一种基于行为克隆的布料码垛机器人控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于行为克隆的布料码垛机器人控制系统及控制方法，属于布料码垛机器人技术领域，将待识别区域的三维真实位置变换到像素坐标系下的固定位置；基于实例分割算法获取固定位置下待识别区域内的布料单体；获取对布料单体进行人为码垛过程中布料单体的移动轨迹；基于行为克隆算法对移动轨迹进行编码，获得编码信息；根据编码信息获得控制指令，根据控制指令控制机器人的机械臂对布料单体进行码垛。本发明专利技术满足了纺织工业人机协作中对固定手眼系统中相机移动的需求，完成了对散乱堆叠布料的实时检测和堆叠整理的工作，实现了对外界码垛行为的克隆，机械臂动作组的自动编码，缩减了任务更换所导致的机械臂动作组的重新编码对时间的浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种基于行为克隆的布料码垛机器人控制系统及控制方法
本专利技术涉及布料码垛机器人
，具体涉及一种基于行为克隆的布料码垛机器人控制系统及控制方法。
技术介绍
纺织任务中，难免需要进行人机协同任务，对相机的固定方式及摆放位置有着严苛的要求，且需要相机进行移动，以获取尽可能大的识别区域；布料属于非刚体，无法通过物体检测算法获取布料实例的位姿，且行为克隆算法需要较为精确的布料检测算法及位置感知系统的加持；工业机器人对缝制作业过程中动态多变的环境参数、随机扰动等因素适应性较差，且常规工业机器人作业工艺的开发与调试周期长、效率低、工作量大，灵活度低、算法适应性差。纺织生产过程中，每一次更换纺织任务都需要重新编程机械臂抓取流程以适应不同的布料堆叠顺序及形状。对机械臂的重新编程会消耗大量的人力、时间成本，减缓生产速度，且在布料属于非刚性物体，无法使用物体检测算法直接获取其位置与姿态。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于行为克隆的布料码垛机器人控制系统及控制方法，以解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题。为了实现上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于行为克隆的布料码垛机器人控制方法，其特征在于：/n将待识别区域的三维真实位置变换到像素坐标系下的固定位置；/n基于实例分割算法获取固定位置下待识别区域内的布料单体；/n获取对固定位置下待识别区域内的布料单体进行人为码垛过程中布料单体的移动轨迹；/n基于行为克隆算法对移动轨迹进行编码，获得编码信息；/n根据编码信息获得控制指令，根据控制指令控制机器人的机械臂对布料单体进行码垛。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于行为克隆的布料码垛机器人控制方法，其特征在于：
将待识别区域的三维真实位置变换到像素坐标系下的固定位置；
基于实例分割算法获取固定位置下待识别区域内的布料单体；
获取对固定位置下待识别区域内的布料单体进行人为码垛过程中布料单体的移动轨迹；
基于行为克隆算法对移动轨迹进行编码，获得编码信息；
根据编码信息获得控制指令，根据控制指令控制机器人的机械臂对布料单体进行码垛。


2.根据权利要求1所述的基于行为克隆的布料码垛机器人控制方法，其特征在于：
基于Apriltag标签获取待识别区域的三维真实位置，并通过仿射变换将三维真实位置变换到像素坐标系下的固定位置；
基于BlendMask分割算法获取固定位置下待识别区域内布料单体的位置信息，其中，所述位置信息包括布料单体中心点的坐标和布料单体的方向角。


3.根据权利要求2所述的基于行为克隆的布料码垛机器人控制方法，其特征在于：
结合布料单体的中心点的坐标和布料单体的方向角，得到布料单体的空间位置变化信息，基于位置变化信息计算布料单体的移动轨迹；基于行为克隆算法对移动轨迹在时间序列上进行编码，获得移动轨迹的编码信息。


4.根据权利要求3所述的基于行为克隆的布料码垛机器人控制方法，其特征在于：
解码移动轨迹的编码信息获得控制机器人的机械臂对布料单体进行码垛的控制指令。


5.一种基于行为克隆的布料码垛机器人控制系统，其特征在于，包括：
近端图像采集单元，用于采集待识别区域图像信息，并传递给位置变换单元；
位置变换单元，用于将待识别区域的三维真实位置变换到像素坐标系下的固定位置；
单体识别单元，用于基于实例分割算法获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：周风余，顾潘龙，延晓辉，付天宇，万方，尹磊，杨志勇，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37