CN114348639A - 用于多分区吸盘的物体抓取方法、装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于多分区吸盘的物体抓取方法，该方法包括：确定N个第一物体的抓取面，其中，在N大于1的情况下，所述N个第一物体之间位置相邻；获取所述抓取面的第一尺寸信息，以及所述N个第一物体的空间占据信息，其中，所述空间占据信息包括所述N个第一物体之外的第二物体的信息；基于所述第一尺寸信息和所述空间占据信息确定抓取策略，其中，所述抓取策略包括待开启的S个分区，以及所述S个分区与所述抓取面的相对位置；根据所述相对位置，开启所述S个分区来对所述N个第一物体进行抓取。本发明还提供了一种用于多分区吸盘的物体抓取装置、电子设备和存储介质。

Description

用于多分区吸盘的物体抓取方法、装置、设备和介质

技术领域

本发明涉及机器人领域或智能物流领域，更具体地涉及一种用于多分区吸盘的物体抓取方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

多分区吸盘包括多个可独立控制开关气的分区，每次抓取可开其中一块或多块分区，以抓取不同数量的物体。

在实现自动化抓取物体的需求中，并非是通过人工决定抓取物体的位置、数量，以及开关分区。而是在每次抓取的过程中，根据实际情况计算出抓取哪些物体，以及开关哪些分区。

在实现本发明的构思过程中，发明人发现相关技术中存在以下问题：利用多分区吸盘实现自动化抓取物体的过程中，抓取效果较差，例如确定好待抓取的若干个物体后，不能准确的开启吸盘分区，导致多抓或少抓物体。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种用于多分区吸盘的物体抓取方法、装置、设备和介质。

本发明实施例的一个方面提供了一种用于多分区吸盘的物体抓取方法，所述多分区吸盘包括M个分区，M为大于或等于2的整数，所述方法包括：确定N个第一物体的抓取面，其中，在N大于1的情况下，所述N个第一物体之间位置相邻；获取所述抓取面的第一尺寸信息，以及所述N个第一物体的空间占据信息，其中，所述空间占据信息包括所述N个第一物体之外的第二物体的信息；基于所述第一尺寸信息和所述空间占据信息确定抓取策略，其中，所述抓取策略包括待开启的S个分区，以及所述S个分区与所述抓取面的相对位置，S、N分别为大于或等于1的整数；根据所述相对位置，开启所述S个分区来对所述N个第一物体进行抓取。

根据本发明的实施例，所述第一尺寸信息包括第一长度，所述基于所述第一尺寸信息和所述空间占据信息确定抓取策略包括确定待开启的S个分区，具体包括：从所述M个分区中确定第一区域，其中，所述第一区域包括至少一个分区，所述S个分区的吸取区域包括所述第一区域；将所述第一区域的第一边作为起始位置，自所述起始位置沿第一方向延伸至第二长度，其中，所述第一方向包括与所述第一区域相邻的分区所在的方向，所述第一边垂直于所述第一方向，所述第二长度大于或等于所述第一长度的预设比例；自所述起始位置沿所述第一方向，逐个对至少一个分区的长度进行累加求和，直至求和得到的第三长度大于或等于第二长度，其中，所述第三长度包括所述S个分区沿所述第一方向的累加长度。

根据本发明的实施例，所述基于所述第一尺寸信息和所述空间占据信息确定抓取策略包括确定所述相对位置，具体包括：在基于所述空间占据信息确定不存在所述第二物体与所述N个第一物体相邻的情况下，若所述第三长度大于或等于所述第一长度，确定所述第一边与所述抓取面的第二边具有对齐关系，其中，所述第二边与所述抓取面的第三边垂直，所述第三边具有所述第一长度；以及确定所述S个分区置于所述抓取面的上方。

根据本发明的实施例，所述基于所述第一尺寸信息和所述空间占据信息确定抓取策略包括确定所述相对位置，具体包括：在基于所述空间占据信息确定不存在所述第二物体与所述N个第一物体相邻的情况下，若所述第三长度小于所述第一长度，确定所述第一边与所述抓取面的第二边具有对齐关系，其中，所述第二边与所述抓取面的第三边垂直，所述第三边具有所述第一长度；确定所述S个分区置于所述抓取面的上方；以及确定吸取面的第一中线与所述抓取面的第二中线具有对齐关系，其中，所述吸取面包括所述S个分区的吸取区域，所述第一中线和所述第二中线沿所述第一方向延伸。

根据本发明的实施例，所述基于所述第一尺寸信息和所述空间占据信息确定抓取策略包括确定所述相对位置，具体包括：在基于所述空间占据信息确定存在所述第二物体与所述N个第一物体相邻的情况下，确定所述第二物体相对于所述N个第一物体的方位；根据所述方位确定所述相对位置，以避免在开启所述S个分区的情况下，对所述第二物体进行抓取。

根据本发明的实施例，所述根据所述方位确定所述相对位置包括：在所述第二物体位于所述N个第一物体的第二方向的情况下，确定所述第一边与所述抓取面的第二边具有对齐关系，其中，所述第二边与所述第二物体相邻，所述第二边与所述抓取面的第三边垂直，所述第三边具有所述第一长度；以及确定吸取面置于所述抓取面的上方，其中，所述吸取面包括所述S个分区的吸取区域，在所述吸取面与所述抓取面平行的情况下，所述第二方向与所述第一方向相反。

根据本发明的实施例，在所述第二物体位于所述N个第一物体的第二方向和第三方向的情况下，还包括：确定所述吸取面的第四边与所述第三边具有对齐关系，其中，所述第四边垂直于所述第一边，所述第三方向垂直于所述第二方向，所述第三边与所述第二物体相邻；确定所述吸取面的第一角与所述抓取面的第二角具有对齐关系，其中，所述第一边与所述第四边相交形成所述第一角，所述第二边与所述第三边相交形成所述第二角。

根据本发明的实施例，在所述第二物体位于所述N个第一物体的第二方向、第三方向和第四方向的情况下，还包括：获得所述第一边的长度，以及所述第二边的长度；在所述第一边的长度大于所述第二边的长度的情况下，放弃抓取所述N个第一物体，其中，所述第三方向垂直于所述第二方向，所述第四方向与所述第三方向相反。

根据本发明的实施例，在所述第二物体位于所述N个第一物体的第二方向和第一方向的情况下，还包括：若所述第三长度大于所述第一长度，放弃抓取所述N个第一物体。

根据本发明的实施例，在所述确定N个第一物体的抓取面之前，还包括确定待抓取的第一物体的数量N，具体包括：获取至少一个待抓取物体组合，其中，每个所述待抓取物体组合包括至少一个待抓取物体，所述至少一个待抓取物体的数量小于或等于预设阈值；根据每个所述待抓取物体组合中待抓取物体的数量进行排序；将具有最多待抓取物体的数量的所述待抓取物体组合作为目标抓取组合，其中，数量N为所述目标抓取组合中待抓取物体的数量，所述第一物体为所述目标抓取组合中的待抓取物体。

根据本发明的实施例，在所述确定N个第一物体的抓取面之前，还包括确定待抓取的第一物体的数量N，具体包括：获取目标抓取数量和已抓取数量；确定所述目标抓取数量和所述已抓取数量的差值；在所述差值大于零的情况下，确定小于或等于所述差值的数量N。

根据本发明的实施例，在所述确定N个第一物体的抓取面之前，还包括确定待抓取的第一物体的数量N，具体包括：获取至少一个第一物体的码放信息；确定至少一个第一物体中待抓取物体的当前位姿；基于所述码放信息和所述当前位姿，确定待抓取的第一物体的数量N。

本发明实施例的另一方面提供了一种用于多分区吸盘的物体抓取装置，所述多分区吸盘包括M个分区，M为大于或等于2的整数，所述装置包括：第一确定模块，用于确定N个第一物体的抓取面，其中，在N大于1的情况下，所述N个第一物体之间位置相邻；信息获取模块，用于获取所述抓取面的第一尺寸信息，以及所述N个第一物体的空间占据信息，其中，所述空间占据信息包括所述N个第一物体之外的第二物体的信息；第二确定模块，用于基于所述第一尺寸信息和所述空间占据信息确定抓取策略，其中，所述抓取策略包括待开启的S个分区，以及所述S个分区与所述抓取面的相对位置，S、N分别为大于或等于1的整数；物体抓取模块，用于根据所述相对位置，开启所述S个分区来对所述N个第一物体进行抓取。

本发明实施例的另一方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如上所述的方法。

本发明实施例的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行如上所述的方法。

本发明实施例的另一方面还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，计算机程序在被处理器执行时实现执行如上所述的方法。

本发明的实施例能够基于N个第一物体的抓取面，考虑抓取面的第一尺寸信息，以及N个第一物体的空间占据信息，动态确定每次抓取物体的抓取策略，可以确定出待开启的S个分区，以及所述S个分区与所述抓取面的相对位置，从而实现对N个第一物体的准确抓取。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了根据本发明实施例的物体抓取方法的应用场景图；

图2示意性示出了根据本发明实施例的多分区吸盘的结构示意图；

图3示意性示出了根据本发明实施例的用于多分区吸盘的物体抓取方法的流程图；

图4示意性示出了根据本发明实施例的确定待抓取的第一物体的数量N的流程图；

图5示意性示出了根据本发明的另一实施例的确定待抓取的第一物体的数量N的流程图；

图6示意性示出了根据本发明的另一实施例的确定待抓取的第一物体的数量N的流程图；

图7示意性示出了根据本发明实施例的确定待开启的S个分区的流程图；

图8示意性示出了根据本发明实施例的多分区吸盘与第一物体的相对位置示意图；

图9示意性示出了根据本发明的另一实施例的多分区吸盘与第一物体的相对位置示意图；

图10示意性示出了根据本发明实施例的确定相对位置的流程图；

图11示意性示出了本发明的另一实施例的多分区吸盘与第一物体的相对位置示意图；

图12示意性示出了本发明的另一实施例的多分区吸盘与第一物体的相对位置示意图；

图13示意性示出了本发明的另一实施例的多分区吸盘与第一物体的相对位置示意图；

图14示意性示出了本发明的另一实施例的多分区吸盘与第一物体的相对位置示意图；

图15示意性示出了本发明的另一实施例的多分区吸盘与第一物体的相对位置示意图；

图16示意性示出了根据本发明实施例的物体抓取装置的结构框图；

图17示出了根据本发明实施例的计算设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示意性示出了根据本发明实施例的物体抓取方法的应用场景图。图2示意性示出了根据本发明实施例的多分区吸盘的结构示意图。

如图1所示，该实施例的应用场景100可以包括若干个码放在同一层的待抓取物体110，待抓取物体110可以码放在一起。可以利用图2中所示的多分区吸盘200抓取待抓取物体110。其中，多分区吸盘200可以由多块可独立控制开关气的方形吸盘平行组合而成，每个方形吸盘可认为是一个分区，如A分区210、B分区220、C分区230、D分区240和E分区，每次抓取待抓取物体110时，可以灵活控制若干块方形吸盘的开关来实施抓取操作。

应知的是，应用场景100的可以码放高低不同的多层待抓取物体110，每层中待抓取物体100的数量可以有多个，其尺寸可以根据实际情况选择。多分区吸盘200不仅限于图2中5个分区组成的一排分区，可以包括平行设置的多排分区，每排分区可以由多个分区平行组合而成。

由于每次抓取物体的数量是不确定的，因此可以根据每次抓取物体的数量来确定开启的分区的位置和数量。为了解决相关技术中存在的一个或多个技术缺陷，本发明的实施例提出了一种用于多分区吸盘的物体抓取方法，结合图1和图2，下面通过图2和图15进一步详细地描述工作流程。

图3示意性示出了根据本发明实施例的用于多分区吸盘的物体抓取方法的流程图。

如图3所示，该实施例的物体抓取方法包括操作S310～操作S340。

在操作S310，确定N个第一物体的抓取面，其中，在N大于1的情况下，N个第一物体之间位置相邻；

例如可以N个第一物体的点云数据，并从点云数据中获取每个第一物体的各个面的位姿和轮廓，根据多分区吸盘的坐标和姿态，来确定出抓取面，该抓取面可以包括每个第一物体的抓取面的集合。

参照图1，待抓取物体112与待抓取物体111位置相邻。

在操作S320，获取抓取面的第一尺寸信息，以及N个第一物体的空间占据信息，其中，空间占据信息包括N个第一物体之外的第二物体的信息；

第一尺寸信息可以通过抓取面的轮廓来获得。例如在抓取长方体箱子的过程中，通过图像识别的方法，确定抓取面的轮廓为矩形。第一尺寸信息可以包括该矩形的长度和宽度。

空间占据信息可以通过N个第一物体之外的第二物体的位姿来获得，例如某个第二物体与N个第一物体在同一坐标系中，在同一层相邻摆放，则认为第二物体占据了N个第一物体的周围空间。

参照图1，若确定待抓取物体111和待抓取物体112为两个第一物体。待抓取物体113则可以认为是第二物体。第二物体的信息包括是否存在第二物体，若存在，还包括第二物体的方位信息，即第二物体处于N个第一物体的方向和位置坐标。

在操作S330，基于第一尺寸信息和空间占据信息确定抓取策略，其中，抓取策略包括待开启的S个分区，以及S个分区与抓取面的相对位置，S、N分别为大于或等于1的整数；

在操作S340，根据相对位置，开启S个分区来对N个第一物体进行抓取。

根据本发明的实施例，首先根据多分区吸盘的当前位置和相对位置，进行运动规划、碰撞检测等操作。然后，根据规划路径，控制多分区吸盘从当前位置按照相对位置移动至目标位置。最后，开启S个分区，通过施加吸力来对N个第一物体进行抓取。

本发明的实施例能够基于N个第一物体的抓取面，考虑抓取面的第一尺寸信息，以及N个第一物体的空间占据信息，动态确定每次抓取物体的抓取策略，可以确定出待开启的S个分区，以及S个分区与抓取面的相对位置，从而实现对N个第一物体的准确抓取。

在执行操作S310之前，还包括确定待抓取的第一物体的数量N，下面通过图4～图6进一步说明本发明不同实施例中确定待抓取的第一物体的数量N的流程。

图4示意性示出了根据本发明实施例的确定待抓取的第一物体的数量N的流程图。

如图4所示，该实施例的确定待抓取的第一物体的数量N包括操作S410～操作S430。

在操作S410，获取至少一个待抓取物体组合，其中，每个待抓取物体组合包括至少一个待抓取物体，至少一个待抓取物体的数量小于或等于预设阈值；

例如获取到每个待抓取物体的点云数据或二维图像，通过每个待抓取物体的位姿信息来判断哪些可以进行组合。由于多分区吸盘的吸力、尺寸、运动位置等因素，或待抓取物体的种类、尺寸、码放信息等因素，每个组合中的物体数量并非是无上限的，因此设置预设阈值作为组合中的物体上限，以令待抓取物体组合可以被抓取。

在操作S420，根据每个待抓取物体组合中待抓取物体的数量进行排序；

各个待抓取物体组合中的物体数量可能相同或不同，在不同的情况下，按照数量从大到小进行排序。

在操作S430，将具有最多待抓取物体的数量的待抓取物体组合作为目标抓取组合，其中，数量N为目标抓取组合中待抓取物体的数量，以及第一物体包括目标抓取组合中的待抓取物体。

在确定目标抓取组合后，该组合内的待抓取物体作为第一物体，然后可以判断该组合周围是否存在第二物体。

根据本发明的实施例，可以在每次抓取时，动态确定一个或多个待抓取物体组合，并根据组合中的物体数量依次进行抓取，提高抓取效率。

图5示意性示出了根据本发明的另一实施例的确定待抓取的第一物体的数量N的流程图。

如图5所示，该实施例的确定待抓取的第一物体的数量N包括操作S510～操作S530。

在操作S510，获取目标抓取数量和已抓取数量；

目标抓取数量可以是抓取计划中的总数量，已抓取数量即是已经完成抓取的物体数量。

在操作S520，确定目标抓取数量和已抓取数量的差值；

在操作S530，在差值大于零的情况下，确定小于或等于差值的数量N。

图6示意性示出了根据本发明的另一实施例的确定待抓取的第一物体的数量N的流程图。

如图6所示，该实施例的确定待抓取的第一物体的数量N包括操作S610～操作S630。

在操作S610，获取至少一个第一物体的码放信息；

码放信息可以包括码放规划信息，例如码垛定位位置、码垛层数、每次数量、物体摆放位置、码放频率、下个物体码放位置等信息。获取码放信息可以获取计算机中预先设置的码放参数，以及通过摄像头获得当前码放图像，对图像进行检测后，并结合码放参数确定。

在操作S620，确定至少一个第一物体中待抓取物体的当前位姿；

在操作S630，基于码放信息和当前位姿，确定待抓取的第一物体的数量N。

根据本发明的实施例，能够考虑码放规划和物体位姿，实时调整码放和抓取操作。

在一些实施例中，可以同时考虑图4～图6的上述手段，例如获取待抓取物体组合中待抓取物体的数量小于或等于目标抓取数量和已抓取数量的差值，并基于码放信息和各个物体的当前位姿，确定目标待抓取物体组合。将目标待抓取物体组合中的待抓取物体数量作为数量N。

图7示意性示出了根据本发明实施例的确定待开启的S个分区的流程图。图8示意性示出了根据本发明实施例的多分区吸盘与第一物体的相对位置示意图。

如图7所示，该实施例的确定待开启的S个分区可以包括操作S710～操作S730。

在操作S710，从M个分区中确定第一区域，其中，第一区域包括至少一个分区，S个分区的吸取区域包括第一区域；

参照图2，可以将A分区210的区域作为第一区域。在一些实施例中，若多分区吸盘包括互相平行的两排分区，则可以将与A分区210相邻的另一排的分区的区域，与A分区210的区域一同作为第一区域。

在操作S720，将第一区域的第一边作为起始位置，自起始位置沿第一方向延伸至第二长度，其中，第一方向包括与第一区域相邻的分区所在的方向，第一边垂直于第一方向，第二长度大于或等于第一长度的预设比例；

参照图2，可以将A分区210的两条长边的任一条作为第一边。在将其他分区的区域作为第一区域的情况下，也可以将任一条长边作为第一边。

考虑到多分区吸盘的吸取区域若占据抓取面的区域较小，则可能无法抓取物体，或者抓取不稳定。因此，可以通过预设比例(如四分之三)的设置，确定吸取面积沿第一方向的长度至少达到第二长度。

在操作S730，自起始位置沿第一方向，逐个对至少一个分区的长度进行累加求和，直至求和得到的第三长度大于或等于第二长度，其中，第三长度包括S个分区沿第一方向的累加长度。

参照图8，以A分区210的长边作为第一边211，F方向为第一方向。可以自第一边211沿F方向延伸，以每个分区沿F方向的长度为一个累加单位进行求和。F方向与A分区210的宽边平行。

例如第一物体310的抓取面的第一长度L1，A分区210沿F方向的宽边长度小于第二长度L2，则将A分区210沿F方向的宽边长度，与B分区220沿F方向的宽边长度进行累加获得第三长度L3。则S个分区包括2个分区，即A分区210和B分区220。

下面进一步介绍在基于空间占据信息确定不存在第二物体与N个第一物体相邻的情况下，本发明的一个或多个实施例在操作S330中确定相对位置的内容。

在一些实施例中，在基于空间占据信息确定不存在第二物体与N个第一物体相邻的情况下，若第三长度大于或等于第一长度，确定第一边与抓取面的第二边具有对齐关系，其中，第二边与抓取面的第三边垂直，第三边具有第一长度；以及确定S个分区置于抓取面的上方。

参照图8，第一物体310周向不存在第二物体，第三长度L3大于第一长度L1，第一边211与抓取面的第二边311具有对齐关系。第二边311与第三边312垂直，第三边312的长度为L1。A分区210和B分区220置于抓取面的上方。

图9示意性示出了根据本发明的另一实施例的多分区吸盘与第一物体的相对位置示意图。

在另一些实施例中，在基于空间占据信息确定不存在第二物体与N个第一物体相邻的情况下，若第三长度小于第一长度，确定第一边与抓取面的第二边具有对齐关系，其中，第二边与抓取面的第三边垂直，第三边具有第一长度；确定S个分区置于抓取面的上方；以及确定吸取面的第一中线与抓取面的第二中线具有对齐关系，其中，吸取面包括S个分区的吸取区域，第一中线和第二中线沿第一方向延伸。

如图9所示，第三长度L3小于第一长度L1，且第一边211的长度小于第二边311的长度。该情况下开启S个分区不会超出抓取面的范围、不会额外吸起非预期抓取的物体，不会产生额外的碰撞风险。出于抓取稳定性的考虑，沿F方向上，吸取面的第一中线与抓取面的第二中线具有对齐关系。吸取面包括A分区210和B分区220联接起来的区域。

根据本发明的实施例，如图9，两条线具有对齐关系可以是，两条线对齐后部分或全部重合，在垂直于该两条线的平面上投影为两个相互重合的点。

下面进一步介绍在基于空间占据信息确定存在第二物体与N个第一物体相邻的情况下，本发明的一个或多个实施例在操作S330中确定相对位置的流程。

图10示意性示出了根据本发明实施例的确定相对位置的流程图。

如图10所示，该实施例的确定相对位置包括操作S1010～操作S1020。

在操作S1010，确定第二物体相对于N个第一物体的方位；

确定方位的过程可以认为是获得空间占据信息的过程，例如通过第一物体和第二物体的点云数据，获得每个第一物体的轮廓，以及每个第二物体的轮廓，通过两者轮廓的坐标信息来确定第二物体是否与N个第一物体相邻，以及具体方向和位置。

在操作S1020，根据方位确定相对位置，以避免在开启S个分区的情况下，对第二物体进行抓取。

根据本发明的实施例，在确定N个第一物体为本次抓取的目标物体后，其他物体可认为是非预期抓取的干扰物体，若在抓取过程中，多分区吸盘覆盖了第二物体，则可能会导致碰撞，或对第二物体施加吸力，而影响第二物体的摆放位置和姿态。因此，在存在第二物体与N个第一物体相邻的情况下，通过调整相对位置来避免抓取过程中与第二物体产生交互，提高抓取效率。

第二物体可以位于N个第一物体的一侧，如第一方向、第二方向、第三方向或第四方向中的任一个方向。还可以位于N个第一物体的两侧，该两侧可以是相邻的两侧，如第一方向和第三方向，或第二方向和第四方向，该两侧可以是相对的两侧，如第一方向和第二方向，或第三方向和第四方向。还可以位于N个第一物体的三侧或四侧。在执行操作S1020根据方位确定相对位置的过程中，可以根据实际情况灵活确定，下面对本发明的一些实施例进一步详细介绍。

图11示意性示出了本发明的另一实施例的多分区吸盘与第一物体的相对位置示意图。

在一些实施例中，在第二物体位于N个第一物体的第二方向的情况下，确定第一边与抓取面的第二边具有对齐关系，其中，第二边与第二物体相邻，第二边与抓取面的第三边垂直，第三边具有第一长度；以及确定吸取面置于抓取面的上方，其中，吸取面包括S个分区的吸取区域，在吸取面与抓取面平行的情况下，第二方向与第一方向相反。

如图11所示，F方向为第一方向，G方向为第二方向，F方向与G方向相反。2个第一物体包括第一物体320和第一物体330。抓取面包括分别属于第一物体320和第一物体330的两个表面的集合。4个第二物体位于第一物体320和第一物体330的G方向。第一边211与抓取面的第二边321具有对齐关系。第二边321与第三边331垂直，第三边331的长度为L1，吸取面包括A分区210和B分区220的吸取区域。

图12示意性示出了本发明的另一实施例的多分区吸盘与第一物体的相对位置示意图。

根据本发明的实施例，在第二物体位于N个第一物体的第二方向和第三方向的情况下，还包括：确定吸取面的第四边与第三边具有对齐关系，其中，第四边垂直于第一边，第三方向垂直于第二方向，第三边与第二物体相邻；确定吸取面的第一角与抓取面的第二角具有对齐关系，其中，第一边与第四边相交形成第一角，第二边与第三边相交形成第二角。

如图12所示，F方向为第一方向，G方向为第二方向，H方向为第三方向，F方向与G方向相反，H方向垂直于G方向。2个第一物体包括第一物体320和第一物体330。抓取面包括分别属于第一物体320和第一物体330的两个表面的集合。4个第二物体位于第一物体320和第一物体330的G方向，1个第二物体位于第一物体320和第一物体330的H方向。

第一边211与抓取面的第二边321具有对齐关系，吸取面的第四边212与第三边331具有对齐关系。第四边212垂直于第一边211。第二边321与第三边331垂直，第三边331的长度为L1，吸取面包括A分区210和B分区220的吸取区域。

第一边211与第四边212相交形成第一角与第二边321与第三边332相交形成第二角对齐，即两角重合。

图13示意性示出了本发明的另一实施例的多分区吸盘与第一物体的相对位置示意图。

根据本发明的实施例，在第二物体位于N个第一物体的第二方向、第三方向和第四方向的情况下，还包括：首先，获得第一边的长度，以及第二边的长度；其次，在第一边的长度大于第二边的长度的情况下，放弃抓取N个第一物体，其中，第三方向垂直于第二方向，第四方向与第三方向相反。

如图13所示，F方向为第一方向，G方向为第二方向，H方向为第三方向，I方向为第四方向，H方向垂直于G方向，I方向与H方向相反。在第一物体330和第一物体340的G方向、H方向和I方向皆存在第二物体与之相邻。

判断第一边211的长度是否小于或等于第二边321的长度，若小于，则令图13中A分区210左下角与第一物体340的左下角在抓取时的相对位置为对齐(重合)关系。参照图13，第一边211的长度大于第二边321的长度，此时吸取面会覆盖第二物体的部分表面，则放弃抓取。第二边321的长度为第一物体330和第一物体340沿I方向的长度之和。

根据本发明的实施例，在第二物体位于N个第一物体的第三方向和第四方向的情况下，获得第一边的长度，以及抓取面的第二边的长度，其中，第二边与抓取面的第三边垂直，第三边具有第一长度，第三边与第二物体相邻；在第一边的长度小于或等于第二边的长度的情况下，确定相对位置，其中，第三方向垂直于第一方向，第四方向与第三方向相反。

在另一些实施例中，在第二物体位于N个第一物体的第三方向和第四方向的情况下，在第一边的长度小于或等于第二边的长度的情况下，确定相对位置包括：确定第一边与第二边具有对齐关系；以及确定S个分区置于抓取面的上方。

在另一些实施例中，在第二物体位于N个第一物体的第三方向和第四方向的情况下，若第一边的长度大于第二边的长度，放弃抓取N个第一物体。

图14示意性示出了本发明的另一实施例的多分区吸盘与第一物体的相对位置示意图。

根据本发明的实施例，在第二物体位于N个第一物体的第二方向和第一方向的情况下，还包括：若第三长度大于第一长度，放弃抓取N个第一物体。

如图14所示，在第一物体330和第一物体340的G方向、F方向皆存在第二物体与之相邻。A分区210沿F方向的长度小于第二长度L2，则第三长度L3为A分区210和B分区220沿F方向的长度之和。第三长度L3大于第一长度L1，该情况下放弃抓取。另外，若A分区210沿F方向的长度大于第二长度L2，且小于第一长度L1，那么第三长度L3即为A分区210沿F方向的长度。该情况下可以开启A分区210来执行抓取操作。

图15示意性示出了本发明的另一实施例的多分区吸盘与第一物体的相对位置示意图。

根据本发明的实施例，在第二物体位于N个第一物体的第三方向的情况下，如图13所示，F方向为第一方向，G方向为第二方向，H方向为第三方向，I方向为第四方向。在第一物体330和第一物体340的H方向存在第二物体与之相邻。参照图13，第一边211与抓取面的第二边321具有对齐关系。以及第四边212与第三边331具有对齐关系，或者在保证吸取第一物体330和第一物体340的稳定性的情况下，第四边212位于第三边331的第四方向，例如第四边212的位置可以在第一物体340的抓取面之间调整。

需要说明的是，在图8、图9，以及图11～图15所示的相对位置示意图中，虽然以A分区210的长边作为第一边，但是其余任一个分区的任一条边也可作为第一边，在以第一边作为起始位置，沿第一方向获得符合要求的具有第三长度的S个分区后，可以执行抓取操作。另外，在图8、图9，以及图11～图15所示第一方向至第四方向仅为示例，可以根据实际情况选择。

基于上述物体抓取方法，本发明还提供了一种用于多分区吸盘的物体抓取装置。以下将结合图16对该装置进行详细描述。

图16示意性示出了根据本发明实施例的物体抓取装置1600的结构框图。

如图16所示，该实施例的物体抓取装置1600包括第一确定模块1610、信息获取模块1620、第二确定模块1630和物体抓取模块1640。

第一确定模块1610可以执行操作S310，用于确定N个第一物体的抓取面，其中，在N大于1的情况下，N个第一物体之间位置相邻；

信息获取模块1620可以执行操作S320，用于获取抓取面的第一尺寸信息，以及N个第一物体的空间占据信息，其中，空间占据信息包括N个第一物体之外的第二物体的信息；

第二确定模块1630可以执行操作S330，用于基于第一尺寸信息和空间占据信息确定抓取策略，其中，抓取策略包括待开启的S个分区，以及S个分区与抓取面的相对位置，S、N分别为大于或等于1的整数；

物体抓取模块1640可以执行操作S340，用于根据相对位置，开启S个分区来对N个第一物体进行抓取。

物体抓取装置1600还可以包括数量确定模块，数量确定模块可以执行操作S410～操作S430，用于获取至少一个待抓取物体组合，其中，每个待抓取物体组合包括至少一个待抓取物体，至少一个待抓取物体的数量小于或等于预设阈值；根据每个待抓取物体组合中待抓取物体的数量进行排序；将具有最多待抓取物体的数量的待抓取物体组合作为目标抓取组合，其中，数量N为目标抓取组合中待抓取物体的数量，第一物体为目标抓取组合中的待抓取物体。

在另一些实施例中，数量确定模块可以执行操作S510～操作S530，用于获取目标抓取数量和已抓取数量；确定目标抓取数量和已抓取数量的差值；在差值大于零的情况下，确定小于或等于差值的数量N。

在另一些实施例中，数量确定模块可以执行操作S610～操作S630，用于获取至少一个第一物体的码放信息；确定至少一个第一物体中待抓取物体的当前位姿；基于码放信息和当前位姿，确定待抓取的第一物体的数量N。

第一确定模块1610还可以包括分区确定模块，分区确定模块可以执行操作S710～操作S730，用于从M个分区中确定第一区域，其中，第一区域包括至少一个分区，S个分区的吸取区域包括第一区域；将第一区域的第一边作为起始位置，自起始位置沿第一方向延伸至第二长度，其中，第一方向包括与第一区域相邻的分区所在的方向，第一边垂直于第一方向，第二长度大于或等于第一长度的预设比例；自起始位置沿第一方向，逐个对至少一个分区的长度进行累加求和，直至求和得到的第三长度大于或等于第二长度，其中，第三长度包括S个分区沿第一方向的累加长度。

第一确定模块1610还可以包括位置确定模块，数量确定模块可以执行操作S1010～操作S1020，用于在基于空间占据信息确定存在第二物体与N个第一物体相邻的情况下，确定第二物体相对于N个第一物体的方位；根据方位确定相对位置，以避免在开启S个分区的情况下，对第二物体进行抓取。

图17示出了根据本发明实施例的计算设备的结构示意图，本发明具体实施例并不对计算设备的具体实现做限定。

如图17所示，该计算设备可以包括：处理器(processor)1702、通信接口(Communications Interface)1704、存储器(memory)1706、以及通信总线1708。

其中：

处理器1702、通信接口1704、以及存储器1706通过通信总线1708完成相互间的通信。

通信接口1704，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。

处理器1702，用于执行程序1710，具体可以执行上述实施例中的相关步骤。

具体地，程序1710可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。

处理器1702可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。计算设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。

存储器1706，用于存放程序1710。存储器1706可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(nonvolatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

程序1710具体可以用于使得处理器1702执行上述任意方法实施例。程序1710中各步骤的具体实现可以参见上述实施例中的相应步骤和单元中对应的描述，在此不赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本发明实施例的方法。

根据本发明的另一方面，还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述的程序产品的差异化配置方法。

在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。

各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面发明的单个实施例的所有特征。

因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中发明的所有特征以及如此发明的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中发明的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。

Claims (16)

1.一种用于多分区吸盘的物体抓取方法，其特征在于，所述多分区吸盘包括M个分区，M为大于或等于2的整数，所述方法包括：

确定N个第一物体的抓取面，其中，在N大于1的情况下，所述N个第一物体之间位置相邻；

获取所述抓取面的第一尺寸信息，以及所述N个第一物体的空间占据信息，其中，所述空间占据信息包括所述N个第一物体之外的第二物体的信息；

基于所述第一尺寸信息和所述空间占据信息确定抓取策略，其中，所述抓取策略包括待开启的S个分区，以及所述S个分区与所述抓取面的相对位置，S、N分别为大于或等于1的整数；

根据所述相对位置，开启所述S个分区来对所述N个第一物体进行抓取。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一尺寸信息包括第一长度，所述基于所述第一尺寸信息和所述空间占据信息确定抓取策略包括确定待开启的S个分区，具体包括：

从所述M个分区中确定第一区域，其中，所述第一区域包括至少一个分区，所述S个分区的吸取区域包括所述第一区域；

将所述第一区域的第一边作为起始位置，自所述起始位置沿第一方向延伸至第二长度，其中，所述第一方向包括与所述第一区域相邻的分区所在的方向，所述第一边垂直于所述第一方向，所述第二长度大于或等于所述第一长度的预设比例；

自所述起始位置沿所述第一方向，逐个对至少一个分区的长度进行累加求和，直至求和得到的第三长度大于或等于第二长度，其中，所述第三长度包括所述S个分区沿所述第一方向的累加长度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一尺寸信息和所述空间占据信息确定抓取策略包括确定所述相对位置，具体包括：

在基于所述空间占据信息确定不存在所述第二物体与所述N个第一物体相邻的情况下，若所述第三长度大于或等于所述第一长度，

确定所述第一边与所述抓取面的第二边具有对齐关系，其中，所述第二边与所述抓取面的第三边垂直，所述第三边具有所述第一长度；以及

确定所述S个分区置于所述抓取面的上方。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一尺寸信息和所述空间占据信息确定抓取策略包括确定所述相对位置，具体包括：

在基于所述空间占据信息确定不存在所述第二物体与所述N个第一物体相邻的情况下，若所述第三长度小于所述第一长度，

确定所述第一边与所述抓取面的第二边具有对齐关系，其中，所述第二边与所述抓取面的第三边垂直，所述第三边具有所述第一长度；

确定所述S个分区置于所述抓取面的上方；以及

确定吸取面的第一中线与所述抓取面的第二中线具有对齐关系，其中，所述吸取面包括所述S个分区的吸取区域，所述第一中线和所述第二中线沿所述第一方向延伸。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一尺寸信息和所述空间占据信息确定抓取策略包括确定所述相对位置，具体包括：

在基于所述空间占据信息确定存在所述第二物体与所述N个第一物体相邻的情况下，

确定所述第二物体相对于所述N个第一物体的方位；

根据所述方位确定所述相对位置，以避免在开启所述S个分区的情况下，对所述第二物体进行抓取。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述方位确定所述相对位置包括：

在所述第二物体位于所述N个第一物体的第二方向的情况下，

确定所述第一边与所述抓取面的第二边具有对齐关系，其中，所述第二边与所述第二物体相邻，所述第二边与所述抓取面的第三边垂直，所述第三边具有所述第一长度；以及

确定吸取面置于所述抓取面的上方，其中，所述吸取面包括所述S个分区的吸取区域，在所述吸取面与所述抓取面平行的情况下，所述第二方向与所述第一方向相反。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第二物体位于所述N个第一物体的第二方向和第三方向的情况下，还包括：

确定所述吸取面的第四边与所述第三边具有对齐关系，其中，所述第四边垂直于所述第一边，所述第三方向垂直于所述第二方向，所述第三边与所述第二物体相邻；

确定所述吸取面的第一角与所述抓取面的第二角具有对齐关系，其中，所述第一边与所述第四边相交形成所述第一角，所述第二边与所述第三边相交形成所述第二角。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第二物体位于所述N个第一物体的第二方向、第三方向和第四方向的情况下，还包括：

获得所述第一边的长度，以及所述第二边的长度；

在所述第一边的长度大于所述第二边的长度的情况下，放弃抓取所述N个第一物体，其中，所述第三方向垂直于所述第二方向，所述第四方向与所述第三方向相反。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述第二物体位于所述N个第一物体的第二方向和第一方向的情况下，还包括：

若所述第三长度大于所述第一长度，放弃抓取所述N个第一物体。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定N个第一物体的抓取面之前，还包括确定待抓取的第一物体的数量N，具体包括：

获取至少一个待抓取物体组合，其中，每个所述待抓取物体组合包括至少一个待抓取物体，所述至少一个待抓取物体的数量小于或等于预设阈值；

根据每个所述待抓取物体组合中待抓取物体的数量进行排序；

将具有最多待抓取物体的数量的所述待抓取物体组合作为目标抓取组合，其中，数量N为所述目标抓取组合中待抓取物体的数量，所述第一物体为所述目标抓取组合中的待抓取物体。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定N个第一物体的抓取面之前，还包括确定待抓取的第一物体的数量N，具体包括：

获取目标抓取数量和已抓取数量；

确定所述目标抓取数量和所述已抓取数量的差值；

在所述差值大于零的情况下，确定小于或等于所述差值的数量N。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定N个第一物体的抓取面之前，还包括确定待抓取的第一物体的数量N，具体包括：

获取至少一个第一物体的码放信息；

确定至少一个第一物体中待抓取物体的当前位姿；

基于所述码放信息和所述当前位姿，确定待抓取的第一物体的数量N。

13.一种用于多分区吸盘的物体抓取装置，其特征在于，所述多分区吸盘包括M个分区，M为大于或等于2的整数，所述装置包括：

第一确定模块，用于确定N个第一物体的抓取面，其中，在N大于1的情况下，所述N个第一物体之间位置相邻；

信息获取模块，用于获取所述抓取面的第一尺寸信息，以及所述N个第一物体的空间占据信息，其中，所述空间占据信息包括所述N个第一物体之外的第二物体的信息；

第二确定模块，用于基于所述第一尺寸信息和所述空间占据信息确定抓取策略，其中，所述抓取策略包括待开启的S个分区，以及所述S个分区与所述抓取面的相对位置，S、N分别为大于或等于1的整数；

物体抓取模块，用于根据所述相对位置，开启所述S个分区来对所述N个第一物体进行抓取。

14.一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行根据权利要求1～12中任一项所述的方法。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行根据权利要求1～12中任一项所述的方法。

16.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序在被处理器执行时实现权利要求1～12中任一项所述的方法。

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