(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210637293.9 (22)申请日 2022.06.07 (71)申请人 中迪机器人 （盐城） 有限公司 地址 224000 江苏省盐城市 盐南高新区文 港南路49号1幢209-2室 （CNX） (72)发明人 边锡　陈甲成　吴超　杨亚东　 (74)专利代理 机构 北京冠和权律师事务所 11399 专利代理师 田春龙 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 15/08(2006.01) B25J 18/00(2006.01) B25J 19/02(2006.01) (54)发明名称 一种控制机械手臂夹取和放置物件的系统 及方法 (57)摘要 本发明提供了一种控制机械手臂夹取和放 置物件的系统及方法， 其中， 系统包括： 获取模 块， 用于获取物件转移任务， 物件转移任务包括： 目标物件、 夹 取区域和放置区域； 控制模块， 用于 控制机械手臂前往夹取区域内夹取目标物件， 夹 取完成后， 控制机械手臂将目标物件放置于放置 区域内。 本发 明的控制机械手臂夹取和放置物件 的系统及方法， 降低了人力成本， 特别是当需要 进行转移的物件的数量较多时， 可以避免由工作 人员人工完成可能会存在转移效率较低等问题 的产生。 权利要求书5页 说明书11页 附图1页 CN 114789451 A 2022.07.26 CN 114789451 A 1.一种控制机 械手臂夹取和放置物件的系统， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取物件转移任务， 所述物件转移任务包括： 目标物件、 夹取区域和放 置区域； 控制模块， 用于控制机械手臂前往所述夹取区域内夹取所述目标物件， 夹取完成后， 控 制机械手臂将所述目标物件放置 于所述放置区域内。 2.如权利要求1所述的一种控制机械手臂夹取和放置物件的系统， 其特征在于， 所述获 取模块获取物件转移任务， 包括： 获取至少两个工作人员进行对讲时产生的第一对讲记录； 将所述第一对讲记录按照产生先后顺序进行排序， 获得对讲记录序列； 从所述对讲记录序列的起 点向终点对所述第一对讲记录进行第一遍历； 每次遍历时， 对遍历到的所述第一对讲记录进行语义 提取， 获得第一语义； 获取预设的触发语义库， 将所述第一语义与所述触发语义库中的触发语义进行匹配； 若匹配符合， 暂停第一遍历， 同时， 将遍历到的所述第一对讲记录作为第二对讲记录； 对所述对讲记录序列中所述第二对讲记录之后的所述第一对讲记录进行第二遍历； 每次遍历时， 对遍历到的所述第一对讲记录进行语义 提取， 获得第二语义； 基于语义理解技术， 确认所述第 二语义与 所述第一语义或所述对讲记录序列中所述第 二对讲记录与遍历到的所述第一对讲记录之间的所述第一对讲记录的第三语义之间是否 存在语义关联； 若否， 停止第二遍历， 将遍历到的所述第一对讲记录作为第一遍历的新的遍历起点继 续进行第一遍历， 同时， 将所述第一语义和所述对讲记录序列中所述第二对讲记录与遍历 到的所述第一对讲记录之间的所述第一对讲记录的第三语义输入至预设的有效语义确定 模型中， 确定有效语义； 基于预设的物件转移任务 生成模板， 根据所述有效语义， 生成物件转移任务。 3.如权利要求1所述的一种控制机械手臂夹取和放置物件的系统， 其特征在于， 所述控 制模块控制机 械手臂前往所述夹取区域内夹取 所述目标物件， 包括： 通过对应于所述夹取区域的至少一个第一图像采集设备获取所述夹取区域的第一图 像； 基于所述第一图像， 确定所述目标物件的可夹持面； 获取所述目标物件的物件类型对应的预设的夹取力度； 控制机械手臂前往所述夹取区域内以所述夹取力度夹持通过所述可夹持面夹持所述 目标物件； 其中， 所述控制模块基于所述第一图像， 确定所述目标物件的可夹持面， 包括： 从所述第一图像中提取 所述目标物件的第一 三维信息； 基于所述第一 三维信息， 构建所述目标物件的第一 三维模型； 基于预设的第 一特征提取模板， 对所述第 一三维模型上除了触地表面之外的每个第 一 表面进行 特征提取， 获得多个第一特 征值； 基于所述第一特 征值， 构建所述第一表面的表面描述向量； 获取机械手臂对应的预设的夹持适配向量； 计算所述表面描述向量与所述夹持适配向量的相似度；权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114789451 A 2若所述相似度大于等于预设的相似度阈值， 将对应所述第一表面作为第二表面； 获取机械手臂对应的预设的夹持位置关系； 从所述第二表面中确定满足所述夹持位置关系的所述第 二表面， 并作为所述目标物件 的可夹持面。 4.如权利要求3所述的一种控制机械手臂夹取和放置物件的系统， 其特征在于， 所述控 制模块控制机 械手臂将所述目标物件放置 于所述放置区域内， 包括： 控制机械手臂移动至所述 放置区域内； 当机械手臂进入所述放置区域内时， 通过对应于所述放置区域的至少一个第 二图像采 集设备获取 所述放置区域的第二图像； 从所述第二图像中提取 所述放置区域的第二 三维信息； 基于所述第二 三维信息， 构建所述 放置区域的第二 三维模型； 从所述第二三维模型中确定对应于机械手臂夹持着所述目标物件的第一局部模型和 对应于物件 摆放区的第二局部模型； 基于预设的模拟摆放模型， 对所述第一局部模型在所述第二局部模型内进行模拟摆 放， 获得多个模拟摆放结果； 基于预设的第 二特征提取模板， 对模拟摆放过程中所述第 一局部模型与所述第 二局部 模型始终不存在重 叠区域的所述模拟摆放结果进行 特征提取， 获得多个第二特 征值； 基于所述第二特 征值， 构建摆放描述向量； 获取预设的摆放评价库； 基于所述摆放描述向量和所述摆放评价库， 确定 评价值； 基于最大所述评价值对应的所述模拟摆放过程， 控制机械手臂将所述目标物件放置于 所述放置区域内。 5.如权利要求1所述的一种控制机械手臂夹取和放置物件的系统， 其特征在于， 还包 括： 预警模块， 用于在机械手臂前往所述夹取区域内夹取所述目标物件或将所述目标物件 放置于所述放置区域内的移动过程中， 进行安全预警； 其中， 所述预警模块进行安全预警， 包括： 获取机械手臂接下来预设的第一时间内的未来移动轨 迹； 通过对应于所述未来移动轨迹的至少一个第三图像采集设备获取所述未来移动轨迹 周边的第三图像； 基于所述第三图像， 确定是否存在人员靠 近所述未来移动轨 迹； 若是， 基于所述第三图像， 跟踪确定所述人员的第一 位置、 移动方向和第一移动速度； 获取预设的时间对照库； 基于所述第一移动速度和所述时间对照库， 对照确定第二时间； 获取所述机械手臂当前的第二 位置和第二移动速度； 基于所述第 二位置和所述第 二移动速度， 确定机械手臂接下来所述第 二时间后移动至 的所述未来移动轨 迹上的第三 位置； 基于所述第一 位置和所述移动方向， 构建第一方向 向量； 基于所述第二 位置和所述第三 位置， 构建第二方向 向量；权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114789451 A 3