[发明专利]一种五轴机械臂抓取放置方法及相关装置

说明书

本发明公开了一种五轴机械臂抓取放置方法，通过先获取待抓取物体的物体点云，之后通过抓取姿态检测模型来根据物体点云生成对应的抓取姿态，之后通过运动规划平台根据该抓取姿态对关节值进行规划，可以将抓取姿态检测模型与运动规划平台相结合，可以实时的对环境中不规则物体生成较好的抓取姿态，且不需要预知物体三维模型，也能够对新的物体生成可行的抓取姿态，从而具有较强的通用性。本发明还提供了一种五轴机械臂抓取放置装置、一种五轴机械臂抓取放置设备以及一种计算机可读存储介质，同样具有上述有益效果。

技术领域

本发明涉及机械臂操控技术领域，特别是涉及一种五轴机械臂抓取放置方法、一种五轴机械臂抓取放置装置、一种五轴机械臂抓取放置设备以及一种计算机可读存储介质。

背景技术

机械臂的抓取和放置是智能机器人的重要功能之一，要求能够自主识别场景中的需要抓取的物体，并自动根据物体、环境、机械臂的位置规划并执行无碰撞的路径，使机械臂能够抓取到物体，然后将物体放置到事先设定的位置，或者自动识别环境中的桌面，判断桌面上的可放置区域，继而规划并执行无碰撞的放置路径，将物体放置到该区域，完成抓取与放置整个流程。

在现阶段，基于ros的开源软件moveit提供了抓取和放置的模板功能包pick andplace pipline以及moveit！Task constructor。该功能包包含抓取放置过程的基本步骤，包括根据机械臂末端执行器需要达到的抓取位姿求逆解，进行无碰撞的路径规划，抓取物体，移动物体和机械臂到指定位姿完成放置过程。

但是在现有技术中，基于moveit运动规划平台仅仅能对规则物体如长方体、圆柱等生成抓取姿态，通用性不强。所以如何提供一种通用性强的五轴机械臂抓取放置方法是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种五轴机械臂抓取放置方法，具有较强的通用性；本发明的另一目的在于提供一种五轴机械臂抓取放置装置、一种五轴机械臂抓取放置设备以及一种计算机可读存储介质，具有较强的通用性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种五轴机械臂抓取放置方法，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。

可选的，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；

根据所述第一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。