一种基于抓取簇和碰撞体素的工业零件抓取姿态检测算法

针对工业上常见的散乱堆叠零件的抓取问题,提出一种基于抓取簇和碰撞体素的抓取姿态检测算法.所提出的抓取簇是定义在零件上的连续抓取姿态集合,解决了传统方法中因采用离散固定抓取点而导致可抓取点丢失、筛选效率低的问题.先对料箱和场景点云进行体素化;然后把包含料箱或点云的体素标记为碰撞体素,并把与碰撞体素相邻的体素标记为风险体素,从而建立体素化的碰撞模型;接下来,根据抓取簇的几何性质计算出候选的抓取姿态及其对应的抓取路径;最后,通过检测抓取路径所经过的体素类型来完成快速的碰撞检测,从而筛选出最优抓取姿态.基于所提算法搭建了完整的Bin-Picking系统,并对多种实际工业场景中常见的零件进行仿真实验和实际抓取实验,结果表明:该算法能够快速、准确地检测出安全的抓取姿态,实际抓取的平均成功率达92.2％,料箱平均清空率达87.2％,较传统方法有明显提升,且抓取过程均未发生碰撞,可满足实际工业应用的要求.