[发明专利]一种五轴机械臂抓取放置方法及相关装置

权利要求书

1.一种五轴机械臂抓取放置方法，其特征在于，包括：

通过双目摄像头获取目标区域的二维图像以及深度图像；

根据所述二维图像和所述深度图像生成所述目标区域内待抓取物体的物体点云；

通过抓取姿态检测模型根据所述物体点云生成对应所述物体点云的抓取姿态；

通过运动规划平台将所述抓取姿态作为五轴机械臂中末端执行器的目标姿态，规划第一虚拟底座关节值和第一机械臂关节值；所述第一机械臂关节值为五轴机械臂的关节值，所述第一虚拟底座关节值为虚拟底座的关节值，所述虚拟底座为固定所述五轴机械臂的底座平台虚拟成的关节；

通过所述运动规划平台根据所述第一虚拟底座关节值移动所述底座平台；

通过所述运动规划平台根据所述第一机械臂关节值抓取所述待抓取物体；

通过所述运动规划平台将抓取的所述待抓取物体放置在可行放置区域；

所述通过所述运动规划平台根据所述第一虚拟底座关节值移动所述底座平台包括：

根据所述第一虚拟底座关节值正解出所述底座平台的第一底座位姿；

根据所述第一底座位姿逆解出所述底座平台各个移动关节的底座平台关节值；所述底座平台设置有多个移动关节，多个所述移动关节为并联结构；

根据所述底座平台关节值正解出所述底座平台的第二底座位姿；

根据所述第二底座位姿逆解出所述虚拟底座的第二虚拟底座关节值；

通过所述运动规划平台根据所述第二底座位姿和所述第二虚拟底座关节值移动所述底座平台；

并联结构的所述移动关节用于实现底座平台6自由度运动，所述虚拟底座为串联的6个虚拟关节以替代所述移动关节。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述运动规划平台根据所述第一机械臂关节值抓取所述待抓取物体包括：

当无法通过所述第一机械臂关节值抓取所述待抓取物体时，通过五轴逆解工具以抓取准备位姿为目标计算第二机械臂关节值；

通过所述运动规划平台根据所述第二机械臂关节值抓取所述待抓取物体。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过五轴逆解工具以抓取准备位姿为目标计算第二机械臂关节值包括：

调用五轴逆解工具，通过多组初值计算多个第二机械臂关节值；

所述通过所述运动规划平台根据所述第二机械臂关节值抓取所述待抓取物体包括：

通过所述运动规划平台根据多个所述第二机械臂关节值计算无碰撞路径；

根据所述无碰撞路径抓取所述待抓取物体。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述根据所述无碰撞路径抓取所述待抓取物体之后，还包括：

从多个预设方向选取无碰撞的预设方向作为目标方向，沿所述目标方向移动所述待抓取物体预设距离。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述二维图像和所述深度图像生成所述目标区域内待抓取物体的物体点云包括：

通过物体识别模型识别所述二维图像中的待抓取物体，生成对应所述待抓取物体的识别框；

调用点云分割模型，根据所述二维图像、所述深度图像以及所述识别框，识别所述识别框内对应待抓取物体的物体点云。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通过所述运动规划平台将抓取的所述待抓取物体放置在可行放置区域之前，还包括：

根据所述二维图像和所述深度图像获取环境点云；

所述通过所述运动规划平台将抓取的所述待抓取物体放置在可行放置区域包括：

通过PCL平面分割模型根据所述环境点云检测环境中的平面；

从所述平面选取无碰撞的可行放置区域；

通过所述运动规划平台将抓取的所述待抓取物体移动并放置在所述可行放置区域。