(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 202210513090.9 (22)申请日 2022.05.11 (71)申请人 上海交通大 学 地址 200240 上海市闵行区东川路80 0号 (72)发明人 张延松　张森　罗柽　 (74)专利代理 机构 上海旭诚知识产权代理有限 公司 312 20 专利代理师 郑立 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 15/02(2006.01) B25J 15/06(2006.01) (54)发明名称 一种用于船舶理料装备的板材零件抓取方 法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种用于船舶理料装备的板 材零件抓取方法及装置， 涉及船舶制造装备技术 领域， 该抓取方法包括以下步骤： 确定零件在视 觉坐标系中的位置， 确定零件的最小外接矩形的 角度， 确定抓手在视觉坐标系中的位置， 确定抓 手中抓头的状态， 并控制抓头完成板材零件的抓 取。 本发明公开的抓取装置包括底部设置有矩阵 式抓头的抓手， 抓手用于抓取平台上切割后的板 材零件， 每个抓头均设置有编号且能够独立控 制。 本发明针对船体不规则零件的长度、 宽度、 角 度、 位置， 充分考虑各种情况， 经过精确计算得到 抓手夹具的空间坐标以及角度， 精 准选择所需开 启的抓头编号， 实现对船舶零件的准确抓取， 避 免因为零件形状或者摆放 导致零件抓取失败。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 114734448 A 2022.07.12 CN 114734448 A 1.一种用于船舶理料装备的板材零件抓取 方法， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： S101： 确定所述 零件在视 觉坐标系中的重心位置； S103： 确定所述 零件的最小外 接矩形的角度； S105： 确定抓手在所述视 觉坐标系中的位置； S107： 获取所述零件的内外轮廓形状， 确定所述抓手中抓头的状态， 并控制所述抓头完 成所述板材零件的抓取。 2.如权利要求1所述的抓取 方法， 其特 征在于， 所述S101步骤 还包括如下子步骤： S1011： 根据视觉定位， 获得切割版图在所述视觉坐标系中的二维坐标， 计算版图坐标 系到实际空间坐标系的第一 转换矩阵； S1012： 根据所述切割版图， 计算所述 零件的所述轮廓点 集相对于切割原点的坐标； S1013： 计算所述 零件的所述轮廓在所述视 觉坐标系中的坐标； S1014： 计算所述 零件在所述视 觉坐标系下的重心位置 。 3.如权利要求1所述的抓取 方法， 其特 征在于， 所述S10 3步骤还包括如下子步骤： S1031： 计算所述 零件的轮廓凸包点 集； S1032： 计算所述 零件的所述轮廓凸包每条边的角度； S1033： 将所述零件的所述轮廓凸包的轮廓点按照所述每条边的角度旋转， 计算每个所 述轮廓点 坐标的最大值和最小值， 所述 坐标包括横坐标和纵坐标； S1034： 计算所述零件每个外接矩形的面积， 其中， 面积最小 的所述外接矩形的旋转角 度即为所述 零件的所述 最小外接矩形的所述角度。 4.如权利要求1所述的抓取 方法， 其特 征在于， 所述S10 5步骤还包括如下子步骤： S1051： 根据所述空间坐标系到所述视觉坐标系的第二转换矩阵， 计算所述抓手在所述 视觉坐标系中的位置； S1052： 计算所述 抓手在所述 最小外接矩形中旋转后的位置； S1053： 根据所述抓手末端设置的所述抓头的几何关系， 计算所述抓头在所述视觉坐标 系中的具体位置 。 5.如权利要求1所述的抓取 方法， 其特 征在于， 所述S107步骤 还包括如下子步骤： S1071： 确定所述 抓头中心是否在所述 零件的所述轮廓内部； S1072： 计算在所述 零件轮廓内部的所述 抓头距离所述 零件轮廓的最小距离； S1073： 判断所述抓头是否可以通电， 当所述抓头在所述零件轮廓内且所述抓头距离所 述零件轮廓的所述 最小距离大于所述 抓头半径时， 则给 所述抓头通电； S1074： 根据所述 零件的所述内轮廓， 对所述 抓头的通电状态进行完 善。 6.如权利要求2中所述的抓取方法， 其特征在于， 在所述S1014步骤中确定的所述零件 在所述视 觉坐标系下的所述重心， 用于决策 所述零件的抓取中心位置 。 7.如权利要求3中所述的抓取方法， 其特征在于， 在所述S1034步骤中确定的所述零件 的所述最小外接矩形的所述角度， 用于决策 所述零件的抓取角度。 8.如权利要求4中所述的抓取方法， 其特征在于， 在所述S1051步骤中计算的所述抓手 在所述视 觉坐标系中的所述 位置， 用于决策 所述零件的抓取点 位置。 9.如权利要求8中所述的抓取方法， 其特征在于， 所述抓取方法还包括， 判断所述抓取 点是否在所述零件的所述外轮廓中， 计算所述抓头与所述外轮廓的第一距离； 判断所述抓权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114734448 A 2取点是否在所述零件的所述内轮廓外， 计算所述抓头与所述内轮廓的第二距离， 根据所述 第一距离和第二距离， 决策 所述抓取点是否启用。 10.一种用于船舶理料装备的板材零件抓取装置， 其特征在于， 所述装置包括底部设置 有多个所述抓头的所述抓手， 所述抓手用于抓取平台上切割后的所述板材零件， 所述抓头 设置为矩阵式排列的电磁铁抓头， 每个所述抓头均设置有编号且能够独立控制， 所述装置 采用如权利要求1 ‑9任意一项所述的抓取 方法， 完成所述板材零件的抓取。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114734448 A 3