【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿物加工，具体而言，涉及一种用于煤中杂物挑选的机械手控制方法、机械手控制装置、计算机可读存储介质和杂物拣选系统。
技术介绍
1、在煤、矸石、杂物分拣领域中，多机器人系统是专门设计用于煤矸分拣的特种设备。根据机器人结构的不同，多机器人系统可以分为关节型、直角坐标型、并联型等。这些系统主要负责在煤矸杂分拣过程中处理多动态目标的分拣工作，以防止大块矸石或硬质杂物进入后续的洗选流程，造成设备故障。目前，煤矸杂分拣过程中缺乏快速、准确、可靠的多目标多机械臂协同分拣策略。在现有的在线识别、定位和分拣过程中，分拣机器人需要对每一块杂物检测结果进行任务分配。然而，当开采地质条件或施工作业面条件发生变化时，导致煤中硬质杂物增多，采用一对一的杂物分拣策略效率低，难以满足生产需求。因此，提出了一种针对煤中常见杂物的机械手拣选策略，能够有效提高复杂场景下各类煤中常见杂物的分拣效果。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种用于煤中杂物挑选的机械手控制方法、机械手控制装置、计算机可读存储介质和杂物拣选系统，以至少解决现有技术中自动分拣效率低精度差的问题。
2、为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种用于煤中杂物挑选的机械手控制方法，所述方法包括：获取第一检测框、第一分割掩码、目标方向和第一距离，所述第一检测框为杂物在检测图像中对应的目标检测框，所述第一分割掩码为所述杂物对应的实例分割掩码，所述第一距离为机械手之间的最小安全工作距离，所述目标方向为煤的流动方向；基于所
3、可选地，基于所述第二检测框和所述第二分割掩码确定堆叠复杂度，包括：根据所述第二检测框确定对应的几何中心，得到第一目标点，根据所述第一目标点确定对应的坐标，得到第一目标坐标；根据任意一个所述第二检测框确定与其他所述第二检测框的交并比，得到多个目标交并比，根据所述第二检测框对应的所述第一目标坐标和其他所述第二检测框对应的所述第一目标坐标确定最小距离，得到第三距离；将各所述第一目标点对应的所述目标交并比和所述第三距离分别代入第一目标公式，得到多个备选堆叠复杂度；将多个所述备选堆叠复杂度的最大值确定为所述堆叠复杂度。
4、可选地，至少基于所述第二检测框和所述第二分割掩码确定杂物长宽比，包括：根据所述第二检测框计算所述杂物的面积，得到第一面积，根据所述第二分割掩码计算所述杂物的面积，得到第二面积；获取目标长度和目标宽度，所述目标长度为所述第二检测框的长度，所述目标宽度为所述第二检测框的宽度；将所述第一面积、所述第二面积、所述目标长度和所述目标宽度代入第二目标公式得到所述杂物长宽比。
5、可选地，至少基于所述第二检测框和所述第二分割掩码确定第二距离，包括：根据所述第二分割掩码分别计算出对应的所述杂物的零阶矩和一阶矩，得到第一目标矩和第二目标矩；将所述第一目标矩和所述第二目标矩代入第二目标公式，确定所述杂物的重心坐标，得到第二目标坐标；根据所述第二目标坐标和所述第二检测框确定第三检测框，所述第三检测框为与所述第二目标坐标距离最小的所述第二检测框；基于所述第三检测框的所述第一目标坐标确定第三目标坐标和第四目标坐标，所述第三目标坐标和所述第四目标坐标为与所述第一目标坐标距离最小的两个所述杂物的重心坐标；基于所述第二目标坐标分别与所述第三目标坐标和所述第四目标坐标计算集合距离，将最小值确定为所述第二距离。
6、可选地，在所述第一目标数量大于所述第二目标数量且所述杂物长宽比大于所述第二阈值的情况下，根据所述第一距离控制所述机械手以双手抓取模式进行抓取，包括：根据所述第二分割掩码通过骨干提取算法进行提取，得到目标骨干；将所述目标骨干与所述第二目标坐标之间距离最小的点确定为第二目标点；以所述第二目标点为圆心，以所述第一距离为直径做圆，将圆与所述目标骨干的交点确定为抓取点；基于所述抓取点进行连线，将垂直于线的方向确定为抓取方向；基于所述抓取点和所述抓取方向控制所述机械手进行抓取。
7、可选地，根据所述第一距离和所述第二距离控制所述机械手以单手抓取模式进行抓取，包括：在所述第一距离大于或等于所述第二距离的情况下，以所述第二目标坐标为圆心，以所述第一距离为直径做圆，将圆与所述目标骨干的任意一个交点确定为抓取点，基于所述抓取点进行连线，将垂直于线的方向确定为所述抓取方向，基于所述抓取点和所述抓取方向控制所述机械手进行抓取；在所述第一距离小于所述第二距离的情况下，以所述第三目标坐标或所述第四目标坐标为圆心，以所述第一距离为直径做圆，将圆与所述目标骨干的任意一个交点确定为抓取点，基于所述抓取点进行连线，将垂直于线的方向确定为所述抓取方向，基于所述抓取点和所述抓取方向控制所述机械手进行抓取。
8、可选地，若所述第三目标数量大于所述第二目标数量，至少根据第四目标数量与所述第二目标数量的比值、所述第一距离和所述第二距离控制所述机械手以所述双手抓取模式或所述单手抓取模式进行抓取，包括：在所述第一目标数据与所述第二目标数量的比值小于第三阈值的情况下，若所述杂物为硬质杂物，根据所述第一距离控制所述机械手以所述双手抓取模式进行抓取，若所述杂物不为所述硬质杂物，根据所述第一距离和所述第二距离控制所述机械手以所述单手本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于煤中杂物挑选的机械手控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第二检测框和所述第二分割掩码确定堆叠复杂度，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少基于所述第二检测框和所述第二分割掩码确定杂物长宽比，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，至少基于所述第二检测框和所述第二分割掩码确定第二距离，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第一目标数量大于所述第二目标数量且所述杂物长宽比大于所述第二阈值的情况下，根据所述第一距离控制所述机械手以双手抓取模式进行抓取，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述第一距离和所述第二距离控制所述机械手以单手抓取模式进行抓取，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述第三目标数量大于所述第二目标数量，至少根据第四目标数量与所述第二目标数量的比值、所述第一距离和所述第二距离控制所述机械手以所述双手抓取模式或所述单手抓取模式进行抓取，包括：
8.一种用于
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
10.一种杂物拣选系统，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于煤中杂物挑选的机械手控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第二检测框和所述第二分割掩码确定堆叠复杂度，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少基于所述第二检测框和所述第二分割掩码确定杂物长宽比，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，至少基于所述第二检测框和所述第二分割掩码确定第二距离，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第一目标数量大于所述第二目标数量且所述杂物长宽比大于所述第二阈值的情况下，根据所述第一距离控制所述机械手以双手抓取模式进行抓取，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述第一距离和所述第二距离控制所述机械手以单手抓取模式进行抓取，包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：李江涛，张利民，师亚文，陈凡，李卉，武岩，刘钦聚，
申请(专利权)人：国能神东煤炭集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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