[发明专利]一种适用于机械手自动抓取的物体重心检测方法

权利要求书

1.一种适用于机械手自动抓取的物体重心检测方法，其特征在于，如下：

步骤1.预先获取检测物体重心位置所需的相关参数；

步骤2.对被抓取物体进行两次抓取操作，结合预先获取的相关参数，分别计算得到被抓取物体四个可能的重心坐标值：

C₁＝(x₁，y₁)，C₂＝(x₂，y₂)，C₃＝(x₃，y₃)，C₄＝(x₄，y₄)；

步骤3.对得到的四个可能的重心坐标值进行计算，从中确定唯一的重心坐标；

所述步骤1中，预先获取的参数包括物体的重力G、机械手对物体的抓取力F、机械手圆形手指与被抓取物体之间的摩擦系数μ、机械手圆形手指与被抓取物体接触面的半径R、两次抓取操作时物体的旋转角度θ₁，θ₂以及在对物体的两次抓取操作中，物体完全离开支撑面后，可得到过抓取点的铅垂线与Y坐标轴的交点坐标(0，a₁)和(0，a₂)；

所述步骤2中，计算被抓取物体四个可能的重心坐标值计算公式如下：

其中，u＝1，2，3，4；由上式可以分别计算得到被抓取物体四个可能的重心坐标值：C₁＝(x₁，y₁)，C₂＝(x₂，y₂)，C₃＝(x₃，y₃)，C₄＝(x₄，y₄)。

2.如权利要求1所述的适用于机械手自动抓取的物体重心检测方法，其特征在于，通过机械手上的力传感器获取物体的重力G及机械手对物体的抓取力F。

3.如权利要求1所述的适用于机械手自动抓取的物体重心检测方法，其特征在于，通过相关数据库查询得到机械手圆形手指与被抓取物体之间的摩擦系数μ。

4.如权利要求1所述的适用于机械手自动抓取的物体重心检测方法，其特征在于，通过游标卡尺测量得到机械手圆形手指与被抓取物体接触面的半径R。

5.如权利要求1所述的适用于机械手自动抓取的物体重心检测方法，其特征在于，通过固定在机械手圆形手指上的全方位滑觉传感器获得物体两次抓取操作时物体的旋转角度θ₁，θ₂。

6.如权利要求1所述的适用于机械手自动抓取的物体重心检测方法，其特征在于，在对物体的两次抓取操作中，物体完全离开支撑面后，可得到过抓取点的铅垂线方程分别为：

l₁：y＝tanθ₁·x+a₁

l₂：y＝tanθ₂·x+a₂ (1)

据上述式(1)可获得铅垂线l₁，l₂分别与Y坐标轴的交点坐标(0，a₁)和(0，a₂)。

7.如权利要求1所述的适用于机械手自动抓取的物体重心检测方法，其特征在于，所述步骤3中确定唯一重心坐标的过程如下：

步骤3-1设定u的初始值，即u＝1；

步骤3-2将(x_u，y_u)带入公式M(u)＝y_u-x_u·tanθ₁-a₁；

步骤3-3判断M(u)与θ₁正负号是否相同，如果相同，转到步骤3-4；如果不同，则将u设定成u＝u+1；从新转到步骤3-2进行判断；

步骤3-4将(x_u，y_u)带入公式N(u)＝y_u-x_u·tanθ₂-a₂；

步骤3-5判断M(u)与θ₂正负号是否相同，如果相同，则输出重心位置(x_u，y_u)，结束；如果不是，则将u设定成u＝u+1；从新转到步骤3-2从新进行判断。