一種用于特定空間下機械手臂抓取的互感識別方法
【專利摘要】一種用于特定空間下機械手臂抓取的互感識別方法。其主要包括內容：建立與被抓取物體的通信機制，預先獲取被抓取物體的參數；識別被抓取物體信息，制定抓取方案；建立抓取物體案例數據庫，用于被測物體參數的存儲、管理和調閱；結合案例庫，支撐和優化機械手臂抓取方案。本發明將利用無線傳感技術，實現抓取方與被抓取方的互感，提高機械手臂識別過程。在被抓取物體上安裝無線通信裝置，并將被抓取物體的質量、體積、剛度以及阻尼等信息上傳至機械手臂接收終端，通過機械手臂控制終端實現對以上信息的解析過程，快速制定抓取方案。
【專利說明】
一種用于特定空間下機械手臂抓取的互感識別方法
技術領域
[0001]本發明屬于機械測量和無線通信技術領域，特別是涉及一種用于機械手臂抓取的互感識別的實現方法。
【背景技術】
[0002]隨著機器人研究的深入和各方面需求的巨大增長，機器人的應用領域在不斷地擴大，概念也在不斷地拓展，不再局限于搬運、焊接以及大批量作業的工業機器人，人類已經研制成功或正在研制用于危險環境作業、海洋資源探測、核能利用、軍事偵察以及空間探測中的特種機器人。
[0003]在機器人獲得巨大發展的同時，機器人關鍵部件之一的機械手臂也獲得了長足的進步。作為機器人與環境相互作用的最后環節和執行部件，機械手臂既是一個主動感知工作環境信息的感知器，又是最后的執行器，是一個高度集成的、具有多種感知功能和智能化的機電系統，涉及機構學、仿生學、自動控制、傳感器技術、計算機技術、人工智能、通訊技術、微電子學、材料學等多個研究領域和交叉學科。
[0004]在機械手臂用以抓取物體的應用中，隨著被抓取物體的多樣性，機械手臂設計的復雜度日益增加，同時，機械手臂本體的制造和維修成本也隨之增加。如何在既定生產過程中的相對抓取較多樣的物體同時對機械手臂降低技術難度，成為目前機械手臂的研究熱點。
【發明內容】
[0005]為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種用于特定空間下機械手臂抓取的互感識別方法。
[0006]為了達到上述目的，本發明提供的用于特定空間下機械手臂抓取的互感識別方法包括按順序執行的下列步驟:
[0007]步驟1.建立被測物體的參數表單，實現對被測物體的特征信息標記；
[0008]步驟2.實現機械手臂與被測物體的無線通信連接，由被測物體自身提供抓取所需的感知信息；
[0009]步驟3.建立被測物體識別框架模型；
[0010]步驟4.建立抓取物體案例知識庫，用于被測物體參數的存儲、管理和調閱；
[0011]步驟5.關聯抓取物體案例知識庫，提取被測物體共性信息，為新一輪抓取任務提供優先參考。
[0012]在步驟I中，所建立的被測物體參數表單信息包含被測物體的名稱、質量、體積、剛度、阻尼，建立唯一標示ID，借助ID將被測物體與其參數表單關聯起來。
[0013]在步驟2中，根據機械手臂抓取任務，在2.4GHz的無線射頻頻段上，機械手臂在指定的特定空間下發出抓取指令，被抓取物體接收指令之后，將自身的參數信息與ID進行綁定并發送至機械手臂。
[0014]在步驟3中，由機械手臂控制終端對被抓取物體回饋的信息進行解析，并構建被抓取物體識別框架模型，該框架模型包含抓取力度、空間方位數據。
[0015]在步驟4中，借助步驟3中得到的被抓取物體識別框架模型獲取被抓取物體的參數表單信息和機械手臂所采取的抓取實施方案信息，并創建抓取物體案例知識庫。該知識庫可以實現抓取信息二次加工的功能。
[0016]在步驟5中，關聯抓取物體案例知識庫，將之前被抓取物體的參數信息進行硬度等級、質量等級、形狀等級、阻尼等級進行分類，當啟動新一輪抓取任務時，接收到被抓取物體參數時，即可進入此知識庫進行抓取方案優先參考。
[0017]本發明提供的用于特定空間下機械手臂抓取的互感識別方法的效果:
[0018]本方法通過建立在被抓取物體上植入記錄自身信息的無線射頻標簽和在機械手臂上植入與之通信的無線射頻感應標簽基礎之上，可以降低機械手臂本體識別被抓取物體的難度和時間成本，既方便機械手臂實現抓取工作，又可以實現被抓取物體的電子化管理。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明提供的用于特定空間下機械手臂抓取的互感識別方法流程圖。
[0020]圖2為建立機械手臂和被抓取物體的無線通信。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發明提供的用于特定空間下機械手臂抓取的互感識別方法進行詳細說明。
[0022]如圖1所示，本發明具體實施如下:
[0023]1.建立被測物體的參數表單
[0024]依據機械手臂抓取物體所需數據，制定被測物體的參數表單，具體內容包含被抓取物體的質量、體積、剛度、阻尼，并將表單存儲到無線射頻標簽，將機械手臂抓取物體時的判斷數據，直接由被抓取物體直接提供。
[0025]2.建立機械手臂和被抓取物體的無線通信
[0026]如圖2所示，由機械手臂發起抓取任務，在特定空間下，向周圍廣播2.4GHz頻段的無線信號，喚醒綁定在被抓取物體的無線射頻標簽，接收來自無線射頻標簽回傳信息。
[0027]3.建立被抓取物體識別框架模型
[0028]分析被抓取物體所提供自身參數，采用DS證據理論構建識別框架模型，并將模型作為開展抓取工作的輸入依據。
[0029]4.建立抓取物體案例知識庫
[0030]將已建立的框架模型導入到被抓取物體信息數據庫，方便被抓取物體信息的存儲、管理和調閱；更新抓取任務數據儲備，以枚舉抓取案例的方式構建抓取物體案例知識庫
[0031]5.關聯抓取物體案例知識庫
[0032]進行被抓取物體信息的質量、體積、剛度、阻尼四個維度分析和篩選，若發現之前具有類似的被抓取物體，直接啟動相關的抓取物體案例；若未在抓取物體案例知識庫中出現過的被抓取物體，將跳轉到建立被抓取物體識別框架模型環節。
【主權項】
1.一種用于特定空間下機械手臂抓取的互感識別方法，其特征在于:所述的實現方法包括按順序執行的下列步驟: 步驟1.建立被測物體的參數表單，實現對被測物體的特征信息標記； 步驟2.實現機械手臂與被測物體的無線通信連接，由被測物體自身提供抓取所需的感知ig息; 步驟3.建立被測物體識別框架模型； 步驟4.建立抓取物體案例知識庫，用于被測物體參數的存儲、管理和調閱； 步驟5.關聯抓取物體案例知識庫，提取被測物體共性信息，為新一輪抓取任務提供優先參考。2.根據權利要求1所述的用于特定空間下機械手臂抓取的互感識別方法，其特征在于:在步驟I中，所建立的被測物體參數表單信息包含被測物體的名稱、質量、體積、剛度、阻尼，建立唯一標示ID，借助ID將被測物體與其參數表單關聯起來。3.根據權利要求1所述的用于特定空間下機械手臂抓取的互感識別方法，其特征在于:在步驟2中，根據機械手臂抓取任務，在2.4GHz的無線射頻頻段上，機械手臂在指定的特定空間下發出抓取指令，被抓取物體接收指令之后，將自身的參數信息與ID進行綁定并發送至機械手臂。4.根據權利要求1所述的用于特定空間下機械手臂抓取的互感識別方法，其特征在于:在步驟3中，由機械手臂控制終端對被抓取物體回饋的信息進行解析，并構建被抓取物體識別框架模型，該框架模型包含抓取力度、空間方位數據。5.根據權利要求1所述的用于特定空間下機械手臂抓取的互感識別方法，其特征在于:在步驟4中，借助步驟3中得到的被抓取物體識別框架模型獲取被抓取物體的參數表單信息和機械手臂所采取的抓取實施方案信息，并創建抓取物體案例知識庫。該知識庫可以實現抓取信息二次加工的功能。6.根據權利要求1所述的用于特定空間下機械手臂抓取的互感識別方法，其特征在于:在步驟5中，關聯抓取物體案例知識庫，將之前被抓取物體的參數信息進行硬度等級、質量等級、形狀等級、阻尼等級進行分類與分析，當啟動新一輪抓取任務時，接收到被抓取物體參數時，即可進入此知識庫進行抓取方案優先參考。
【文檔編號】B25J13/08GK105983965SQ201510064998
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月9日
【發明人】高振釗
【申請人】高振釗