[發明專利]物料抓取方法、裝置、電子設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202110963395.5
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113610833A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 張建軍;彭英輝
• 申請（專利權）人: 三一建筑機器人（西安）研究院有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/60;G06T7/70
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 楊云云

本發明提供一種物料抓取方法、裝置、電子設備和存儲介質，所述方法包括：確定目標工位的物料深度圖，并基于物料深度圖，確定各物料的區域圖；基于各物料的邊界尺寸信息，在預設模板庫中進行模板匹配，確定各物料的匹配模板；基于各物料的高度信息，確定各物料的抓取順序，以及基于各物料的匹配模板，確定各物料的抓取位姿；基于各物料的抓取順序以及各物料的抓取位姿，對各物料進行抓取。本發明不僅能夠自動且準確從預設模板庫中獲取匹配模板，進而能夠準確確定物料的抓取位姿，抓取精度和效率較高。而且可以對多個物料進行抓取，相較于傳統方法中僅能針對單個物料進行抓取，抓取效率更高。

技術領域

本發明涉及物料抓取技術領域，尤其涉及一種物料抓取方法、裝置、電子設備和存儲介質。

背景技術

在智能制造的發展趨勢下，工業機器人與機器視覺相結合的應用成為智能化工廠不可缺少的自動設備之一；基于視覺伺服的工業機器人應用提高了機器人的智能化水平、提高生產效率，可用于測量工件的輪廓、尺寸位置信息等，被安裝在工業機器人手臂的夾具末端或者相對機械臂底座的固定位置。為了節約人力資源、讓視覺系統更智能的引導機器人生產，需要更為智能的視覺定位抓取算法作為軟件支撐。

傳統的工業機器人抓取方法包括：(1)利用傳感器和預設距離對物料進行抓取，將目標物體的位置作為確定機器人下一次需要移動的預定距離的依據，但該方法不能適應動態場景，魯棒性較差。(2)通過背景差分法對拍攝圖像進行分割進行物料提取，并對提取出的區域進行模板匹配，從而引導機器人進行抓取，但該方法中的物料模板需要人工導入，而且利用背景差分法進行物料分割，受環境光影響較大。(3)通過掃描的物體3D模型進行模板匹配，計算每個視角的最優抓取位姿及抓取成功率，但該方法流程復雜，需要創建物體的3D模型，工件較大時，費時費力，并且方法當工件堆料較高時不能準確計算工件的抓取力及抓取位置。(4)利用拍攝圖像與導入的模板的擬合數據，通過計算工件的重心來引導機器人抓取，但該方法中物料模板需要人工導入，且不能高度自適應、工位切換也需要人工切換。

發明內容

本發明提供一種物料抓取方法、裝置、電子設備和存儲介質，用以解決現有技術中物料抓取效率較低且魯棒性較差的缺陷。

本發明提供一種物料抓取方法，包括：

確定目標工位的物料深度圖，并基于所述物料深度圖，確定各物料的區域圖；所述目標工位裝載有至少一個物料，所述各物料的區域圖中攜帶有各物料的邊界尺寸信息和高度信息；

基于各物料的邊界尺寸信息，在預設模板庫中進行模板匹配，確定各物料的匹配模板；

基于各物料的高度信息，確定各物料的抓取順序，以及基于各物料的匹配模板，確定各物料的抓取位姿；

基于各物料的抓取順序以及各物料的抓取位姿，對各物料進行抓取。

根據本發明提供的一種物料抓取方法，所述基于各物料的邊界尺寸信息，在預設模板庫中進行模板匹配，確定各物料的匹配模板，包括：

基于各物料的邊界尺寸信息，確定各物料的外接矩形，并基于各物料的外接矩形從預設模板庫中確定各物料對應的候選模板；

基于各候選模板對應的物料尺寸信息，以及各物料的邊界尺寸信息，計算各候選模板的匹配因子，并基于各候選模板的匹配因子確定各候選模板的匹配值，并將最大匹配值對應的候選模板作為對應物料的匹配模板。

根據本發明提供的一種物料抓取方法，所述基于各物料的高度信息，確定各物料的抓取順序，以及基于各物料的匹配模板，確定各物料的抓取位姿，包括：

按照各物料的高度從高到低進行排序，并將排序后的物料順序作為各物料的抓取順序；

將各物料的匹配模板對應的抓取點中心坐標轉換成世界坐標，并基于所述世界坐標確定各物料的抓取位姿。