机器人抓取物料的碰撞检测方法、装置、设备和存储介质与流程

文档序号:28447149发布日期:2022-01-12 04:01阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种机器人抓取物料的碰撞检测方法,其特征在于,包括以下步骤:获取料框中待抓取物料的点云图像,根据所述点云图像构建抓取模型;提取抓取模型中的特征参量,所述特征参量包括抓取模型的待抓取面的法向量;判断所述特征参量是否满足预设的碰撞条件;若满足,则判定机器人沿所述法向量抓取时,所述待抓取物料与所述料框产生碰撞。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获取料框中待抓取物料的点云数据之前,所述方法还包括:获取空料框的点云图像,根据空料框的点云图像抽取空料框的顶点坐标;根据所述空料框的顶点坐标计算料框侧面的平面方程和料框顶面的平面方程,构建空料框的料框模型。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述点云图像构建抓取模型,包括:根据料框中待抓取物料的点云图像计算得到的待抓取物料的最小包围盒;所述抓取模型为以所述最小包围盒待抓取面为端面,以最小包围盒待抓取面法向量为方向的四面体;或,所述抓取模型为在最小包围盒的基础上,在最小包围盒待抓取面相对的两侧面上分别向外延伸机器人夹爪的断面的多面体。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述特征参量还包括所述抓取模型的顶点坐标和以所述抓取模型的顶点为起点、沿所述法向量方向的射线。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述判断所述特征参量是否满足预设的碰撞条件,包括:判断所述抓取模型的顶点是否全部在料框的内部空间;若所述抓取模型的顶点全部在料框的内部空间,则判断所述抓取模型的待抓取面的法向量是否与所述料框的顶面垂直;若垂直,则所述特征参量不满足预设的碰撞条件,判定机器人沿所述方向两抓取时,所述待抓取物料与所述料框不产生碰撞中。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:若所述抓取模型的待抓取面的法向量与所述料框的顶面不垂直,则计算所述以所述抓取模型的顶点为起点、沿所述法向量方向的射线与所述料框侧面所在平面的交点;判断所述交点是否在料框侧面内;若所述交点在料框侧面内,则所述特征参量满足预设的碰撞条件。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述判断所述交点是否在料框侧面内,包括:判断所述交点与相机坐标系原点和料框顶面所在平面的位置关系;若所述交点与相机坐标系原点在料框顶面所在平面的两侧,则判定所述交点在料框侧面内;若所述交点与相机坐标系原点在料框顶面所在平面的同侧,则判定所述交点未在料框侧面内。8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述判断所述交点是否在料框侧面内,包
括:比较所述交点在相机坐标系下的z坐标值与所述料框顶面在相机坐标系下的z坐标值之间的大小关系;若所述交点在相机坐标系下的z坐标值大于所述料框顶面在相机坐标系下的z坐标值,则判定所述交点在料框侧面内;若所述交点在相机坐标系下的z坐标值小于所述料框顶面在相机坐标系下的z坐标值,则判定所述交点未在料框侧面内。9.一种机器人抓取物料的碰撞检测装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取料框中待抓取物料的点云图像,根据所述点云图像构建抓取模型;提取模块,用于提取抓取模型中的特征参量,所述特征参量包括抓取模型的待抓取面的法向量;判断模块,用于判断所述特征参量是否满足预设的碰撞条件;碰撞判定模块,用于若判断所述特征参量满足预设的碰撞条件,则判定所述机器人抓取物料时会与所述料框产生碰撞。10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1-8任一项所述方法的步骤。11.一种物料分拣设备,包括工业机器人、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明提供了一种机器人抓取物料的碰撞检测方法、装置、设备和存储介质,所述方法包括,获取料框中待抓取物料的点云图像,根据所述点云图像构建抓取模型;提取抓取模型中的特征参量,所述特征参量包括抓取模型的待抓取面的法向量;判断所述特征参量是否满足预设的碰撞条件;若满足,则判定机器人沿所述法向量抓取时,所述待抓取物料与所述料框产生碰撞。本发明结合3D点云数据,在相机坐标系下,计算机器人夹爪与料框是否存在碰撞,其计算过程精简,提高了物料分拣的可靠性,更保证了工业化生产的效率。生产的效率。生产的效率。


技术研发人员:王森森 朱虹 宋明岑 黄雄亮
受保护的技术使用者:珠海格力电器股份有限公司
技术研发日:2021.10.29
技术公布日:2022/1/11
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