Аппаратно-программный комплекс для решения задач автоматического захвата объекта манипуляторами

Аппаратно-программный комплекс для решения задач…

форму и/или текстуру объекта и их связь с положением объекта в СК

сенсора СТЗ. Алгоритм текущей версии комплекса основан на ис-

пользовании VFH (View Point Feature Histogram) дескрипторов [9].

Для реализации алгоритма применяется библиотека PCL (Point Cloud

Library) [10].

Для обучения формируются локальные виды геометрической мо-

дели объекта в разных ракурсах с помощью виртуальной камеры

[11]. Для этого вокруг 3D-модели строится виртуальная сфера, на ко-

торой выбираются

равноудаленных одна от другой точек. Затем в

каждую из точек устанавливается виртуальная камера, формирующая

изображение объекта с этой позиции. По каждому полученному

изображению строится облако точек видимой части поверхности

объекта — локальный вид объекта.

Для каждого локального вида строится VFH-дескриптор. Каждой

гистограмме в соответствие ставятся координаты объекта относи-

тельно виртуальной камеры, при которых был получен локальный

вид объекта, и формируются пары «гистограмма — координаты». Та-

ким образом формируются и записываются в БД

пар «гистограм-

ма — координаты».

Планирование захвата.

Параллельно с процессом обучения СТЗ

проводится планирование возможных вариантов захвата объекта.

Планирование осуществляется параллельно для всех имеющихся в

БД моделей захватных устройств и их конфигураций, либо для кон-

кретной пары объект–схват по выбору оператора.

ПО подсистемы планирования захвата рассчитано на параллель-

ную работу различных алгоритмов планирования. На выходе резуль-

таты алгоритмов планирования предъявляются оператору, который

отбирает наиболее эффективные алгоритмы для конкретной пары

схват–объект.

Планирование осуществляется на основе моделей захватного

устройства и объекта, хранящихся в БД. Модель захватного устрой-

ства в БД включает в себя: кинематическую схему; геометрические

модели звеньев; координаты шарниров в раскрытом состоянии;

направление движения шарниров при закрытии; координаты вектора

подхода к объекту в СК, связанной с основанием захватного устрой-

ства. Модель объекта помимо геометрии, полученной на предыду-

щем шаге, должна содержать также массогабаритные параметры.

Предполагается, что они задаются пользователем либо измеряются

на внешнем оборудовании.

В процессе планирования выбирается набор допустимых вариан-

тов захвата объекта, для каждого из которых рассчитываются: коор-

динаты шарниров захватного устройства при захвате; положение СК