工件抓取点优化计算方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种工件抓取点优化计算方法、装置、设备及存储介质，包含：S1：预先训练主干残差网络M；S2：构建门控网络G；S3：计算所述主干残差网络M中每个所述残差单元对每一张输入图像的重要度；S4：将所述输入图像及其对应的各所述残差单元的重要度组成为输入

【技术实现步骤摘要】
工件抓取点优化计算方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及一种工件抓取点优化计算方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]机器人夹具夹持无序堆叠的待抓取工件时，需要事先确定抓取点，以便顺利完成抓取任务。对于球体、圆柱体、长方体，或者几种简单物体的组合体，可以比较容易地直接计算出抓取位姿。而对于表面结构复杂的工件，可以通过点云模板匹配技术识别工件，把在模板坐标系上事先设置好的固定抓取点变换到机器人坐标系下，再引导机器人进行定位抓取。
[0003]在表面结构复杂的工件模板上设置抓取点，尤其是模板上的可以绕某轴旋转任意角度生成可用抓取点(如圆柱圆锥侧面、圆或类圆中心)，常常会遇到以下2个问题：一是设置抓取点的工作量较大。由于工件堆叠无序，为了让该部位抓取点尽可能生效，需要沿垂直该部位的中心轴旋转选取多个抓取点。二是设置的抓取点未必是最优的，不一定能让机器人在抓取工件的过程中动作幅度最小。比如抓取圆形部位，夹具本来基本不需要旋转就可以完成抓取工作，但是由于抓取点是有限且固定的，可能夹具绕机器人末端法兰Z轴旋转一定角度后才会去抓取工件，既增大了碰撞概率，又降低工作节奏。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种工件抓取点优化计算方法、装置、设备及存储介质，采用如下的技术方案：
[0005]一种工件抓取点优化计算方法，包含以下步骤：
[0006]加载并输出夹具模型和待抓取的工件模型；
[0007]接收用户输入的第一操作信息；
[0008]根据用户输入的第一操作信息在工件模型上设置一个抓取点；
[0009]接收用户输入的第二操作信息；
[0010]根据用户输入的第二操作信息确定用户选择的抓取点的类型；
[0011]根据确定的抓取点的类型对抓取点进行优化得到优化后的新抓取点。
[0012]进一步地，用户输入的第二操作信息包含参考轴或旋转轴。
[0013]进一步地，在用户输入的第二操作信息为参考轴时，确定用户选择的抓取点为第一类抓取点；
[0014]根据确定的抓取点的类型对抓取点进行优化得到优化后的新抓取点的具体方法为：
[0015]将抓取点的坐标轴与参考轴对齐得到优化后的新抓取点。
[0016]进一步地，将抓取点的坐标轴与参考轴对齐得到优化后的新抓取点的具体方法为：
[0017]计算参考轴与机器人坐标系的Z轴的外积A；
[0018]计算抓取点Z轴和外积A的外积B，计算得到的外积B为新抓取点的X轴；
[0019]计算抓取点的Z轴和新抓取点的X轴的外积C，计算得到外积C为新抓取点的Y轴；
[0020]抓取点的Z轴为新抓取点的Z轴；
[0021]将得到的新抓取点的X轴、Y轴和Z轴分别归一化，得到最终的新抓取点。
[0022]进一步地，参考轴为机器人夹具工具坐标系的X轴或Y轴。
[0023]进一步地，在用户输入的第二操作信息为旋转轴时，确定用户选择的抓取点为第二类抓取点；
[0024]根据确定的抓取点的类型对抓取点进行优化得到优化后的新抓取点的具体方法为：
[0025]将抓取点沿着旋转轴转动得到最高点并将最高点最为优化后的新抓取点。
[0026]进一步地，将抓取点沿着旋转轴转动得到最高点并将最高点最为优化后的新抓取点的具体方法为：
[0027]计算抓取点的Z轴和新抓取点的Z轴的夹角；
[0028]计算抓取点绕旋转轴旋转角度θ得到的变换矩阵；
[0029]计算抓取点与变换矩阵的乘机得到新抓取点。
[0030]一种工件抓取点优化计算装置，包含：
[0031]输出模块，用于加载并输出夹具模型和待抓取的工件模型；
[0032]第一接收模块，用于接收用户输入的第一操作信息；
[0033]设置模块，用于根据用户输入的第一操作信息在工件模型上设置一个抓取点；
[0034]第二接收模块，用于接收用户输入的第二操作信息；
[0035]确定模块，用于根据用户输入的第二操作信息确定用户选择的抓取点的类型；
[0036]计算优化模块，用于根据确定的抓取点的类型对抓取点进行优化得到优化后的新抓取点。
[0037]一种终端设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现前述的工件抓取点优化计算方法的步骤。
[0038]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现前述的工件抓取点优化计算方法的步骤。
[0039]本专利技术的有益之处在于所提供的工件抓取点优化计算方法、装置、设备及存储介质，无需投入较大工作量设置抓取点，且能够使机器人在抓取工件的过程中动作幅度最小。
附图说明
[0040]图1是本专利技术的工件抓取点优化计算方法示意图；
[0041]图2是本专利技术的抓取点X轴对齐参考轴的示意图；
[0042]图3是本专利技术的计算最高抓取点的示意图；
[0043]图4是本专利技术的工件抓取点优化计算装置的示意图；
[0044]图5是本专利技术的终端设备的示意图。
具体实施方式
[0045]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。
[0046]本申请提供的工件抓取点优化计算方法，可以应用于机械臂的控制终端上，例如计算机、平板电脑。
[0047]如图1所示，本专利技术提供的一种工件抓取点优化计算方法，包含以下步骤：
[0048]步骤S10：加载并输出夹具模型和待抓取的工件模型。
[0049]具体而言，可预先构建不同类型的工具模型，例如，三爪夹具、四爪夹具。其中，工具模型的数据类型可为点云模型或CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)模型。作为示例的，在工具模型为二爪夹具的情况下，可分别在二爪与物体的两个接触点的中心点设置拖拽点；在工具模型为吸盘式工具的情况下，可在吸盘式工具末端吸头的中心点设置拖拽点。同样的，还可以预先构建待抓取的工件模型。把待抓取的工件模型和夹具模型加载到抓取点设置软件并展示出来。
[0050]步骤S20：接收用户输入的第一操作信息。
[0051]具体而言，用户通过输入设备(如鼠标、键盘或控制手柄)或通过触屏的方式输入一个第一操作信息。在本申请中，用户通过鼠标选择一个待优化的抓取点。
[0052]步骤S30：根据用户输入的第一操作信息在工件模型上设置一个抓取点。
[0053]根据用户的鼠标点选操作，在工件模型上对应位置设置该待优化的抓取点。
[0054]步骤S40：接收用户输入的第二操作信息。
[0055]在本申请中，用户还通过输入设备输入一个第二操作信息。具体地，用户输入的第二操作信息包含参考轴或旋转轴。
[0056]步骤S50：根据用户输入的第二操作信息确定用户选择的抓取点的类型。
[0057]具体地，在用户输入的第二操本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工件抓取点优化计算方法，其特征在于，包含以下步骤：加载并输出夹具模型和待抓取的工件模型；接收用户输入的第一操作信息；根据用户输入的所述第一操作信息在所述工件模型上设置一个抓取点；接收用户输入的第二操作信息；根据用户输入的所述第二操作信息确定用户选择的抓取点的类型；根据确定的抓取点的类型对所述抓取点进行优化得到优化后的新抓取点。2.根据权利要求1所述的工件抓取点优化计算方法，其特征在于，用户输入的所述第二操作信息包含参考轴或旋转轴。3.根据权利要求2所述的工件抓取点优化计算方法，其特征在于，在用户输入的所述第二操作信息为参考轴时，确定用户选择的抓取点为第一类抓取点；所述根据确定的抓取点的类型对所述抓取点进行优化得到优化后的新抓取点的具体方法为：将所述抓取点的坐标轴与所述参考轴对齐得到优化后的新抓取点。4.根据权利要求3所述的工件抓取点优化计算方法，其特征在于，所述将所述抓取点的坐标轴与所述参考轴对齐得到优化后的新抓取点的具体方法为：计算所述参考轴与机器人坐标系的Z轴的外积A；计算所述抓取点Z轴和所述外积A的外积B，计算得到的所述外积B为所述新抓取点的X轴；计算所述抓取点的Z轴和所述新抓取点的X轴的外积C，计算得到所述外积C为所述新抓取点的Y轴；所述抓取点的Z轴为所述新抓取点的Z轴；将得到的所述新抓取点的X轴、Y轴和Z轴分别归一化，得到最终的新抓取点。5.根据权利要求3所述的工件抓取点优化计算方法，其特征在于，所述参考轴为机器人夹具工具坐标系的X轴或Y轴。6.根据权利要求2所述的工件抓取点优化计算方法，其特征在于，在用户输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜欢，李宏坤，张国浩，樊钰，田璇，
申请(专利权)人：杭州迁移科技有限公司，
类型：发明
国别省市：