几何点云模型构建方法、工件抓取方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本公开提供一种几何点云模型构建方法、工件抓取方法、装置和电子设备，该几何点云模型构建方法应包括：获取目标工件的三维属性信息，三维属性信息包括多个三角面片，每个三角面片包括：三角面片的三个顶点坐标信息，多个三角面片用于构成目标工件的几何形状；针对每个三角面片，对三角面片进行采样，得到多个采样点；对多个三角面片的多个采样点进行删点操作，得到剩余的采样点为目标采样点，其中，任意两个相邻的目标采样点之间的距离大于预设距离阈值；根据多个三角面片的目标采样点，构建目标工件的几何点云模型。本公开能够自动生成几何点云模型，避免人工采集模型耗时费力的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
几何点云模型构建方法、工件抓取方法、装置和电子设备


[0001]本公开涉及计算机
，尤其涉及一种几何点云模型构建方法、工件抓取方法、装置和电子设备。

技术介绍

[0002]在工件的上下料等应用中，需要获取工件的几何点云模型，以定位工件的位置和姿态，进而进行工件的抓取。相关技术是通过人工将工件摆放为不同的角度，然后采用相机进行拍照获取工件的几何点云模型。
[0003]对于体积较大、形状各异的工件，采用上述方式获取工件的几何点云模型存在难度较大且耗时费力的问题。

技术实现思路

[0004]本公开的多个方面提供一种几何点云模型构建方法、工件抓取方法、装置和电子设备，以解决获取工件的几何点云信息存在难度较大且耗时费力的问题。
[0005]本公开实施例第一方面提供一种几何点云模型构建方法，包括：获取目标工件的三维属性信息，三维属性信息包括多个三角面片，每个三角面片包括：三角面片的三个顶点坐标信息，多个三角面片用于构成目标工件的几何形状；针对每个三角面片，对三角面片进行采样，得到多个采样点；对多个三角面片的多个采样点进行删点操作，得到剩余的采样点为目标采样点，其中，任意两个相邻的目标采样点之间的距离大于预设距离阈值；根据多个三角面片的目标采样点，构建目标工件的几何点云模型。
[0006]本公开实施例第二方面提供一种工件抓取方法，包括：获取目标工件的几何点云模型，几何点云模型是采用第一方面的几何点云模型构建方法确定的；根据几何点云模型，匹配目标工件的位姿信息；控制预设抓取设备，基于位姿信息抓取目标工件。
[0007]本公开实施例第三方面提供一种几何点云模型构建装置，包括：
[0008]获取模块，用于获取目标工件的三维属性信息，三维属性信息包括多个三角面片，每个三角面片包括：三角面片的三个顶点坐标信息，多个三角面片用于构成目标工件的几何形状；
[0009]采样模块，用于针对每个三角面片，对三角面片进行采样，得到多个采样点；
[0010]删点模块，用于对多个三角面片的多个采样点进行删点操作，得到剩余的采样点为目标采样点，其中，任意两个相邻的目标采样点之间的距离大于预设距离阈值；
[0011]构建模块，用于根据多个三角面片的目标采样点，构建目标工件的几何点云模型。
[0012]本公开实施例第四方面提供一种工件抓取装置，包括：
[0013]获取模块，用于获取目标工件的几何点云模型，几何点云模型是采用第一方面的几何点云模型构建方法确定的；
[0014]匹配模块，用于根据几何点云模型，匹配目标工件的位姿信息；
[0015]抓取模块，用于控制预设抓取设备，基于位姿信息抓取目标工件。
[0016]本公开实施例第五方面提供一种电子设备，包括：处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现第一方面的几何点云模型构建方法或第二方面的工件抓取方法。
[0017]本公开实施例应用工件的上下料的场景中，通过获取目标工件的三维属性信息，三维属性信息包括多个三角面片，每个三角面片包括：三角面片的三个顶点坐标信息，多个三角面片用于构成目标工件的几何形状；针对每个三角面片，对三角面片进行采样，得到多个采样点；对多个三角面片的多个采样点进行删点操作，得到剩余的采样点为目标采样点，其中，任意两个相邻的目标采样点之间的距离大于预设距离阈值；根据多个三角面片的目标采样点，构建目标工件的几何点云模型。首先，本公开基于目标工件的三维属性信息，能够自动生成几何点云模型，避免人工采集模型耗时费力的问题。其次，本公开通过对目标工件的每个三角面片进行采样，得到每个三角面片的多个采样点，然后根据预设距离阈值，对多个三角面片的多个采样点进行删点，使剩余的任意两个相邻的目标采样点之间的距离大于预设距离阈值，采用目标采用点构建几何点云模型，能够保证几何点云模型中采样点的均匀性，并且防止几何点云模型中采样点过密，进而能够得到高质量的几何点云模型。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
[0019]图1为本公开示例性实施例提供的一种几何点云模型构建方法的应用场景图；
[0020]图2为本公开示例性实施例提供的一种几何点云模型构建方法的步骤流程图；
[0021]图3为本公开示例性实施例提供的一种几何点云模型构建方法的示意图；
[0022]图4为本公开示例性实施例提供的另一种几何点云模型构建方法的步骤流程图；
[0023]图5为本公开示例性实施例提供的另一种几何点云模型构建方法的示意图；
[0024]图6为本公开示例性实施例提供的一种采样点确定方法的示意图；
[0025]图7为本公开示例性实施例提供的一种工件抓取方法的步骤流程图；
[0026]图8为本公开示例性实施例提供的一种几何点云模型构建装置的结构框图；
[0027]图9为本公开示例性实施例提供的一种工件抓取装置的步骤流程图；
[0028]图10为本公开示例性实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0029]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开具体实施例及相应的附图对本公开技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0030]在工件的上下料抓取等应用中，需要根据工件的几何点云信息，通过三维匹配技术定位料筐中工件的位置和姿态，进而实现工件的抓取。相关技术中，通过相机现场拍照获取工件各个表面点云的几何点云模型，但是该方式需要人工将工件摆放为不同的角度，面向相机拍照，操作费时费力，并且对于体积较大、形状各异的工件，就更增加了获取工件的几何点云模型的难度。
[0031]基于上述问题，通过获取目标工件的三维属性信息，三维属性信息包括多个三角面片，每个三角面片包括：三角面片的三个顶点坐标信息，多个三角面片用于构成目标工件的几何形状；针对每个三角面片，对三角面片进行采样，得到多个采样点；对多个三角面片的多个采样点进行删点操作，得到剩余的采样点为目标采样点，其中，任意两个相邻的目标采样点之间的距离大于预设距离阈值；根据多个三角面片的目标采样点，构建目标工件的几何点云模型。本公开采用已知工件的STL信息(三维属性信息)，可以避免人工采集几何点云模型的点云信息的过程，通过对STL进行表面采集点云信息的算法，就可以自动生成工件的几何点云模型，极大的提升了工件的上下料抓取的效率。
[0032]在本实施例中，几何点云模型构建方法和工件抓取方法可以是借助云计算系统实现整体的几何点云模型构建方法。此外，执行几何点云模型构建方法的服务器可以为云服务器，以便借助于云上资源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种几何点云模型构建方法，其特征在于，包括：获取目标工件的三维属性信息，所述三维属性信息包括多个三角面片，每个三角面片包括：所述三角面片的三个顶点坐标信息，多个所述三角面片用于构成所述目标工件的几何形状；针对每个所述三角面片，对所述三角面片进行采样，得到多个采样点；对所述多个三角面片的所述多个采样点进行删点操作，得到剩余的采样点为目标采样点，其中，任意两个相邻的所述目标采样点之间的距离大于预设距离阈值；根据所述多个三角面片的所述目标采样点，构建所述目标工件的几何点云模型。2.根据权利要求1所述的几何点云模型构建方法，其特征在于，所述针对每个所述三角面片，对所述三角面片进行采样，得到多个采样点，包括：针对每个所述三角面片，对所述三角面片进行随机采样，得到多个采样点。3.根据权利要求1所述的几何点云模型构建方法，其特征在于，所述针对每个所述三角面片，对所述三角面片进行采样，得到多个采样点，包括：针对每个所述三角面片，根据所述三角面片的三个顶点坐标信息，对所述三角面片进行采样，得到多个采样点，所述三角面片的面积与所述采样点的个数呈正相关关系。4.根据权利要求3所述的几何点云模型构建方法，其特征在于，所述针对每个所述三角面片，根据所述三角面片的三个顶点坐标信息，对所述三角面片进行采样，得到多个采样点，包括：针对每个所述三角面片，基于蒙特卡洛概率分布方式，根据所述三角面片的三个顶点坐标信息，确定所述三角面片的重心为一采样点；将所述三个顶点作为采样点，循环执行在已得到的采样点中，确定相邻的三个采样点组成的三角形的重心为采样点，直到得到所述多个采样点的个数与所述三角面片的面积呈预设比例关系。5.根据权利要求1至4中任一项所述的几何点云模型构建方法，其特征在于，所述对所述多个三角面片的多个采样点进行删点操作，得到剩余的采样点为目标采样点，包括：依次以任意一个采样点为圆心，删除在所述圆心预设距离内的采样点，得到剩余的采样点为所述目标采样点。6.根据权利要求5所述的几何点云模型构建方法，其特征在于，所述依次以任意一个采样点为圆心，删除所述圆心预设距离内的采样点，得到剩...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛文波，魏海永，丁有爽，邵天兰，
申请(专利权)人：梅卡曼德北京机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：