基于三维点云的多指机械手抓取应用研究

占宏; 黄杰彬; 杨辰光

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2025.03.019

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基于三维点云的多指机械手抓取应用研究

开发应用 | 更新时间：2025-03-20

- 基于三维点云的多指机械手抓取应用研究
- Application research of multi-finger robot hand grasping based on three-dimensional point cloud
- 机械传动 2025年49卷第3期页码：141-145
- 作者机构：
  
  华南理工大学自动化科学与工程学院，广州 510641
- 作者简介：
  
  占宏，女，1987年生，湖北黄冈人，硕士，高级实验师；主要研究方向为机器人智能控制等；auhzhan@scut.edu.cn。
- 基金信息：
  
  广东省高等教育教学研究和改革项目(粤教高函〔2023〕4号);华南理工大学校级教研教改项目(C9249450);华南理工大学第十批探索性实验项目(C9238440)
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2025.03.019
  中图分类号： TP242.2
- 收稿日期：2023-11-17，
  
  纸质出版日期：2025-03-15
- 稿件说明：
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占宏，黄杰彬，杨辰光. 基于三维点云的多指机械手抓取应用研究［J］. 机械传动，2025，49（3）：141-145.

ZHAN Hong，HUANG Jiebin，YANG Chenguang. Application research of multi-finger robot hand grasping based on three-dimensional point cloud［J］. Journal of Mechanical Transmission，2025，49（3）：141-145.
占宏，黄杰彬，杨辰光. 基于三维点云的多指机械手抓取应用研究［J］. 机械传动，2025，49（3）：141-145. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2025.03.019.

ZHAN Hong，HUANG Jiebin，YANG Chenguang. Application research of multi-finger robot hand grasping based on three-dimensional point cloud［J］. Journal of Mechanical Transmission，2025，49（3）：141-145. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2025.03.019.

摘要

目的

在工业制造领域，执行抓取动作是机器人完成复杂作业任务的基础，因此，实现对未知物体的精确感知和准确抓取至关重要。搭建机械手抓取试验平台，提出了一种基于多角度视觉信息的机械手抓取规划方案。

方法

首先，采用深度相机从多视角采集未知物体点云图像并进行三维重建，从而获取未知物体位置和形状信息；其次，采用高斯过程拟合未知物体隐式曲面，并基于吸引子运动的机械手动态抓取规划方案，实现对未知物体的特制化抓取。

结果

通过试验验证了所提出方案具有速度快、精度高、适应性强等特点，能够适应不同环境和任务需求。所提方案对于机器人相关应用研究具有重要意义。

Abstract

Objective

In the field of industrial manufacturing

the grasping action is the basis for robots to complete complex tasks. Therefore

it is very important to realize accurate perception and grasping of unknown and irregularly shaped objects for robots. A robot grasping experimental platform was built

and a grasping planning method based on multi-angle visual information was proposed.

Methods

Firstly

a depth camera was used to collect the point cloud image of the unknown object from multiple views

and it was reconstructed in three dimensions to obtain the position and shape information of the unknown object. Then

the Gaussian process was utilized to fit the hidden surface of the unknown object

and the robot dynamic grasping planning scheme based on the attractor motion was used to realize the customized grasping.

Results

The proposed grasping planning scheme was verified by the experiments to have the characteristics of fast speed

high precision and strong adaptability

and can meet the requirements of different environments and tasks

which is of great significance for practical application research related to robotics.

关键词

Keywords

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