[發明專利]物體抓取方法及裝置、存儲介質及電子設備

有效

• 申請號: 202010144401.X
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111376269B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 李紅紅;韓久琦;姚秀軍
• 申請（專利權）人: 北京海益同展信息科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J15/00;B25J15/08;G06F3/01
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 王輝;闞梓瑄

本公開提供一種物體抓取方法及裝置、電子設備、計算機可讀存儲介質，涉及人工智能技術領域。所述物體抓取方法包括：獲取被控機械手中預先設置的期望接觸點，并實時采集人手的運動數據；基于所述運動數據計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械手抓取物體時的目標角度，并控制所述被控機械手達到所述目標角度；控制調節所述被控機械手，直至檢測到所述期望接觸點全部接觸到所述物體。本公開既可以通過數據手套在精確定位的情況下實現高度靈巧的用戶控制，又可以在避免物體掉落的同時實現部分自動抓取。

技術領域

本公開涉及人工智能技術領域，具體而言，涉及一種物體抓取方法、物體抓取裝置、電子設備以及計算機可讀存儲介質。

背景技術

出于生活生產的需求，很多時候要在高危環境中進行作業，機械手因此應運而生，在深海探測、戰場排雷、核料搬運以及航天設備檢修等方面具有良好的應用前景。

由于機械手所面臨的工作環境具有高度復雜性和不可預測性，要完全自主地處理復雜任務并精確操作是極具挑戰性的。目前比較可行的方法為主從控制方法，即通過人手直接控制機械手，從而利用人腦的智慧對機械手遇到的各種復雜環境直接做出決策，遙控機械手完成目標操作任務。

然而，現有的主從控制方法，在變換環境下，不能實現機械手的局部自動化。例如，在通過數據手套控制機械手抓握時，每根手指的感知角度不足以控制機械手適應不同物體的形狀，同時，也會抑制機械手根據不同的任務要求來控制和調整自己的抓握能力。單一的主從關系會降低機械手的抓握成功率和抓握時間，存在物體掉落的風險。

因此，需要提供一種物體抓取方法，可以實現高度靈巧的用戶控制，避免物體在抓取過程中掉落。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開實施例的目的在于提供一種物體抓取方法、物體抓取裝置、電子設備以及計算機可讀存儲介質，從而既可以在精確定位的情況下實現高度靈巧的用戶控制，又可以在避免物體掉落的同時實現部分自動抓取。

根據本公開的第一方面，提供一種物體抓取方法，包括：

獲取被控機械手中預先設置的期望接觸點，并實時采集人手的運動數據；

基于所述運動數據計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械手抓取物體時的目標角度，并控制所述被控機械手達到所述目標角度；

控制調節所述被控機械手，直至檢測到所述期望接觸點全部接觸到所述物體。

在本公開的一種示例性實施例中，所述人手佩戴有數據手套，且分別在所述人手的五指指端及手掌處設置傳感器；

所述實時采集人手的運動數據，包括：

周期性讀取各個所述傳感器，獲取所述運動數據，其中，所述運動數據包括所述人手運動的三軸加速度和三軸角速度及四元數。

在本公開的一種示例性實施例中，所述基于所述運動數據計算出所述人手的五指與手背的夾角角度，包括：

對采集的所述五指及所述手背的所述四元數進行歸一化，得到對應的姿態四元數；

利用所述姿態四元數計算各手指與所述手背的所述夾角角度。

在本公開的一種示例性實施例中，所述被控機械手上設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械手抓取物體時的目標角度，包括：

獲取所述人手的五指與手背的夾角角度，并通過所述比例微分控制器映射得到對應的所述目標角度。