用于控制机器人的手爪抓取对象的控制装置和方法制造方法及图纸

提供了一种用于控制机器人的手爪抓取对象的控制装置和控制方法。所述控制装置包括第一模块和第二模块。所述第一模块配置成生成抓取数据集以供所述第二模块使用。所述第二模块配置成：基于抓取数据集中的各抓取位姿的质量分数、确定表示手爪是否能够到达所述待抓取对象的可达性以及表示手爪不与环境中障碍物发生干涉的可能性的无碰撞概率计算出各抓取位姿的综合抓取分数；基于各抓取位姿的综合抓取分数确定出用于抓取所述待抓取对象的位姿。分数确定出用于抓取所述待抓取对象的位姿。分数确定出用于抓取所述待抓取对象的位姿。

【技术实现步骤摘要】
用于控制机器人的手爪抓取对象的控制装置和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于控制机器人的手爪抓取对象的控制装置和控制方法，还涉及一种相应的机器可读存储介质。

技术介绍

[0002]智能机器人系统通过手爪与抓取对象进行交互而完成抓取操作。抓取对象特性各异，例如，如尺寸、形状和材料等都不尽相同；手爪也因手指和关节的数量不同而具有不同数量的自由度；而且抓取过程中可能存在外界干扰，因此完成抓取操作需要制定针对抓取对象、手爪和环境制定抓取规划。
[0003]抓取规划的制定目标是在能够抵抗外界干扰和对象自重的情况下获得能够满足抓取质量的抓取结果。在现有技术中，已经存在诸多针对抓取规划的算法研究，这些算法主要包括两类，即，基于分析法的抓取算法(简称为“分析法”)和基于经验法的抓取算法(简称为“经验法”)。但是，这两种解决方案均存在不尽如人意的方面。
[0004]分析法主要通过运动学和动力学公式以及数学模型来实现。但是，分析法的计算复杂度高，运算速度慢，搜索时间长，抓取结果的评估准确度不高。
[0005]经验法主要通过模拟人类手爪的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制机器人的手爪抓取对象的控制装置，所述控制装置包括第一模块和第二模块，所述第一模块配置成：生成抓取数据集以供所述第二模块使用，所述抓取数据集包含对应于手爪和对象的多个组合的多组数据，每组数据包含一手爪、一对象、用该手爪抓取该对象的多个抓取位姿以及表示各抓取位姿的抓取稳定性和/或抓取鲁棒性的质量分数；所述第二模块配置成：从所述抓取数据集中选择出与待抓取对象和当前手爪的组合相应的一组数据；确定表示当前手爪是否能够到达所述待抓取对象的可达性以及表示当前手爪的端部不与环境中障碍物发生干涉的可能性的无碰撞概率；基于选择出的一组数据中的各抓取位姿的质量分数以及确定出的可达性和无碰撞概率计算出各抓取位姿的综合抓取分数；以及基于各抓取位姿的综合抓取分数确定出用于抓取所述待抓取对象的位姿。2.如权利要求1所述的控制装置，其中，基于各抓取位姿的综合抓取分数确定出用于抓取所述待抓取对象的位姿包括：按照各抓取位姿的综合抓取分数从高到低的顺序，通过软件模拟无碰撞验证，以便验证当前手爪在以一抓取位姿抓取所述待抓取对象的过程中是否会与环境中障碍物发生干涉，并将首次被验证为不会发生干涉的抓取位姿确定为用于抓取所述待抓取对象的位姿。3.如权利要求1或2所述的控制装置，其中，所述综合抓取分数通过如下公式计算出：F＝ke
c1Q e
c2P
,Q>q
t
,P>p
t
其中，F表示所述综合抓取分数，Q表示所述质量分数，P表示所述无碰撞概率，c1和c2分别表示质量分数和无碰撞概率的权重，q
t
和p
t
分别表示质量分数和无碰撞概率的及格阈值，k表示所述可达性，其值为0或1。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的控制装置，其中，确定所述可达性包括：确定出当前抓取空间的多个离散位置点；将手爪能够运动到的离散位置点构成的空间确定为可达空间；以及基于所述待抓取对象是否位于所述可达空间中来确定所述可达性。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的控制装置，其中，确定所述无碰撞概率包括：针对手爪端部与待抓取对象表面的各接触点，以该接触点为起点，沿着对象表面的法线方向向外延伸至不会碰到环境中任何障碍物的高度为止；以及基于针对各接触点的多个高度中的最短高度确定出所述无碰撞概率。6.如权利要求1
‑
5中任一项所述的控制装置，其中，所述第二模块还被配置成：计...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁万，许剑锋，王文娟，赵天韵，熊恒，苏畅，谢晖，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：