[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

说明书

本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。