[发明专利]多夹具的机械臂无序抓取方法及系统

权利要求书

1.一种多夹具的机械臂无序抓取方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待抓取物体组的当前运动状态；

预测待抓取物体组中各个物体的运动轨迹；

依据各个物体的运动轨迹，通过蒙特卡洛树搜索分析方法选取最优抓取顺序，即，对物体组中的待抓取物体进行编号，搜索树的根节点为，将待抓取物体编号进行全排列得到的子树添加至根节点，其中，树上任意一条路径为抓取顺序；

依次计算每个抓取顺序所需的时间以及机械臂运动距离；

通过抓取顺序所需的时间以及机械臂运动距离对当前抓取顺序进行评价，当结果在容忍区间内则认为是一次成功的搜索，否则认为失败；

在计算最优路径耗费的时间在预设时间内，遍历所有抓取顺序进行评价，选取出成功的搜索路径，并调整容忍区间对成功的搜索路径进行重复评价，直至计算最优路径耗费的时间到达预设时间；

选取访问次数最多的节点路径为最优抓取顺序。

2.如权利要求1所述的多夹具的机械臂无序抓取方法，其特征在于，所述获取待抓取物体组的当前运动状态的步骤包括：

采集单帧图像对场景中的物体进行分类识别，确定场景中的物体分类；

根据物体分类结果，确定待抓取物体组的抓取个数；

连续采集待抓取物体组的多帧图像；

根据多帧图像确定待抓取物体组的当前运动状态。

3.如权利要求2所述的多夹具的机械臂无序抓取方法，其特征在于，所述根据多帧图像确定待抓取物体组的当前运动状态的步骤包括：

通过相邻两帧图像采集时间间隔与物体移动距离及运动方向向量得出当前运动状态。

4.如权利要求1所述的多夹具的机械臂无序抓取方法，其特征在于，所述依次计算每个抓取顺序所需的时间以及机械臂运动距离的步骤包括：

物体组中某一物体随时间在空间中的位置变化为Pⁱ_T=（x，y，z）；

其中，P表示物体组，物体组中的物体编号为i,当前时间为T，x、y、z表示空间位置，由预测的运动轨迹获得；

在一个抓取顺序中的任意物体时间的计算公式为：

式中，为计算处理的固定时间，为机械臂由前一抓取位置到后一物体抓取位置所需时间，t_a+1表示当前物体抓取所需时间，t_a表示前一物体抓取所需时间，在当前物体为抓取顺序中的第一个物体时，不存在前一物体，t_a=0；

机械臂运动距离为：；

式中，d_a+1表示当前物体抓取时机械臂运动距离，d_a表示前一物体抓取时机械臂运动距离，x_a、y_a、z_a表示前一物体随时间在空间中的位置，x_a+1、y_a+1、z_a+1表示当前物体随时间在空间中的位置。