(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 202211052358.X (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 北京西门子西伯乐 斯电子有限公司 地址 100094 北京市海淀区西北旺丰智东 路1号 (72)发明人 张鹏　杨春芝　刘巍　崔佳宁　 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 13/08(2006.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 工件抓取方法、 装置、 电子设备和存 储介质 (57)摘要 本申请实施例提供了一种工件抓取方法、 装 置、 电子设备和存储介质， 该工件抓取方法包括： 获取相机采集到的第一工件图像； 从第一工件图 像中确定至少一个第一特征点； 根据至少一个第 一特征点的像素坐标和标定信息， 确定第一工件 在机械臂的空间坐标系中的第一空间坐标； 根据 第一空间坐标生成控制信息， 并将控制信息发送 给机械臂， 以使机械臂根据控制信息对第一工件 进行抓取。 本方案通过像素坐标系与空间坐标系 之间的映射关系， 识别工件所在的位置， 并控制 机械臂自动对工件进行抓取， 可以解决在对对工 件进行抓取的过程中， 需要人工将目标对象放置 的位置摆放到特定的角度和位置的方法， 需要耗 费较长的时间， 导 致生产效率较低的问题。 权利要求书3页 说明书10页 附图5页 CN 115366105 A 2022.11.22 CN 115366105 A 1.一种工件抓取 方法(100)， 包括： 获取相机采集到的第一工件图像， 其中， 所述第一工件图像包括位于载物台上的第一 工件的图像； 从所述第一工件图像中确定至少一个第一特征点， 其中， 所述第一特征点用于指示所 述第一工件的图像在所述第一工件图像中的位置； 根据所述至少一个第 一特征点的像素坐标和标定信 息， 确定所述第 一工件在机械臂的 空间坐标系中的第一空间坐标， 其中， 所述标定信息用于指示所述相 机所采集图像的像素 坐标系与所述空间坐标系之间的映射关系； 根据所述第一空间坐标生成控制信息， 并将所述控制信息发送给所述机械臂， 以使所 述机械臂根据所述控制信息对所述第一工件进行抓取。 2.根据权利要求1所述的方法， 其中， 所述 根据所述第一空间坐标生成控制信息， 包括： 获取第二空间坐标， 其中， 所述第二空间坐标用于指示所述第一工件位于载物台上的 标准位置时所述第一工件在所述空间坐标系中的坐标； 根据所述第 一空间坐标和所述第 二空间坐标， 确定所述第 一工件在所述空间坐标系中 的位置相对于所述标准 位置的偏移量； 将所述偏移量确定为控制信息 。 3.根据权利要求2所述的方法， 所述方法还 包括： 获取预先由所述相机采集的第二工件图像， 其中， 所述第二工件图像包括位于载物台 上的标准 位置的所述第一工件的图像； 从所述第二工件图像中确定至少一个第二特征点， 其中， 所述第二特征点用于指示所 述第一工件的图像在所述第二工件图像中的位置； 根据所述至少一个第 二特征点的像素坐标和所述标定信 息， 确定所述第 一工件在所述 空间坐标系中的第二空间坐标。 4.根据权利要求3所述的方法， 其中， 所述第 一特征点为所述第 一工件图像中所述第 一 工件的轮廓线 上的点， 所述第二特征点为所述第二工件图像中所述第一工件的轮廓线 上的 点。 5.根据权利要求2所述的方法， 其中， 所述空间坐标系为三维笛卡尔坐标系， 所述三维 笛卡尔坐标系中X轴和Y轴所在平面与载物台平行， 所述第一空间坐标和所述第二空间坐标 均包括沿所述三 维笛卡尔坐标系的X轴方向的横坐标、 沿所述三 维笛卡尔坐标系的Y轴方向 的纵坐标和绕所述 三维笛卡尔坐标系的Z轴方向的旋转角度； 所述根据 所述第一空间坐标和所述第 二空间坐标， 确定所述第 一工件在所述空间坐标 系中的位置相对于所述标准 位置的偏移量， 包括： 将所述第一空间坐标包括的横坐标与所述第 二空间坐标包括的横坐标的差值， 确定为 所述第一工件在所述空间坐标系中的位置相对于所述标准 位置的X轴位移偏移量； 将所述第一空间坐标包括的纵坐标与所述第 二空间坐标包括的纵坐标的差值， 确定为 所述第一工件在所述空间坐标系中的位置相对于所述标准 位置的Y轴位移偏移量； 将所述第一空间坐标包括的旋转角度与 所述第二空间坐标包括的旋转角度的差值， 确 定为所述第一工件在所述空间坐标系中的位置相对于所述标准 位置的Z轴旋转偏移量。 6.根据权利要求1 ‑5中任一所述的方法， 所述方法还 包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115366105 A 2确定位于第二工件上的标定参考点， 其中， 所述第二工件与所述第一工件在所述空间 坐标系的Z轴方向上高度相同， 所述空间坐标系中X轴和Y轴所在平面与载物台平行； 根据预设的X轴平移量和Y轴平移量， 控制机械臂在所述空间坐标系中沿X轴和/或Y轴 方向进行N次平移， 获取机械臂每次平移后所述相 机采集的平移标定图像， 其中， 所述平移 标定图像包括 位于载物台上的所述第二工件的图像， N 为大于或等于 3的正整数； 根据预设的Z轴旋转量， 控制机械臂在所述空间坐标系中绕Z轴进行M次旋转， 获取机械 臂每次旋转后所述相 机采集的旋转标定图像， 其中， 所述旋转标定图像包括位于载物台上 的所述第二工件的图像， M为大于或等于 3的正整数； 根据所述标定参考点的图像在不同所述平移标定图像中的位置偏移量、 所述标定参考 点的图像在不同所述旋转标定图像中的位置偏移量、 每张所述平移标定图像对应的X轴平 移量和Y轴平 移量、 及每张所述旋转标定图像对应的Z轴旋转 量， 确定所述标定信息 。 7.根据权利要求6所述的方法， 其中， 所述根据所述标定参考点的图像在不同所述平移 标定图像中的位置偏移 量、 所述标定参考点的图像在不同所述旋转标定图像中的位置偏移 量、 每张所述平移标定图像对应的X轴平移量和Y轴平移量、 及每张所述旋转标定图像对应 的Z轴旋转 量， 确定所述标定信息， 包括： 针对机械臂所进行的N次平移中的第i次平移， 计算所述标定参考点的图像在第i ‑1平 移标定图像与第i平移标定图像中的第i像素平移偏移 量， 其中， 所述第i ‑1平移标定图像为 机械臂进 行第i次平移前所述相机采集的平移标定图像， 所述第i平移标定图像为机械臂进 行第i次平 移后所述相机采集的平 移标定图像， i 为小于N的正整数； 针对机械臂所进行的M次旋转中的第j次旋转， 计算所述标定参考点的图像在第j ‑1旋 转标定图像与第j旋转标定图像中的第 j像素旋转偏移 量， 其中， 所述第 j‑1旋转标定图像为 机械臂进 行第j次旋转前所述相机采集的旋转标定图像， 所述第 j旋转标定图像为机械臂进 行第j次旋转后所述相机采集的旋转标定图像， j为小于 M的正整数； 根据所述第 i像素平移偏移量与机械臂进行第i次平移对应的X轴平移量和Y轴平移量， 及所述第j像素旋转偏移量与机 械臂进行第j次旋转对应的Z轴旋转 量， 确定所述标定信息 。 8.根据权利要求7 所述的方法， 其中， N 等于9， M等于 3； 机械臂进行N次平移时沿X轴方向和沿Y轴方向的平移量组合依次为(x,0)、 (x,0)、 (0, y)、 (‑x,0)、 (‑x,0)、 (0,y)、 (x,0)、 (x,0)和( ‑x,‑y)， 其中， x用于表征机械臂在所述空间坐 标系中沿X轴 方向的平移量， y用于表征机械臂在所述空间坐标系中沿Y轴方向的平移量， x 和y均不等于0。 9.根据权利要求8所述的方法， 其中， x等于y。 10.根据权利要求7 ‑9中任一所述的方法， 其中， 机械臂至少一次沿X轴和/或Y轴方向进 行平移的同时绕Z轴进行旋转。 11.一种对象抓取装置(70 0)， 包括： 获取模块(701)， 用于获取相机采集到的第一工件图像， 其中， 所述第一工件图像包括 位于载物台上的第一工件的图像； 提取模块(702)， 用于从所述第一工件图像中确定至少一个第一特征点， 其中， 所述第 一特征点用于指示所述第一工件的图像在所述第一工件图像中的位置； 确定模块(703)， 用于根据所述至少一个第一特征点的像素坐标和标定信息， 确定所述权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115366105 A 3