段ボール箱の組合せ

段ボール箱の組合せは、箱の位置姿勢に沿って組み合わせるカスタマイズの座標系に沿って箱を組み合わせる の二種類があります。

種類

箱の組合せ戦略

箱の位置姿勢に沿って組合せる

自由に組み合わせる

対象物座標に沿って箱を組み合わせる

カスタマイズの座標系に沿って組み合わせる

カスタマイズの座標系に沿って箱を組み合わせる

箱の位置姿勢に沿って組合せる

説明

デフォルトでは、箱の位置姿勢のX軸が箱の長辺に平行し、Y軸が短辺に平行するとします。下図に示します。

MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/box_coordinate_system.png

位置姿勢の組合せは 自由に組み合わせる箱のX軸に沿って組合せる箱のY軸に沿って組合せる の三種類があります。下図のような箱の山の上面図を例として説明します。

MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/carton_combination.png
  • 箱のX軸に沿って組合せる:箱の組合せ戦略:対象物座標に沿って箱を組み合わせます。組合せのルールは、X軸に沿って組み合わせることです。

    下図に示すように、[1,2] と[3,4]、[5,6]、[7,8] 、[9,10] の五つの形式があります。

    MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/carton_combination_x.png
  • 箱のY軸に沿って組合せる :箱の組合せ戦略:対象物座標に沿って箱を組み合わせます。組合せのルールは、Y軸に沿って組み合わせることです。

    下図に示すように、 [1,3,5,7] と[2,4,6,8]、[9]、[10] の四つの形式があります。

    MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/carton_combination_y.png
  • 自由に組み合わせる :箱の組合せ戦略:自由に組み合わせます。

    箱の最も多い組合せを自由に選択します。箱のX軸に沿う組合せとY軸に沿う組合せを含みます。

    下図に示すように、[1,3,5,7]と[2,4,6,8]、[9,10]の三つの形式があります。

    MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/carton_combination_x_y.png

パラメータの説明

組合せ距離のしきい値:

选定纸箱,以纸箱坐标系 X 或 Y 轴方向为组合方向,寻找可以组合的纸箱。

假设 X 轴方向间距为 a,Y 轴方向间距为 b,则组合距离为 icon_sqrt

组合距离在阈值以内的箱子可以组合,超出则不能组合。

  • 沿纸箱 X 轴组合距离计算图示:

    MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/along_x_aixs.png
  • 沿纸箱 Y 轴组合距离计算图示:

    MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/along_y_aixs.png
组合角度阈值:

组合箱子绕 Z 轴旋转角度差值。超出阈值认为组合失败。下图为箱子俯视图,旋转角度阈值如下所示。

MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/angle_threshold.png
缩小比例阈值:

使用场景:平行多分区吸盘多抓的应用场景中,很多情况下难以保证识别到准确的箱子尺寸。若所识别的箱子偏大或箱子之间彼此重叠,会影响偏置抓取时吸盘是否会覆盖非目标箱子的判断。因此需缩小识别到的箱子,避免由于尺寸识别误差带来的影响。

值:0~100%。推荐值 90%,建议不小于 80%。

ヒント

该参数与 抓取数量 中的 整行抓取 配合使用。

沿自定义坐标轴组合

组合说明

坐标系可在空间中自定义,以下以 A 坐标系为例说明。

沿自定义坐标系组合箱子 分为 沿X轴沿Y轴

MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/carton_combination.png
  • 沿X轴 :分为 6 组,分别为 [1,2] 、[3,4]、[5,6]、[7,8]、[9] 与 [10],如下图所示。

    MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/carton_combination_customize_x.png
  • 沿Y轴 :分为 3 组,分别为 [1,3,5,7] 、[2,4,6,8] 与 [9,10] ,如下图所示。

    MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/carton_combination_customize_y.png

实际纸箱组合逻辑 分为两步:

  1. 判断纸箱与自定义坐标系(A)的目标坐标轴夹角是否小于 角度阈值(自定义坐标系) (纸箱是否与组合方向平行/垂直)。

  2. 对筛选出的纸箱,沿纸箱坐标轴进行组合。

沿自定义坐标系 A 的 X 轴组合 为例:

  1. 判断每个箱子 X 轴与坐标系 X 轴的夹角,再判断箱子 Y 轴与坐标系 Y 轴的夹角。选取其中较小的值与 角度阈值(自定义坐标系) 做对比,如小于阈值则满足要求,可以组合;超出阈值则不会被组合。

    如下图所示,箱子 9 与箱子 10 超出阈值,其他箱子的 X 轴与坐标系 A 的 X 轴夹角满足阈值。

    MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/judge_angle.png
  2. 通过角度阈值筛选的纸箱根据坐标轴进行纸箱组合。组合逻辑就是纸箱沿着自身坐标轴的组合逻辑,且依然受 组合距离阈值组合角度阈值 两个参数的限制。

パラメータの説明

MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/customize_parameter.png
自定义坐标系X/Y/Z

自定义坐标系原点的 X/Y/Z 坐标(相对于世界坐标系)。

自定义坐标系旋转角度

自定义坐标系绕 Z 轴的旋转角度(相对于世界坐标系)。

角度阈值(自定义坐标系)

纸箱 X 轴、Y 轴与目标坐标轴之间夹角的最大值。如果小于角度阈值则可以进行组合,否则不能进行组合。

组合距离阈值

见上文。

组合角度阈值

见上文。

缩小比例阈值

见上文。

调节示例

箱子排列如下图所示,且所有纸箱与坐标系夹角小于 角度阈值(自定义坐标系)

MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/carton_combination_example.png
  • 沿自定义坐标系 X 方向组合:

    共 6 组:[6,2]、[7,3]、[8,4]、[9,5]、[0] 与 [1]

    MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/carton_combination_example_1.png
  • 沿自定义坐标系 Y 方向组合:

    共 3 组:[2,3,4,5]、[6,7,8,9] 与 [1,0]

    MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/carton_combination_example_2.png
  • 箱子不组合:

    MechViz\WorkFlow\Vision\vision_move\CartonCombination\img/carton_combination_example_4.png