[发明专利]一种基于接近觉和触觉传感器仿生手学习抓取物体的方法有效

专利信息
申请号: 201711054673.5 申请日: 2017-11-01
公开(公告)号: CN107891421B 公开(公告)日: 2020-06-19
发明(设计)人: 黄强;祝敏;余张国;陈学超;明爱国;于大程;秦鸣悦 申请(专利权)人: 北京理工大学
主分类号: B25J9/16 分类号: B25J9/16
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 100081 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 接近 触觉 传感器 生手 学习 抓取 物体 方法
【说明书】:

发明提供了一种仿生手学习识别抓取物体的方法,能够使仿生手在抓取不同物体时能智能识别出物体,采用正确的抓姿。该方法利用接近觉和触觉传感器,对物体学习提取物体特征参量,工作时仿生手可以智能地识别物体,采取正确抓姿。本发明用一种简便、实用的方法实现了对不同物体的正确抓取,并且降低制造成本。

技术领域

本发明涉及一种仿生手抓取物体的方法,特别是利用接近觉和触觉传感器学习、识别物体的方法,属于机器人技术领域。

背景技术

目前市场上所见到的机械手多为2指和3指,控制比较简单,只有夹紧、放开两种状态,这样对物体的抓取受到极大的限制,只能抓取有限种类的物体。随着社会的发展,需要机械手具有更多的灵活性,迫切需要研制仿生手。仿生手在人工智能方面的需求越来越多,是机械手臂和智能机器人最基本的组成部分,做仿生手的目的是希望能像人一样,最好能够智能的判别出不同的物体,并采用相对应的抓姿,完成对不同物体的抓取。要实现上述功能,关键技术是目标定位、识别与抓取,现在用的最多的技术是采用摄像机方式,结合各种算法。

现有技术中的仿生手是通过摄像机获取被抓取的物体图像,通过计算机进行图像识别处理系统识别出物体轮廓,再通过另外算法计算出目标的位置,控制仿生灵巧手采取正确的抓姿,实现对物体的抓取。

然而,现有技术的这种仿生手计算量大、识别速度慢,当物体体积小,而且被手挡住时无法正确判断物体在手掌的位置,影响物体的抓取,不适合批量生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便、实用的仿生手学习、识别抓取物体的方法,实现对物体的正确抓取,降低制造成本。

本发明采用如下的技术方案实现。

一种基于接近觉和触觉传感器仿生手学习抓取物体的方法,所述仿生手包括接近觉传感器、触觉传感器、AD采集装置和控制处理单元,所述方法包括以下步骤:

步骤S1:仿生手上电程序初始化,转到步骤S2;

步骤S2:预先建立好仿生手抓取物体的所有姿势的数据库,对所有抓取姿势进行编号并存储,转到步骤S3;

步骤S3:将仿生手设置成学习状态,转到步骤S4;

步骤S4:将要抓取的物体放于仿生手前一定距离处,转到步骤S5;

步骤S5:利用接近觉传感器测量提取物体的特征参量,采集完成后,与建立的抓姿库的某种抓姿编号对应,完成特征参量与抓姿的关联,随后转到步骤S6;

步骤S6:判断是否继续学习;如果还需要继续学习,则转到步骤S4,重复上述动作,如果不需要,则转到步骤S7;

步骤S7:将仿生手设置成工作状态,转到步骤S8;

步骤S8:判断物体并抓取,转到步骤S9;

步骤S9:判断是否切换到学习状态。如果切换到学习状态,则转到步骤S4,如果不切换,则转到步骤S8。

优选地,所述步骤S4将要抓取的物体放于仿生手前10mm处。

优选地,所述步骤S4中,仿生手利用接近觉传感器左右、上下移动找到物体的中心位置。

优选地,所述步骤S8进一步包括,将要抓取的物体放于传感器能够探测的范围之内,仿生手接近物体,并使所述物体处于手掌中心位置,利用触觉传感器判断出距离物体的零点位置,然后移动到距离物体一定距离处,采集物体特征参量,与库中特征参量比对,找到最接近的特征参量,取出与该特征参量相对应的抓姿编号,控制手采取这种抓姿抓取物体。

优选地,所述步骤S8将要抓取的物体放于仿生手前能够探测的范围之内30mm以内处。

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