【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)屬于機(jī)械手控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于觸覺(jué)傳感多指靈巧手的機(jī)器人自主捋線方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、在現(xiàn)代工業(yè)和機(jī)器人應(yīng)用中，處理可變形線性物體（deformable?linear?object，dlo），如電纜、繩索和管道，是一個(gè)常見(jiàn)但具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。此類任務(wù)包括電纜布線、包裝、裝配和維護(hù)等操作。而捋線過(guò)程需要機(jī)器人能夠沿著物體滑動(dòng)，同時(shí)保持穩(wěn)固的抓握，以防止物體脫落。這種操作通常需要高水平的靈活性和精確度。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，雖然存在一些專用末端執(zhí)行器，在特定任務(wù)中表現(xiàn)良好，但無(wú)法靈活處理不同類型的物體，且價(jià)格昂貴缺乏通用性。因此為了實(shí)現(xiàn)捋線過(guò)程，通常采用剛性抓取和重新抓取的方法，具體來(lái)說(shuō)，使用平行夾爪進(jìn)行多次抓取和重新定位以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的控制。
3、然而，由于平行夾爪只有一個(gè)自由度，剛性抓取和重新抓取的方法難以處理各種形狀和材質(zhì)的可變形線性物體，無(wú)法適應(yīng)復(fù)雜的捋線任務(wù)，同時(shí)由于難以平衡抓握力和捋線力，平行夾爪在執(zhí)行過(guò)程中需要頻繁地重新抓取，也存在操作效率低下的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)旨在提供一種基于觸覺(jué)傳感多指靈巧手的機(jī)器人自主捋線方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，至少解決機(jī)械手對(duì)捋線任務(wù)的適應(yīng)性以及操作效率低下的問(wèn)題。
2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種基于觸覺(jué)傳感多指靈巧手的機(jī)器人自主捋線方法，包括：
3、獲取采集自觸覺(jué)傳感多指靈巧手的指端的力學(xué)輸入數(shù)據(jù)；所述力學(xué)輸入數(shù)據(jù)是在通過(guò)所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手進(jìn)
4、根據(jù)所述力學(xué)輸入數(shù)據(jù)，生成對(duì)所述線纜的位姿估計(jì)數(shù)據(jù)；所述位姿估計(jì)數(shù)據(jù)用以表征所述線纜被抓握在所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手中時(shí)，所述線纜的空間位姿；
5、根據(jù)所述位姿估計(jì)數(shù)據(jù)和/或所述力學(xué)輸入數(shù)據(jù)，生成所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手的動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)；所述動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)用以表征對(duì)所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手在抓握過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡的變化預(yù)期；
6、根據(jù)所述動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)，生成對(duì)所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手的控制指令，以控制通過(guò)所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手進(jìn)行捋線的過(guò)程。
7、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還公開(kāi)了一種基于觸覺(jué)傳感多指靈巧手的機(jī)器人自主捋線系統(tǒng)，包括：
8、指端設(shè)置有觸覺(jué)傳感器的觸覺(jué)傳感多指靈巧手和控制器；
9、所述控制器用于獲取采集自觸覺(jué)傳感多指靈巧手的指端的力學(xué)輸入數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述力學(xué)輸入數(shù)據(jù)，生成對(duì)所述線纜的位姿估計(jì)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述位姿估計(jì)數(shù)據(jù)和/或所述力學(xué)輸入數(shù)據(jù)，生成所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手的動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)，生成對(duì)所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手的控制指令，以控制通過(guò)所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手進(jìn)行捋線的過(guò)程；所述力學(xué)輸入數(shù)據(jù)是在通過(guò)所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手進(jìn)行捋線的過(guò)程中，由所述指端對(duì)線纜的抓握產(chǎn)生；所述位姿估計(jì)數(shù)據(jù)用以表征所述線纜被抓握在所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手中時(shí)，所述線纜的空間位姿；所述動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)用以表征對(duì)所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手在抓握過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡的變化預(yù)期。
10、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還公開(kāi)了一種電子設(shè)備，包括處理器和存儲(chǔ)器、所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)可在所述處理器上運(yùn)行的程序或指令，所述程序或指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面所述的方法的步驟。
11、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還公開(kāi)了一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有程序或指令，所述程序或指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面所述的方法的步驟。
12、綜上，在本申請(qǐng)實(shí)施例中，通過(guò)生成準(zhǔn)確的位姿估計(jì)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)掌握線纜在多指靈巧手中的位置和姿態(tài)；進(jìn)而通過(guò)綜合分析位姿估計(jì)數(shù)據(jù)和力學(xué)輸入數(shù)據(jù)，確定多指靈巧手在捋線過(guò)程中的最佳運(yùn)動(dòng)軌跡，再將動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為多指靈巧手的控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)捋線過(guò)程的精確控制，準(zhǔn)確指導(dǎo)多指靈巧手進(jìn)行捋線操作，確保捋線過(guò)程中的穩(wěn)定性和精確性。由此，基于本申請(qǐng)實(shí)施例的方法，通過(guò)實(shí)時(shí)獲取和利用觸覺(jué)傳感數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多指靈巧手的精準(zhǔn)控制，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)線纜穩(wěn)定、高效的抓握和跟隨。解決了機(jī)械手對(duì)捋線任務(wù)的適應(yīng)性以及操作效率低下的問(wèn)題。
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1.一種基于觸覺(jué)傳感多指靈巧手的機(jī)器人自主捋線方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取采集自觸覺(jué)傳感多指靈巧手的指端的力學(xué)輸入數(shù)據(jù)，包括：
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述力學(xué)輸入數(shù)據(jù)，生成對(duì)所述線纜的位姿估計(jì)數(shù)據(jù)，包括：
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)包含所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手對(duì)所述線纜的夾持角度的角度變化期望數(shù)據(jù)，所述根據(jù)所述位姿估計(jì)數(shù)據(jù)和/或所述力學(xué)輸入數(shù)據(jù)，生成所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手的動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)，包括：
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)包含對(duì)觸覺(jué)傳感多指靈巧手的掌心方向變化期望數(shù)據(jù)，所述根據(jù)所述位姿估計(jì)數(shù)據(jù)和/或所述力學(xué)輸入數(shù)據(jù)，生成所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手的動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)，包括：
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)，生成對(duì)所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手的控制指令，以控制通過(guò)所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手進(jìn)行捋線的過(guò)程，包括：
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述動(dòng)力學(xué)
8.一種基于觸覺(jué)傳感多指靈巧手的機(jī)器人自主捋線系統(tǒng)，其特征在于，包括：
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：處理器、用于存儲(chǔ)所述處理器可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器；
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的指令由電子設(shè)備的處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述電子設(shè)備能夠執(zhí)行如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于觸覺(jué)傳感多指靈巧手的機(jī)器人自主捋線方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取采集自觸覺(jué)傳感多指靈巧手的指端的力學(xué)輸入數(shù)據(jù)，包括：
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述力學(xué)輸入數(shù)據(jù)，生成對(duì)所述線纜的位姿估計(jì)數(shù)據(jù)，包括：
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)包含所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手對(duì)所述線纜的夾持角度的角度變化期望數(shù)據(jù)，所述根據(jù)所述位姿估計(jì)數(shù)據(jù)和/或所述力學(xué)輸入數(shù)據(jù)，生成所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手的動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)，包括：
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)包含對(duì)觸覺(jué)傳感多指靈巧手的掌心方向變化期望數(shù)據(jù)，所述根據(jù)所述位姿估計(jì)數(shù)據(jù)和/或所述力學(xué)輸入數(shù)據(jù)，生成所述觸覺(jué)傳感多指靈巧手的動(dòng)力學(xué)期望數(shù)據(jù)，包括：
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李翔，于銘瑞，宋士吉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：清華大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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