[发明专利]一种仿生灵巧手确定目标物体形状和位置的装置与方法

权利要求书

1.一种仿生灵巧手测量物体的方法，所述仿生灵巧手适用于进行抓取物体作业，包括手掌、手指，以及物体测量装置；

所述物体测量装置，包括：

接近觉传感器组，其能够检测目标物体在一个二维平面的数据；

传感器移动装置，其能够驱动所述接近觉传感器组完成所述目标物体的六个维度的测量；

计算装置，其能够根据所述六个维度的测量得到的数据计算所述目标物体的形状参数和位置参数；

所述接近觉传感器组包括在所述手掌接近边缘的部分安装的一圈接近传感器；

所述接近觉传感器组沿所述手掌的外径基本对称地安装，这样在扫描的过程中，同一地方会被扫描两次，最终结果取两组数据的平均值；

所述物体测量装置的接近觉传感器组安装在所述手掌上，所述手掌驱动所述接近觉传感器组完成对要抓取物体的六个维度的测量，为所述仿生灵巧手完成抓取作业提供信息要求；

所述方法包括以下步骤：

步骤S11：移动手掌，使接近传感器从一个维度面扫描物体，得到物体一个方向的形状与位置信息；

步骤S12：一旦传感器丢失信息，即手掌远离了物体，则手掌转向扫描物体的另一个维度；

步骤S13：判断是否全部维度扫描完毕，若全部维度未扫描完毕，则转到步骤S11；若已经得到目标物体六个维度的参数，则相当于得到了目标物体的形状，继而计算出目标物体的位置和姿态，转到步骤S14；

步骤S14：求出目标物体的中心点在世界坐标系下的坐标及坐标系，完成目标定位作业；

其中，所述步骤S11进一步包括以下步骤：

步骤S21：灵巧手手掌位于目标物体-X方向，一圈接近传感器均无信号输出；

步骤S22：右侧传感器率先进入目标区域，检测到前方有物体，测出物体y方向距离dy11、dy12…dy1n；

步骤S23：灵巧手继续向+x方向移动，左侧传感器检测到同一x位置的dy21、dy22…dy2n；

步骤S24：为减小测量误差，在x＝-10时，定义y方向传感器与物体的距离为dy(x＝-10)＝0.5*(dy11 +dy21 ) 、 0.5*(dy12+dy22) 、 …… 、 0.5*( dy1n+dy2n ) ；

步骤S25：同理，当x值为其他值时，遵循同样标准求出dy的值，构造dy矩阵；

步骤S26：由dy矩阵和灵巧手的位置坐标，构造出在世界坐标系下目标物体的一个维度的表面形状和位置信息。

2.根据权利要求1所述的仿生灵巧手测量物体的方法，其特征在于，所述接近觉传感器组以点阵方式排布传感器的收发单元。

3.根据权利要求2所述的仿生灵巧手测量物体的方法，其特征在于，所述移动装置在所述接近觉传感器组中的每一个传感器均无信号时，向任意方向移动；在所述接近觉传感器组的一边的传感器有信号时，向有信号的一侧移动。

4.根据权利要求1所述的仿生灵巧手测量物体的方法，其特征在于，所述接近传感器能够被替换为测距传感器或姿态传感器。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的仿生灵巧手测量物体的方法，其特征在于，所述接近觉传感器组对所述目标物体进行六次扫描。