[发明专利]基于散料三维特征分布的空间坐标寻位方法

说明书

本发明公开了一种基于散料三维特征分布的抓取方法，包括如下步骤：建立质量特征分布及抓取效果关系模型；根据质量特征分布及抓取效果关系模型获取散料抓取时的抓取效果；筛选出所有达到抓取效果要求的抓取点；将达到抓取效果要求的抓取点中有面积重合的非优化抓取点从队列中删除，获取优化的抓取点；将优化的抓取点按方向进行路径规划，生成业务抓取点队列；根据业务抓取点队列完成散料抓取。本发明有效的给出每一位置的高效抓取点，发货效率上相较于人工规划抓取方法有大幅提升。

技术领域

本发明属于散料运输领域，具体涉及一种基于散料三维特征分布的抓取方法。

背景技术

在铁精粉无人值守系统的抓取发料工作中，因发货时间窗口限制的原因，对抓取效率有较高要求。散料表面分布具有极不规则、分布连续的特征，且抓取过程中会动态变化。抓斗抓取点位的选择，关系到抓取的效果与效率。抓取点位选择不当，除存在安全风险外，抓取效率达不到要求，则无法适应发货业务需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于散料三维特征分布的抓取方法，以解决现有技术中存在的抓取效率低的问题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于散料三维特征分布的抓取方法，包括如下步骤：

建立质量特征分布及抓取效果关系模型；

根据质量特征分布及抓取效果关系模型获取散料抓取时的抓取效果；

筛选出所有达到抓取效果要求的抓取点；

将达到抓取效果要求的抓取点中有面积重合的非优化抓取点从队列中删除，获取优化的抓取点；

将优化的抓取点按方向进行路径规划，生成业务抓取点队列；

根据业务抓取点队列完成散料抓取。

进一步的，所述质量特征分布及抓取效果关系模型为：

其中，AFF_pq为整个抓取窗口的质量分布向心度；AFF_uv为子窗口的质量分布向心度。

进一步的，所述子窗口的质量分布向心度计算方法如下：

AFF_uv＝α*HS_z*D_uv (2)

其中，

其中，α值为中心区域范围：P_x∈[l₁,l₂]为物料分布中心带；P_x∈([1,l₁]∪[l₂,P])为设定[l₁,l₂]范围为中心带，在其内为正向参数；HS_z为中心带的平均高度；D_uv为特征值。

进一步的，所述优化的抓取点获取方法包括；对所有抓取效果好的窗口根据其重合程度及向心度，进一步选择相近区域中位置最优抓取点并保留在抓取点位置队列中，非最优点位从点位队列中删除。

进一步的，所述抓取点位保留条件如下：

假设有可抓取点位队列Pos_k，对于任意两个相交的抓取窗口，假设其相交的面积S_K小于抓取窗口S_zd的r_s，当点位Pos_K其向心度在与其相交的抓取窗口面积超过S₀的抓取窗口中向心度最高则被保留，其中，r_s表示两个窗口之间的重合部分占抓取窗口的比例。