[发明专利]用于估计物体的姿态的方法

权利要求书

1.一种估计物体的姿态的方法，该方法包括下述步骤：

将一组对特征确定为几何图元的对，其中，几何图元包括取向表面点、取向边界点和边界线段；

对于所述物体的模型，基于所述一组对特征确定模型对特征；

根据由3D传感器获取的数据，基于所述一组对特征确定场景对特征；以及

将所述模型对特征与所述场景对特征匹配以估计所述物体的所述姿态，

其中，在处理器中执行上述的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述物体是与其它物体随机混合的多个不同物体中的一个物体，并且对于每个物体存在模型对特征。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述3D传感器安装在机器人臂上，并且所述机器人臂包括根据姿态拾取所述物体的抓握器。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述3D传感器使用由红外激光器生成的结构化光。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，使用两个取向表面点、两个取向边界点、一个取向表面点和一个取向边界点以及两个边界线段来定义每个对特征。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，每个取向表面点包括位于所述物体的表面上的3D位置和3D法向量。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，每个取向边界点包括位于所述物体的边界上的3D位置和3D方向向量。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述3D方向向量被定义为在所述3D位置处与所述边界相切的方向。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，每个边界线段是拟合到所述物体的边界上的3D点的线段。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，根据每个对特征确定描述符。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，通过比较所述模型对特征的描述符与所述场景对特征的描述符来执行所述匹配。

12.根据权利要求11所述的方法，所述方法进一步包括：

对所述对特征的描述符进行离散化；

将所述模型对特征的离散化的描述符存储在哈希表中；以及

使用所述哈希表执行所述匹配。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，经由中间坐标变换，基于投票来估计所述物体的候选姿态。

14.根据权利要求13所述的方法，所述方法进一步包括：

对所述候选姿态进行聚类。

15.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：

使用迭代最近点过程来改善所述姿态。