一种布料自动拾取方法、装置和机械臂与流程

本公开涉及机械臂自动化控制，具体地，涉及一种布料自动拾取方法、装置和机械臂。

背景技术：

1、在纺织行业中，裁床是进行布料裁剪的核心设备。裁床完成布料裁剪后，裁剪台上会形成多个形状各异、材质不同的布料片或裁片，这些布料片需要被逐一拾取并移送至后续工序如缝制、打包等，进行加工处理。

2、目前，布料片的拾取作业主要依赖人工操作或简单的自动化设备完成。人工拾取方式不仅劳动强度大、效率低下，而且长时间作业容易因视觉疲劳导致拾取错误或布料片损伤。现有的一些自动化拾取方案中，机械臂通常按照预设的固定轨迹运行，缺乏对裁床实时状态和布料片自身特性的感知与适应能力，导致拾取效率和可靠性较低。

3、因此，针对目前布料自动拾取难以兼顾可靠性和拾取效率是急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种布料自动拾取方法、装置和机械臂，能够根据布料片的实时状态和布料片自身特性，实现精准的拾取定位和吸附参数，提高拾取效率和拾取的可靠性。

2、为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种布料自动拾取方法，包括：

3、获取机械臂的当前姿态信息、运动参数；所述机械臂包括多个吸附组件；

4、获取裁床的裁刀位置以及所述裁床上的多个布料片的布料参数；所述布料参数至少包括布料轮廓、布料材质；

5、根据所述当前姿态信息、所述运动参数、所述裁刀位置和所述布料参数，确定目标布料片对应的机械臂的目标运动轨迹、以及所述机械臂的目标吸附参数；所述目标吸附参数包括所述机械臂的目标吸附组件在所述目标运动轨迹中不同位置的吸附力；

6、根据所述目标运动轨迹和所述目标吸附参数，驱动所述机械臂的目标吸附组件拾取所述目标布料片。

7、可选地，所述根据所述当前姿态信息、所述运动参数、所述裁刀位置和所述布料参数，确定目标布料片对应的机械臂的目标运动轨迹、以及所述机械臂的目标吸附参数，包括；

8、根据所述当前姿态信息、所述运动参数、所述裁刀位置和所述布料参数，利用预先确定的拾取模型，确定目标布料片对应的机械臂的目标运动轨迹、以及所述机械臂的目标吸附参数；其中，所述拾取模型是利用历史拾取参数训练得到的；所述历史拾取参数包括历史姿态信息、历史运动参数、历史裁刀位置、历史布料参数以及历史拾取布料片对应的历史运动轨迹和历史吸附参数。

9、可选地，所述拾取模型具体用于：

10、根据所述裁刀位置，确定目标拾取窗口；

11、根据所述当前姿态信息、所述裁刀位置，确定在所述目标拾取窗口内的目标布料片；

12、根据所述当前姿态信息、所述运动参数以及所述目标拾取窗口，确定所述目标布料片对应的机械臂的目标运动轨迹；

13、根据所述目标布料片的布料材质和布料轮廓，确定目标吸附组件的目标吸附参数。

14、可选地，所述当前姿态信息包括所述机械臂的关节限位信息，所述运动参数包括所述机械臂的末端速度；

15、所述根据所述当前姿态信息、所述运动参数以及所述目标拾取窗口，确定所述目标布料片对应的机械臂的目标运动轨迹，包括：

16、根据所述当前姿态信息、所述目标拾取窗口所在的传送带的速度，预测未来拾取时刻所述机械臂的位姿；

17、根据所述机械臂的位姿、所述运动参数，利用多项式插值法，确定所述目标运动轨迹。

18、可选地，所述根据所述目标布料片的布料材质和布料轮廓，确定目标吸附组件的目标吸附参数，包括：

19、将所述目标运动轨迹按时间或弧长离散为多个运动点；

20、针对每个运动点，确定所述机械臂的末端加速度；

21、根据所述布料材质和所述末端加速度，确定每个运动点的等效夹持力；

22、根据布料轮廓，确定所述目标吸附组件的有效吸附面积；

23、根据所述每个运动点的等效夹持力和所述有效吸附面积，确定所述目标吸附组件在所述目标运动轨迹中不同位置的吸附力。

24、可选地，所述吸附参数包括所述目标吸附组件的吸附区域；所述方法还包括：

25、响应于所述吸附区域未覆盖所述目标布料片的布料轮廓，获取所述机械臂的当前运动轨迹；

26、根据所述吸附区域与所述布料轮廓的边缘位置偏差，确定所述当前运动轨迹的位置平移量；

27、根据所述边缘位置平移量和所述当前运动轨迹，纠正所述机械臂的所述运动轨迹。

28、可选地，所述方法还包括：

29、在所述目标拾取窗口的前一个拾取窗口内存在遗留布料片的情况下，根据所述遗留布料片，重新确定所述目标拾取窗口；所述遗留布料片为所述前一个拾取窗口内超出所述机械臂的运动轨迹和/或超出所述吸附区域的布料片。

30、第二方面，本公开提供了一种布料自动拾取装置，包括：

31、第一获取模块，用于获取机械臂的当前姿态信息、运动参数；所述机械臂包括多个吸附组件；

32、第二获取模块，用于获取裁床的裁刀位置以及所述裁床上的多个布料片的布料参数；所述布料参数至少包括布料轮廓、布料材质；

33、第一确定模块，用于根据所述当前姿态信息、所述运动参数、所述裁刀位置和所述布料参数，确定目标布料片对应的机械臂的目标运动轨迹、以及所述机械臂的目标吸附参数；所述目标吸附参数包括所述机械臂的目标吸附组件在所述目标运动轨迹中不同位置的吸附力；

34、拾取模块，用于根据所述目标运动轨迹和所述目标吸附参数，驱动所述机械臂的目标吸附组件拾取所述目标布料片。

35、第三方面，本公开提供了一种电子设备，包括：

36、存储器，其上存储有计算机程序；

37、处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现第一方面中任一项所述的方法。

38、第四方面，本公开提供了一种机械臂，包括如第三方面所述的电子设备。

39、上述技术方案，通过获取机械臂的当前姿态信息、运动参数；机械臂包括多个吸附组件；获取裁床的裁刀位置以及裁床上的多个布料片的布料参数；布料参数至少包括布料轮廓、布料材质；根据当前姿态信息、运动参数、裁刀位置和布料参数，确定目标布料片对应的机械臂的目标运动轨迹、以及机械臂的目标吸附参数；根据目标运动轨迹和目标吸附参数，驱动机械臂的目标吸附组件拾取目标布料片。本公开能够动态适应布料拾取的实时状态，不仅使得机械臂可以在裁切进行的同时并行拾取已裁切完成的布料片，避免了设备损坏和安全事故，还能够避免过大吸附力对布料片造成损伤，提高生产效率，提升布料片的拾取可靠性和拾取效率。

40、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

1.一种布料自动拾取方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前姿态信息、所述运动参数、所述裁刀位置和所述布料参数，确定目标布料片对应的机械臂的目标运动轨迹、以及所述机械臂的目标吸附参数，包括；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述拾取模型具体用于：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当前姿态信息包括所述机械臂的关节限位信息，所述运动参数包括所述机械臂的末端速度；

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标布料片的布料材质和布料轮廓，确定目标吸附组件的目标吸附参数，包括：

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述吸附参数包括所述目标吸附组件的吸附区域；所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种布料自动拾取装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种机械臂，其特征在于，包括：如权利要求9所述的电子设备。