手操器的定位方法、装置、存储介质及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种手操器的定位方法、装置、存储介质及电子设备，所述方法包括：获取手操器所在区域的3D点云数据；从所述3D点云数据中提取所述手操器的点云数据；将所述手操器的点云数据与预设的模板点云数据进行配准，以确定所述手操器的位姿数据；根据所述位姿数据进行手操器的定位。本发明专利技术解决了由于手操器底部不平整无法保持其正面放置水平，进而导致机器人通过2D视觉定位的方法进行精准定位的问题，通过3D点云数据进行视觉定位，实现了机器人抓取过程中手操器的精准定位，使得生产线全自动化运行，提高生产效率。

Positioning method, device, storage medium and electronic equipment of hand manipulator

【技术实现步骤摘要】
手操器的定位方法、装置、存储介质及电子设备
本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种手操器的定位方法、装置、存储介质及电子设备。
技术介绍
随着自动化生产的需求，生产设备越来越多，为了提高效率和产量，自动化上下料成为必不可少的生产线配套设备，手操器自动化视觉检测设备是实现自动化生产必不可少的部分。目前，手操器自动化视觉检测设备需要皮带线将手操器运送到固定位置，机器人通过视觉定位将其抓取到固定的托盘上进行下一步检测。但是手操器底部并不平整，在皮带线上的姿态各异，无法通过2D视觉定位的方法进行精准的抓取。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术问题，提供一种手操器的定位方法、装置、存储介质及电子设备。本专利技术的一个方面，提供了一种手操器的定位方法，所述方法包括：获取手操器所在区域的3D点云数据；从所述3D点云数据中提取所述手操器的点云数据；将所述手操器的点云数据与预设的模板点云数据进行配准，以确定所述手操器的位姿数据；根据所述位姿数据进行手操器的定位。可选地，所述从所述3D点云数据中提取所述手操器的点云数据，包括：对所述3D点云数据进行滤波处理；对滤波处理后的3D点云数据进行边界估计，得到所述手操器的边界；通过区域增长算法对所述手操器的边界内的点云数据进行聚类，以从所述3D点云数据中分割出所述手操器的点云数据。可选地，所述对所述3D点云数据进行滤波处理，包括：采用体素网格滤波算法对所述3D点云数据进行滤波处理。可选地，所述将所述手操器的点云数据与预设的模板点云数据进行配准，以确定所述手操器的位姿数据，包括：采用迭代最近邻算法对所述手操器的点云数据与预设的模板点云数据进行匹配，以确定所述手操器的位姿数据。可选地，所述采用迭代最近邻算法对所述手操器的点云数据与预设的模板点云数据进行匹配，包括:对所述手操器的点云数据进行采样，得到采样数据集；从所述模板点云数据中提取与所述采样数据集中点云数据对应的关键点云数据；计算将所述采样数据集中点云数据转换为对应的关键点云数据的旋转矩阵和平移矢量；根据所述旋转矩阵和平移矢量确定所述手操器的位姿数据。可选地，所述从所述模板点云数据中提取与所述采样数据集中点云数据对应的关键点云数据，包括:提取模板点云数据中与所述采样数据集中点云数据对应的目标点云数据；从所述目标点云数据中提取与所述采样数据集中对应点云数据满足特征和位置的相似度条件的点云数据。本专利技术的另一个方面，提供了一种手操器的定位装置，所述装置包括：获取模块，用于获取手操器所在区域的3D点云数据；提取模块，用于从所述3D点云数据中提取所述手操器的点云数据；配准模块，用于将所述手操器的点云数据与预设的模板点云数据进行配准，以确定所述手操器的位姿数据；定位模块，用于根据所述位姿数据进行手操器的定位。可选地，所述提取模块，包括：滤波单元，用于对所述3D点云数据进行滤波处理；边界估计单元，用于对滤波处理后的3D点云数据进行边界估计，得到所述手操器的边界；聚类单元，用于通过区域增长算法对所述手操器的边界内的点云数据进行聚类，以从所述3D点云数据中分割出所述手操器的点云数据。可选地，所述配准模块，具体用于采用迭代最近邻算法对所述手操器的点云数据与预设的模板点云数据进行匹配，以确定所述手操器的位姿数据。可选地，所述配准模块，包括：采样单元，用于对所述手操器的点云数据进行采样，得到采样数据集；提取单元，用于从所述模板点云数据中提取与所述采样数据集中点云数据对应的关键点云数据；第一计算单元，用于计算将所述采样数据集中点云数据转换为对应的关键点云数据的旋转矩阵和平移矢量；第二计算单元，用于根据所述旋转矩阵和平移矢量计算所述手操器的位姿数据。可选地，所述提取单元，具体用于提取模板点云数据中与所述采样数据集中点云数据对应的目标点云数据；从所述目标点云数据中提取与所述采样数据集中对应点云数据满足特征和位置的相似度条件的点云数据。此外，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。此外，本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器、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，所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法的步骤。本专利技术实施例提供的手操器的定位方法、装置、存储介质及电子设备，解决了由于手操器底部不平整无法保持其正面放置水平，进而导致机器人通过2D视觉定位的方法进行精准定位的问题，通过3D点云数据进行视觉定位，实现了机器人抓取过程中手操器的精准定位，使得生产线全自动化运行，提高生产效率。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的手操器的定位方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的手操器的定位方法中步骤S12的内部流程示意图；图3为本专利技术实施例的手操器的定位装置的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。图1示意性示出了本专利技术一个实施例的手操器的定位方法的流程图。参照图1，本专利技术实施例提出的手操器的定位方法具体包括步骤S11～S14，如下所示：S11、获取手操器所在区域的3D点云数据。本专利技术实施例中的手操器所在区域的3D点云数据是通过使用单目相机和结构光的方式利用三角测量法获得的点云数据。S12、从所述3D点云数据中提取所述手操器的点云数据。S13、将所述手操器的点云数据与预设的模板点云数据进行配准，以确定所述手操器的位姿数据。模板点云数据是通过预先对按照正面水平放置的标准进行摆放的手操器采集的点云数据。S14、根据所述位姿数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手操器的定位方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取手操器所在区域的3D点云数据；/n从所述3D点云数据中提取所述手操器的点云数据；/n将所述手操器的点云数据与预设的模板点云数据进行配准，以确定所述手操器的位姿数据；/n根据所述位姿数据进行手操器的定位。/n

【技术特征摘要】
1.一种手操器的定位方法，其特征在于，所述方法包括：
获取手操器所在区域的3D点云数据；
从所述3D点云数据中提取所述手操器的点云数据；
将所述手操器的点云数据与预设的模板点云数据进行配准，以确定所述手操器的位姿数据；
根据所述位姿数据进行手操器的定位。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述3D点云数据中提取所述手操器的点云数据，包括：
对所述3D点云数据进行滤波处理；
对滤波处理后的3D点云数据进行边界估计，得到所述手操器的边界；
通过区域增长算法对所述手操器的边界内的点云数据进行聚类，以从所述3D点云数据中分割出所述手操器的点云数据。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述3D点云数据进行滤波处理，包括：
采用体素网格滤波算法对所述3D点云数据进行滤波处理。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述手操器的点云数据与预设的模板点云数据进行配准，以确定所述手操器的位姿数据，包括：
采用迭代最近邻算法对所述手操器的点云数据与预设的模板点云数据进行匹配，以确定所述手操器的位姿数据；
所述采用迭代最近邻算法对所述手操器的点云数据与预设的模板点云数据进行匹配，具体包括:
对所述手操器的点云数据进行采样，得到采样数据集；
从所述模板点云数据中提取与所述采样数据集中点云数据对应的关键点云数据；
计算将所述采样数据集中点云数据转换为对应的关键点云数据的旋转矩阵和平移矢量；
根据所述旋转矩阵和平移矢量确定所述手操器的位姿数据。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述模板点云数据中提取与所述采样数据集中点云数据对应的关键点云数据，包括:
提取模板点云数据中与所述采样数据集中点云数据对应的目标点云数据；
从所述目标点云数据中提...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志勇，朱虹，宋明岑，
申请(专利权)人：珠海格力智能装备有限公司，珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44