[发明专利]一种基于触觉传感器的拟人化触摸物体重构方法和系统

说明书

本发明涉及一种基于聚类分析的拟人化触摸物体重构方法和系统，方法包括：带动触觉传感器在物体表面持续移动，通过触觉传感器与物体接触，获取弹性形变、法向力和切向力信息，根据触觉传感器的接触点和移动轨迹，获取有接触点的三维坐标记录，构建物体属性数据；获取多个样本物体的物体属性数据，采用聚类算法对物体属性数据进行提取，建立数据库，并对数据库进行分类，为同类物体建立对应的特征库；获取待测物体，探测待测物体的多条物体属性数据，并与数据库数据进行比对，得到最优物体属性数据，从而完成物体重构。与现有技术相比，本发明提升了重构待检测物体的效率和准确性，使得物体重构更加全面。

技术领域

本发明涉及物体重构领域，尤其是涉及一种基于触觉传感器的拟人化触摸物体重构方法和系统。

背景技术

现有的物体重构方法需要通过视觉或位移传感器进行辅助识别，识别方式较为单一；对同类物体的下的材质属性识别不完善，没有建立合适完善的数据系统；

如公开号为CN112102474A的发明公开了一种新型的圆柱三维重构方法及系统，该方法包括：获取测量机构中线激光位移传感器对轮对车轴的左、右轴颈的动态扫描数据；所述扫描数据为三维点云数据，对所述三维点云数据进行初始计算，生成车轴轴颈的初始拟合参数；利用粒子群算法对所述初始拟合参数进行迭代优化，得到最终拟合参数。

公开号为CN108090966A的发明公开了一种适用于虚拟场景的虚拟物体重构方法和系统，其中一种方法包括：后台服务器获取真实物体的当前真实地理位置L1和完整的物体构造数据；所述后台服务器以所述当前真实地理位置L1和所述完整的物体构造数据为依据，从所述虚拟场景中确定出所述当前真实地理位置L1匹配的虚拟区域；所述后台服务器根据所述完整的物体构造数据，在所述虚拟区域中重构所述真实物体对应的虚拟物体。

上述方案中提出采用激光位移传感器或直接获取物体的当前真实地理位置和完整的物体构造数据进行物体重构，对物体的信息获取不全面，对物体易造成错误判别的情况；例如对园林中的苹果进行重构时，上述方案获取有苹果的形状和位置，若需要进行苹果采摘，上述方案只能根据苹果的形状判断成熟度，进行苹果采摘，存在较大的误判风险。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在对物体易造成错误判别的情况的缺陷而提供一种基于触觉传感器的拟人化触摸物体重构方法和系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于聚类分析的拟人化触摸物体重构方法，包括以下步骤：

拟人化触摸步骤：带动触觉传感器在物体表面持续移动，通过所述触觉传感器与物体接触，获取弹性形变、法向力和切向力信息，根据所述触觉传感器的接触点和移动轨迹，获取有接触点的三维坐标记录；

物体属性建立步骤：根据所述弹性形变、法向力、切向力和接触点的三维坐标记录，获取物体属性数据；

特征库分类步骤：获取多个样本物体的所述物体属性数据，采用聚类算法对所述物体属性数据进行数据提取，建立数据集，并对该数据集进行分类，为同类物体建立对应的特征库；

物体重构步骤：获取待测物体，依次执行所述拟人化触摸步骤和物体属性建立步骤，构建该待测物体的多条物体属性数据，并与所述数据集数据进行比对，获取与该待测物体对应的所述特征库，根据该特征库从所述多条物体属性数据中获取最优的物体属性数据，完成物体重构。

进一步地，所述物体属性建立步骤具体为：

根据所述弹性形变与法向力之间的关系，提取出物体接触面硬度属性数据；

根据所述法向力和切向力信息，提取出物体接触面粗糙程度属性数据；

根据所述接触点的三维坐标记录，拟合物体外表轨迹信息属性数据。