研究中夾取姿態的計算流程

在研究中使用提出的演算法以計算夾取姿態的完整流程圖3-69 所示，其中的 顏色可以對應到圖3-21 簡易流程圖中的方塊顏色。其中除了在以上提到的演算法 之外，還加入了是否有其他物體在欲夾取物體之上的判斷，若有其他物體在欲夾取 物體以上則會先夾取在上方的物體，避面夾取時物體和物體之間的碰撞，因為夾取 下方的物體時必定會移動到上方的物體。以下會詳細介紹研究中真實用來判斷是 否有物體在上方(淡綠色程序)、計算夾取姿態(淡紫色程序)和挑選最合適的夾取姿 態(淡藍色程序)的流程。

3.3.8.1 判斷障礙物是否位於物體上方的完整流程

判斷障礙物是否位於物體上方的完整流程圖如圖3-65 所示，每轉換一個障礙 物點雲資訊至基準坐標系後即會進入此判斷程序。

每轉換一個障礙物點雲至基準坐標系後，會將點雲資訊保留至環境資料中以 供後續計算夾取姿態中做使用，並將當前的障礙物點雲資訊取出作是否在物體上 方的判斷。

取出點雲資訊後會先判斷障礙物是否在手腕運動範圍以內，只有在手腕運動 範圍以內的障礙物會再進行後續的判斷程序，在障礙物以外的障礙物會在之後進 入演算法限制的判斷程序而直接判斷為不在物體上方。位於手腕運動範圍以內的 障礙物會裁掉障礙物於物體以下的部分，只保留位於物體上方的部分，將這個部分

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投影至平面後，用影像處理的方式，計算是否有重疊的區域判斷這個投影平面是否 會遮蔽欲夾取的物體，如果沒有則判斷為不在物體上方，如果會遮蔽物體的話，則 障礙物與物體的相對位置會有三種可能的情況，障礙物完全在物體上方壓住物體、

物體倚靠著障礙物且障礙物比物體高與障礙物倚靠著物體且障礙物比物體高，如 圖3-64 所示，其中的(a)與(c)是希望先夾取障礙物的情況。圖 3-64(a)的情況判斷較 單純，只需要判斷障礙物的最低點是與物體的最高點相近，如果是的話則不需要在 進入下一輪倚靠與被倚靠的判斷，直接將障礙物判斷為位於物體上方。圖 3-64(b) 和圖3-64(c)的判斷較圖 3-64(a)複雜，需先計算出障礙物指向物體的軸向量，並將 此向量轉換為世界座標並計算其傾斜的角度，如果大於一定的角度則表示其有非 常大的機率倚靠在物體身上而需要被優先夾取，換言之，如果此角度幾乎垂直的話 則表示有非常大的機率為物體倚靠在障礙物身上因此不用優先夾取此障礙物。

若有障礙物被判斷為在物體上方，會將此障礙物的最高位置記錄下來，最後會 將目標改為在物體上方且位置最高的障礙物。

物體 障礙物

障礙物

物體

(a) (b) (c)

圖3-64 在基準坐標系中物體上方有物體之三種可能

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