[发明专利]面向工业堆叠零件的抓取方法、终端设备及可读存储介质

说明书

本发明提供一种面向工业堆叠零件的抓取方法、终端设备及可读存储介质，方法包括：生成堆叠场景中标准位姿摆放下的工业零件的一系列抓取位姿并获取位姿估计结果；采用可抓取性评价函数评价所述位姿估计结果，所述可抓取性评价函数表达式如下：f₁是抓取位置可达性的评价值；f₂是待抓取的工业零件的相对高度的评价值；f₃是待抓取的工业零件的稳定性的评价值；f₄是末端执行器抓取角度的评价值；α_i是对应评价值的权重参数；确定抓取顺序和对应每个所述工业零件的抓取位姿。提高了抓取的稳定性和效率，满足工业需求。

技术领域

本发明涉及机器人抓取技术领域，尤其涉及一种面向工业堆叠零件的抓取方法、终端设备及可读存储介质。

背景技术

我国目前机器人领域发展迅速，抓取机器人作为其中很大一部分开始广泛应用于家庭和工业场景中，但目前在工业场景中应用抓取机器人仍有较大挑战，主要有：工业场景一般对效率和稳定性要求非常高，既要求机械臂能够高效率地抓取并转移零件，又要求整个运动过程稳定不出差错；另一方面，工业上多为堆叠场景，而无论对于计算机视觉领域识别堆叠场景，还是机器人路径规划避免碰撞，目前的研究都不成熟。

抓取规划主要指在已经获得工业堆叠场景中各个工业零件位姿之后，对场景中工业零件抓取顺序和对应抓取位姿的规划。CN111243017A公开了一种基于3D视觉的智能机器人抓取方法，通过神经网络训练后能自主进行无碰撞路径规划，可以很好地适应工业拾取、分拣、装配等工作。CN106272424A公开了一种工业机器人抓取方法，通过单目相机和三维力传感器实现自适应抓取，最终可抓取散乱、倾斜放置的物品，降低工业零件空间位姿估计的难度。CN108555908B公开一种基于RGBD相机的堆叠工件姿态识别及拾取方法，可以实现对散乱堆叠、各种类型的工件的姿态识别和抓取。在工业生产中，一种常见的场景是同种零件杂乱堆放在物料箱内。通过上面三个专利信息可以看出，目前对于堆叠场景中零件的位姿估计和抓取时的路径规划已有一些方法。工业实际应用场景中，机械臂的末端执行器广泛使用多夹爪，零件的抓取顺序规划对抓取效率有重要影响，即先抓哪个工业零件，后抓哪个工业零件。目前的抓取方法一般只是按照随机顺序进行抓取，或多数只应用于实验室，并没有太关注一次拍照，多次抓取这方面的效率优化问题。本发明提出一个零件可抓取性的评价方法及相应装置，提高零件抓取的稳定性和效率。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明为了解决现有的问题，提供一种面向工业堆叠零件的抓取方法、终端设备及可读存储介质。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下所述：

一种面向工业堆叠零件的抓取方法，包括如下步骤：S1：生成堆叠场景中标准位姿摆放下的工业零件的一系列抓取位姿并获取位姿估计结果；S2：采用可抓取性评价函数评价所述位姿估计结果，所述可抓取性评价函数表达式如下：

其中，f₁是抓取位置可达性的评价值；f₂是待抓取的工业零件的相对高度的评价值；f₃是待抓取的工业零件的稳定性的评价值；f₄是末端执行器抓取角度的评价值；α_i是对应评价值的权重参数；S3：确定抓取顺序和对应每个所述工业零件的抓取位姿。

优选地，抓取位置可达性是当夹爪抓取所述工业零件时的位姿和场景中其他所述工业零件可能发生碰撞时，函数值为0；若不会发生碰撞，函数值为1；抓取位置可达性表达式定义为：