控制设备，该箱体取放控制设备800可为图1所示机器人的一个组成模块，也可以作为一个单独的设备或作为其他设备中的组成模块，本申请对此不作限定。

请参考图15，该设备800包括：处理器801和存储器802。

存储器802用于存储程序；

处理器801调用存储器802中存储的程序，执行用于根据箱体的位置和尺寸信息，计算在箱体的第一面与夹持器的第一夹持面对应的第一夹持位置、计算在箱体的第二面与夹持器的第二夹持面对应的第二夹持位置；根据箱体的目标放置位置信息，计算在箱体的第一面与夹持器的第一夹持面对应的第一放置位置、计算在箱体的第二面与夹持器的第二夹持面对应第二放置位置；获得至少一组第一取放位置和第二取放位置，其中，所述第一取放位置同时符合第一夹持位置和第一放置位置的计算结果、所述第二取放位置同时符合第二夹持位置和第二放置位置的计算结果；控制机械臂将夹持器的第一夹持面和第二夹持面分别移动到所述第一取放放置和第二取放位置，夹起所述箱体后搬运到所述目标位置放下。

采用上述方法，通过在箱体上确定位于两个不同的面上的第一取放位置和第二取放位置，从而向第一取放位置和第二取放位置施加不同方向的作用力，可以适应抓取对象为各种不同尺寸和形状的箱体的应用场景，增强对箱体的抓取力，保持机械臂高速弧形运动、圆周运动等各种复杂路径运动时箱体的稳定性。。

处理器801用于实现图17中任一处理单元702所执行的动作，以实现图1所示实施例提供的机器人的动作。需要说明的是，实际应用中箱体取放控制设备可以包括一个或多个处理器，该箱体取放控制设备800的结构并不构成对本申请实施例的限定。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行上述各实施例中任一种可能的实施方式的方法。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面或第二方面中任一种可能的实施方式的方法。

本申请实施例还提供了一种计算机程序，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行前述任一实施例中任一种可能的实施方式的方法。

需要说明的是，上述“第一”和“第二”并无特殊含义，只是为了区别不同的模块。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。