[发明专利]一种柔顺夹持器的自适应抓取方法

权利要求书

1.一种柔顺夹持器的自适应抓取方法，其特征在于：采用机器视觉的方式控制机械臂上的柔顺夹持器对目标区域的物体进行夹持、移动并释放至物体放置区域；该抓取方法包括：

第一步，视觉组件对目标区域采集的图像进行处理，并将物体的夹持坐标发送至机械臂控制柜，以及根据获取的物体姿态计算物体的夹持宽度，并发送至柔顺夹持器的微处理器；

第二步，机械臂控制柜控制机械臂移动至夹持坐标，并发送夹持信号至微处理器控制柔顺夹持器对物体进行夹持；此时，微处理器根据夹持宽度对柔顺夹持器的钳口开度尺寸进行调整控制；

第三步，对柔顺夹持器的夹持力进行检测并控制：若柔顺夹持器的夹持力达到设定夹持条件，则夹持停止，夹持动作完成，发停止夹持信号至机械臂控制柜，并进行第四步；否则，控制柔顺夹持器继续夹持；

第四步，控制机械臂移动至物体放置区域；在夹持有物体的柔顺夹持器移动过程中，对柔顺夹持器的夹持力实时监控并调整；发送释放信号至微处理器控制柔顺夹持器对物体进行释放；

第五步，控制机械臂移动至指定位置，准备执行下一次分拣任务；

第三步，对柔顺夹持器的夹持力进行检测并控制：若柔顺夹持器的夹持力达到设定夹持条件，则夹持停止，夹持动作完成，发停止夹持信号至机械臂控制柜，并进行第四步；否则，控制柔顺夹持器继续夹持是指：

设定夹持力阈值，对柔顺夹持器的夹持力进行检测并控制：

当微处理器检测到PA11端口电平置低时，进入夹持动作停止判断子函数，此时控制柔顺夹持器的电机每正转n圈后，均对检测到柔顺夹持器的夹持力与设定夹持力阈值进行比较：若当前检测到柔顺夹持器的夹持力大于设定夹持力阈值时，记为一次有效信号，否则继续检测并比较，控制柔顺夹持器继续夹持；当有效信号连续产生k次的时，则夹持停止，夹持动作完成，发停止夹持信号至机械臂控制柜；其中，PA11端口为机械臂控制柜通过继电器a与微处理器连接的端口；n为整数且n1，k为整数且k3。

2.根据权利要求1所述的柔顺夹持器的自适应抓取方法，其特征在于：第四步，所述对柔顺夹持器的夹持力实时监控并调整是指：

设定夹持力区域范围，微处理器不断对检测到柔顺夹持器的夹持力进行判断，将检测到柔顺夹持器的夹持力限制在设定夹持力区域范围以内：当检测到柔顺夹持器的夹持力低于设定夹持力区域范围的最小值，则控制柔顺夹持器的电机正转，加大夹持力；当检测到柔顺夹持器的夹持力高于设定夹持力区域范围的最大值，则控制柔顺夹持器的电机反转，减小夹持力。

3.根据权利要求1所述的柔顺夹持器的自适应抓取方法，其特征在于：第四步中，所述发送释放信号至微处理器控制柔顺夹持器对物体进行释放是指：当微处理器检测到PA12端口电平置低时，控制柔顺夹持器的电机反转n圈，柔顺夹持器作释放动作；其中，PA12端口为机械臂控制柜通过继电器c与微处理器连接的端口；n为整数且n1。

4.根据权利要求1所述的柔顺夹持器的自适应抓取方法，其特征在于：在第一步中，所述根据获取的物体姿态计算物体的夹持宽度是指：首先过物体的质心O作斜率为k＝tanθ的直线；然后分别求解各斜率k的直线与物体轮廓两交点之间的距离；最后筛选出最短距离对应θ值作为判断物体姿态的变量，并将该最短距离记作物体的夹持宽度；其中，θ∈[0°，90°]。

5.根据权利要求1所述的柔顺夹持器的自适应抓取方法，其特征在于：在第二步中，所述微处理器根据夹持宽度对柔顺夹持器的钳口开度尺寸进行调整控制是指：

步骤一：柔顺夹持器开机时进行归零标定：在驱动柔顺夹持器钳口开闭处设置限位开关；控制柔顺夹持器的钳口张开到最大开度位置，此时触动限位开关，微处理器内部标记该位置为原点，实现柔顺夹持器归零标定；

步骤二：根据物体的夹持宽度，控制驱动柔顺夹持器开闭的步进电机驱动器的转动步数，实现将柔顺夹持器的钳口开度尺寸调整至略大于物体的夹持宽度。