[發(fā)明專利]物體抓取方法及裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010144401.X
• 申請(qǐng)日: 2020-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN111376269B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李紅紅;韓久琦;姚秀軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京海益同展信息科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16;B25J15/00;B25J15/08;G06F3/01
• 代理公司: 北京律智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 王輝;闞梓瑄

1.一種物體抓取方法，其特征在于，包括：

獲取被控機(jī)械手中預(yù)先設(shè)置的期望接觸點(diǎn)，分別在人手的五指指端及手掌處設(shè)置傳感器以實(shí)時(shí)采集人手的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括所述人手運(yùn)動(dòng)的三軸加速度和三軸角速度及四元數(shù)；

基于所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算出所述人手的五指與手背的夾角角度；

將所述夾角角度映射為所述被控機(jī)械手抓取物體時(shí)的目標(biāo)角度，并控制所述被控機(jī)械手達(dá)到所述目標(biāo)角度；

所述被控機(jī)械手上設(shè)置有比例微分控制器；所述將所述夾角角度映射為所述被控機(jī)械手抓取物體時(shí)的目標(biāo)角度，包括：獲取所述人手的五指與手背的夾角角度，并通過(guò)所述比例微分控制器映射得到對(duì)應(yīng)的所述目標(biāo)角度；

控制調(diào)節(jié)所述被控機(jī)械手，直至檢測(cè)到所述期望接觸點(diǎn)全部接觸到所述物體；

通過(guò)共享控制理論來(lái)穩(wěn)定所述被控機(jī)械手對(duì)所述物體的抓握。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體抓取方法，其特征在于，所述人手佩戴有數(shù)據(jù)手套；

所述實(shí)時(shí)采集人手的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，包括：

周期性讀取各個(gè)所述傳感器，獲取所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的物體抓取方法，其特征在于，所述基于所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算出所述人手的五指與手背的夾角角度，包括：

對(duì)采集的所述五指及所述手背的所述四元數(shù)進(jìn)行歸一化，得到對(duì)應(yīng)的姿態(tài)四元數(shù)；

利用所述姿態(tài)四元數(shù)計(jì)算各手指與所述手背的所述夾角角度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體抓取方法，其特征在于，所述期望接觸點(diǎn)依據(jù)所述物體的形狀、大小及數(shù)量設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體抓取方法，其特征在于，所述被控機(jī)械手的各手指處設(shè)置有觸覺(jué)傳感器；

所述調(diào)節(jié)所述被控機(jī)械手，直至所述物體接觸到所述被控機(jī)械手的全部所述期望接觸點(diǎn)，包括：

調(diào)節(jié)所述被控機(jī)械手的關(guān)節(jié)力矩，直至所述物體接觸到所述被控機(jī)械手的全部所述期望接觸點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的物體抓取方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)所述被控機(jī)械手的關(guān)節(jié)力矩，包括：

調(diào)節(jié)所述被控機(jī)械手的關(guān)節(jié)力矩，使所述被控機(jī)械手的各手指向增加與所述物體的接觸面積的方向移動(dòng)。

7.一種物體抓取裝置，其特征在于，包括：

采集模塊，用于獲取被控機(jī)械手中預(yù)先設(shè)置的期望接觸點(diǎn)，分別在人手的五指指端及手掌處設(shè)置傳感器以實(shí)時(shí)采集人手的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括所述人手運(yùn)動(dòng)的三軸加速度和三軸角速度及四元數(shù)；

計(jì)算模塊，用于基于所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算出所述人手的五指與手背的夾角角度；

映射模塊，用于將所述夾角角度映射為所述被控機(jī)械手抓取物體時(shí)的目標(biāo)角度，并控制所述被控機(jī)械手達(dá)到所述目標(biāo)角度；

所述被控機(jī)械手上設(shè)置有比例微分控制器；所述將所述夾角角度映射為所述被控機(jī)械手抓取物體時(shí)的目標(biāo)角度，包括：獲取所述人手的五指與手背的夾角角度，并通過(guò)所述比例微分控制器映射得到對(duì)應(yīng)的所述目標(biāo)角度；

抓取模塊，用于調(diào)節(jié)所述被控機(jī)械手，直至所述物體接觸到所述被控機(jī)械手的全部所述期望接觸點(diǎn)；通過(guò)共享控制理論來(lái)穩(wěn)定所述被控機(jī)械手對(duì)所述物體的抓握。

8.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法。

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

處理器；

存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述處理器的可執(zhí)行指令；

其中，所述處理器配置為經(jīng)由執(zhí)行所述可執(zhí)行指令來(lái)執(zhí)行權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法。