一种动态抓取物体方法、系统、设备和动态抓取垃圾方法、系统、设备技术方案

本发明专利技术公开了一种动态抓取物体的方法、系统以及设备。该方法包括传送带上的物体完成视觉识别，获得物体的信息和初步抓取位姿，将此时物体在传送带上的位置标记为起始位置；根据预设的时间周期，轮询是否有物体在可抓取范围内，如果已有至少一个物体在可抓取范围，则选择一个物体做抓取规划，如果没有物体在可抓取范围，则对第一个即将进入可抓取范围的物体做抓取规划；根据物体的初步抓取位姿、起始位置、传送带的运动速度，计算物体在传送带的实时位置和物体的实时抓取位姿；机械臂运动至物体的实时位置的上方，对物体进行抓取。通过本发明专利技术，能够对运动中的物体进行智能实时抓取，极大程度提高了动态抓取物体的效率和准确性。

A method, system and equipment for dynamically grabbing objects and garbage

【技术实现步骤摘要】
一种动态抓取物体方法、系统、设备和动态抓取垃圾方法、系统、设备
本专利技术涉及垃圾分拣
，尤其涉及一种动态抓取物体的方法、系统设备和动态抓取垃圾的方法、系统、设备。
技术介绍
随着现代人们生活水平的提高和各项消费的增加，城市垃圾产生量日益增多，环境状况也逐渐恶化。面对此种局面，垃圾分类是解决日益增多垃圾的最有效方式，也是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法。如何通过垃圾分类管理，最大限度地实现垃圾资源利用，减少垃圾处置的数量，改善生存环境状态，是当前中国乃至世界各国共同关注的迫切问题。垃圾分类在源头将垃圾分类投放，目前垃圾主要分为可回收垃圾、有害垃圾、干垃圾、湿垃圾等。其中，可回收垃圾又主要包括废纸、塑料、玻璃、金属等几大类。可回收垃圾是可以再生循环的垃圾。因此对可回收垃圾进行分类回收再利用十分的有必要。目前，可回收垃圾的分类回收方法主要包括人工拣选、风选等，其人工成本高，处理效率低，准确度也不高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种抓取可回收垃圾的方法、设备以及存储介质，以解决人工拣选可回收垃圾导致的效率低的问题。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：根据本专利技术的第一个方面，提供一种动态抓取物体的方法，所述方法包括：对传送带上的物体完成视觉识别，获得物体的信息和初步抓取位姿，将此时物体在传送带上的位置标记为起始位置；根据预设的时间周期，轮询是否有物体在可抓取范围内，如果已有至少一个物体在可抓取范围，则选择一个物体做抓取规划，如果没有物体在可抓取范围，则对第一个即将进入可抓取范围的物体做抓取规划；根据物体的初步抓取位姿、起始位置、传送带的运动速度，计算物体在传送带的实时位置和物体的实时抓取位姿；根据抓取规划获得运动轨迹，机械臂运动至物体的实时位置的上方，对物体进行抓取。根据本专利技术的第二个方面，提供一种动态抓取物体的系统，所述系统包括：传送带，用于传送物体；视觉识别装置，用于对传送带上的物体完成视觉识别，获得物体的信息，发送给服务器；服务器，用于根据物体的信息，计算初步抓取位姿，将此时物体在传送带上的位置标记为起始位置；机械臂，用于根据预设的时间周期，轮询是否有物体在可抓取范围内，如果已有至少一个物体在可抓取范围，则选择一个物体做抓取规划，如果没有物体在可抓取范围，则对第一个即将进入可抓取范围的物体做抓取规划，根据物体的初步抓取位姿、起始位置、传送带的运动速度，计算得出物体在传送带的实时位置和物体的实时抓取位姿，根据抓取规划获得运动轨迹，机械臂运动至物体的实时位置的上方，对物体进行抓取。根据本专利技术的第三个方面，提供一种动态抓取物体的设备，所述设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现动态抓取物体的步骤。根据本专利技术的第四个方面，提供一种动态抓取垃圾的方法，所述方法包括：获取传送带上物体的信息；根据物体信息，计算初步抓取位姿，将此时物体在传送带上的位置标记为起始位置；对传送带上物体做抓取规划；根据物体的初步抓取位姿、起始位置、传送带的运动速度，计算物体在传送带的实时位置和物体的实时抓取位姿；根据物体的实时抓取位姿和抓取规划，机械臂对物体进行抓取；根据物体的种类，机械臂将物体放置在对应的垃圾桶中。根据本专利技术的第五个方面，提供一种动态抓取垃圾的系统，所述系统包括：传送带，用于传送物体，所述物体为可回收垃圾；垃圾桶，用于分类收纳可回收垃圾；视觉识别装置，用于获取传送带上物体的信息，并发送给服务器；服务器，用于根据物体信息，计算初步抓取位姿，将此时物体在传送带上的位置标记为起始位置，对传送带上物体做抓取规划，根据物体的初步抓取位姿、起始位置、传送带的运动速度，计算物体在传送带的实时位置和物体的实时抓取位姿；机械臂，用于根据根据物体的实时抓取位姿和抓取规划，对物体进行抓取，并根据物体的种类将物体放置在对应的垃圾桶中。根据本专利技术的第六个方面，提供一种动态抓取垃圾的设备，所述设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现动态抓取垃圾的步骤。本专利技术实施例的动态抓取物体的方法、系统、设备和动态抓取垃圾的方法、系统、设备，能够对运动中的物体尤其是可回收垃圾进行智能实时抓取，极大程度提高了动态抓取物体的效率和准确性。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的动态抓取物体方法的流程图；图2为本专利技术实施例二提供的动态抓取物体系统的示意图；图3为本专利技术实施例四提供的动态抓取垃圾方法的流程图；图4为本专利技术实施例五提供的动态抓取垃圾方法系统的示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在后续的描述中，如果使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本专利技术的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。本专利技术实施例一提供了一种动态抓取物体的的方法。如图1所示，所述动态抓取物体方法包括：步骤S101、对传送带上的物体完成视觉识别，获得物体的信息和初步抓取位姿，将此时物体在传送带上的位置标记为起始位置；可以通过RGB相机拍摄传送带上的物体完成视觉识别，获取传送带上物体的原始图像RGB图像和深度信息。优选地，获得物体的初步抓取位姿，具体方式为：通过视觉识别获得物体的世界坐标点云，计算得到物体的初步抓取位姿，初步抓取位姿G由Gx,Gy,Gz,Gα,Gβ,Gθ六个变量表示，其中(Gx,Gy,Gz)表示抓取位姿的空间位置坐标，(Gα,Gβ,Gθ)表示抓取位姿的单位方向向量。其中，如何获得物体的世界坐标点云，在后面的实施例中会一一详细说明，这里不再赘述。步骤S102、根据预设的时间周期，轮询是否有物体在可抓取范围内，如果已有至少一个物体在可抓取范围，则选择一个物体做抓取规划，如果没有物体在可抓取范围，则对第一个即将进入可抓取范围的物体做抓取规划；具体地，如果已有至少一个物体在可抓取范围，则选择一个物体做抓取规划，其具体方式为：选择第一个即将离开可抓取范围内的物体做抓取规划；或者，选择可抓取范围内抓取效率最优化的物体做抓取规划。比如选择离机械臂当前位置最近的物体、或者形状最适合夹取的物体等等其它抓取效率最优化的物体准备抓取。步骤S103、根据物体的初步抓取位姿、起始位置、传送带的运动速度，计算物体在传送带的实时位置和物体的实时抓取位姿；优选地，所述计算得出物体的实时抓取位姿，具体方式为：设传送带的传输速度恒定为V，在x和y方向的速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态抓取物体的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n对传送带上的物体完成视觉识别，获得物体的信息和初步抓取位姿，将此时物体在传送带上的位置标记为起始位置；/n根据预设的时间周期，轮询是否有物体在可抓取范围内，如果已有至少一个物体在可抓取范围，则选择一个物体做抓取规划，如果没有物体在可抓取范围，则对第一个即将进入可抓取范围的物体做抓取规划；/n根据物体的初步抓取位姿、起始位置、传送带的运动速度，计算物体在传送带的实时位置和物体的实时抓取位姿；/n根据抓取规划获得运动轨迹，机械臂运动至物体的实时位置的上方，对物体进行抓取。/n

【技术特征摘要】
1.一种动态抓取物体的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
对传送带上的物体完成视觉识别，获得物体的信息和初步抓取位姿，将此时物体在传送带上的位置标记为起始位置；
根据预设的时间周期，轮询是否有物体在可抓取范围内，如果已有至少一个物体在可抓取范围，则选择一个物体做抓取规划，如果没有物体在可抓取范围，则对第一个即将进入可抓取范围的物体做抓取规划；
根据物体的初步抓取位姿、起始位置、传送带的运动速度，计算物体在传送带的实时位置和物体的实时抓取位姿；
根据抓取规划获得运动轨迹，机械臂运动至物体的实时位置的上方，对物体进行抓取。


2.如权利要求1所述的动态抓取物体的方法，其特征在于，根据抓取规划的运动轨迹，机械臂运动至物体的实时位置的上方，对物体进行抓取，具体方式为：
机械臂运动至物体的实时位置上方，在水平方向上机械臂跟随物体匀速运动，在竖直方向上，先将末端执行器向下移动不断接近物体的上表面，然后末端执行器张开抓取物体，关闭末端执行器在设定时间内实现稳定抓取，再抬起末端执行器完成移动抓取。


3.如权利要求1所述的动态抓取物体的方法，其特征在于，如果已有至少一个物体在可抓取范围，则选择一个物体做抓取规划，具体方式为：
选择第一个即将离开可抓取范围内的物体做抓取规划；
或者，选择可抓取范围内抓取效率最优化的物体做抓取规划。


4.如权利要求1所述的动态抓取物体的方法，其特征在于，所述获得物体的初步抓取位姿，具体方式为：
通过视觉识别获得物体的世界坐标点云，计算得到物体的初步抓取位姿，初步抓取位姿G由Gx,Gy,Gz,Gα,Gβ,Gθ六个变量表示，其中(Gx,Gy,Gz)表示抓取位姿的空间位置坐标，(Gα,Gβ,Gθ)表示抓取位姿的单位方向向量。


5.如权利要求4所述的动态抓取物体的方法，其特征在于，所述计算得出物体的实时抓取位姿，具体方式为：
设传送带的传输速度恒定为V，在x和y方向的速度分别为Vx和Vy，G(T)为根据T时刻获取的RGB图像和深度图像计算得到的抓取位姿，则各物体的实时抓取位姿G(t)的计算公式为：
Gx(t)＝Gx(T)+Vxⅹ(t-T),
Gy(t)＝Gy(T)+Vyⅹ(t-T),
GZ(t)＝GZ，Gα(t)＝Gα，Gβ(t)＝Gβ，Gθ(t)＝Gθ。


6.一种动态抓取物体的系统，其特征在于，所述系统包括：
传送带，用于传送物体；
视觉识别装置，用于对传送带上的物体完成视觉识别，获得物体的信息，发送给服务器；
服务器，用于根据物体的信息，计算初步抓取位姿，将此时物体在传送带上的位置标记为起始位置；
机械臂，用于根据预设的时间周期，轮询是否有物体在可抓取范围内，如果已有至少一个物体在可抓取范围，则选择一个物体做抓取规划，如果没有物体在可抓取范围，则对第一个即将进入可抓取范围的物体做抓取规划，根据物体的初步抓取位姿、起始位置、传送带的运动速度，计算得出物体在传送带的实时位置和物体的实时抓取位姿，根据抓取规划获得运动轨迹，机械臂运动至物体的实时位置的上方，对物体进行抓取。


7.一种动态抓取物体的设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一所述的步骤。


8.一种动态抓取垃圾的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取传送带上物体的信息；
根据物体信息，计算初步抓取位姿，将此时物体在传送带上的位置标记为起始位置；
对传送带上物体做抓取规划；
根据物体的初步抓取位姿、起始位置、传送带的运动速度，计算物体在传送带的实时位置和物体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯翔，
申请(专利权)人：深圳蓝胖子机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44