碰撞检测
该功能面板中可配置碰撞检测。在规划机器人运动路径时,Mech-Viz会在三维仿真空间中高亮显示可能发生碰撞的部分以提醒用户,并终止工程运行,以防止实际碰撞的发生。
请参考专题:碰撞检测获取更多碰撞检测参数调节及问题排查经验。
点云碰撞检测
当无法确认需要参与碰撞检测的物体的个数、位置、形状大小,并且不能提前添加场景物体,只能依赖视觉识别时,需开启点云碰撞检测。
参与点云碰撞检测的项越多,机器人运动路径中的碰撞风险越低,但路径规划所需的时间也会相应增加。
参与碰撞检测的点云形式
点云立方体 | 点云立柱 |
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使用立方体填充点云表面,以进行碰撞检测计算。 |
使用立柱填充点云下方的空间,以进行碰撞检测计算。 |
当末端工具模型为STL格式时,建议选择点云立柱。详细原因说明请参考末端工具模型。 |
在拆垛场景下,使用点云立柱可避免使用吸盘抓取纸箱时(特别是在侧吸场景下)与其他纸箱发生碰撞。
末端工具与纸箱碰撞 | 使用点云立方体时漏检 | 使用点云立柱时检出 |
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参与碰撞检测的点云形式 |
适用场景 |
点云立柱 |
当部分工件在Mech-Vision工程中未被识别,且仅有上表面点云时,可以使用点云立柱生成完整的工件碰撞模型,有效避免末端工具在抓取其他工件时从点云下方穿过而发生碰撞,如下图所示。 |
料筐变形时,适用点云立柱可以准确生成侧壁碰撞模型,避免末端工具与变形的料筐发生碰撞。 |
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拆垛场景,需要侧吸纸箱抓取时。 |
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点云立方体 |
当末端工具需要横向/斜向穿过工件自身抓取工件时,如下图。末端工具斜向内撑抓取圆环工件,由于点云立柱垂直于地面生成,末端工具必然会与点云立柱碰撞,因此在此类场景下,推荐使用点云立方体进行碰撞检测。 |
工件碰撞检测
开启此项后,需要在工件库中配置工件的碰撞模型。建议仅在以下情形下开启该选项:
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工具与工件可能发生不可接受的碰撞。
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工件体积较大,抓取后易与场景物体发生碰撞。
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运动路径不确定性较大(如使用筐内智能路径步骤时)。
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混合码垛场景。
开启此选项后,抓取前,Mech-Viz检测工具与工件、机器人与工件的碰撞。抓取后,Mech-Viz检测已持有工件与机器人、已持有工件与场景物体的碰撞。
常见问题解决方法
如果实际应用中出现该界面中描述的问题,请开启相应问题右侧的开关,并按提示配置相关参数。
问题一:使用吸盘抓取工件(如纸箱拆垛)时,机器人误抓取或在抓取过程中挤压旁边的工件
在使用吸盘抓取工件(如箱子)时,若吸盘与待抓工件紧密接触,软件会检测到目标工件与末端工具间的点云碰撞,从而导致抓取失败。通过移除目标工件的点云,可以避免将末端工具与目标工件的接触检测为碰撞。同时,目标工件以外的未抓取工件的点云会被保留,可以正常进行点云碰撞检测,避免误抓取或碰撞。
为了确保目标工件的点云被完全移除,通常需要将移除范围沿工件表面向外扩展一定距离。
Z向点云移除范围拓展决定在工件位姿的竖直方向(Z轴方向)上基于原工件尺寸向外扩展的距离。对于圆柱体或圆筒型工件,该参数扩展的是圆柱的高度/长度。
XY向点云移除范围拓展决定在工件位姿的水平方向(XOY平面)上基于原工件尺寸向外扩展的距离。对于圆柱体或圆筒型工件,该参数扩展的是圆柱的(外圆)半径。
Z向点云移除范围拓展 | XY向点云移除范围拓展 | |
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长方体 |
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圆柱 |
问题二:由于工具与点云、工件之间存在碰撞,无法抓取散乱堆叠的工件
在机器人向下抓取工件的过程中,有时末端工具和目标工件不可避免地会有接触。这种接触会被判定为碰撞而导致路径规划失败。末端工具在抓取点时,规划历史中提示的碰撞原因可能为“工具和点云碰撞”或“工具和未抓取工件碰撞”。
通过设置不检测的范围,可允许在抓取点邻近区域内,不检测工具与点云之间的碰撞。开启后,存在碰撞风险,路径规划时间可能变长。不检测的范围不宜过大,以避免发生严重的碰撞。
问题三:由于工件点云彼此嵌入或嵌入料筐等场景模型,无法抓取工件
工件的识别可能存在误差,导致工件点云彼此嵌入或嵌入料筐等场景模型。点云也可能存在噪声,导致软件判定末端工具和点云之间发生碰撞。
该情况下机器人可以成功到达抓取点,但是尝试拔出工件时失败。规划历史中提示的碰撞原因可能为“已持有工件和点云碰撞”、“已持有工件和未抓取工件碰撞”或“已持有工件和场景物体碰撞”
通过设置不检测的范围,可在抓起后的第一段路径中,在抓取点临近区域内,不检测已持有工件与其他所有物体的碰撞,以及末端工具和点云之间的碰撞。开启后,存在碰撞风险。不检测的范围不宜过长,以避免发生严重的碰撞。
问题四:混合码垛时,纸箱尺寸不同,箱子之间容易碰撞
在箱子的碰撞模型底部增加一定厚度,并使用增厚的碰撞模型进行碰撞检测,以避免码垛时已持有的箱子与相邻箱子发生碰撞。底部增加厚度仅在混合码垛步骤的路径规划中生效。