机械工程学报

作者：王松, 蒋潇, 吴丹

单位：清华大学机械工程系 北京 100084

关键词：柔性线缆,语义分割,位姿生成,鲁棒抓取；

基金：国家自然科学基金资助项目(52375019)。

柔性线缆的高维度以及线缆之间复杂的拓扑关系使得机器人自动操作柔性线缆具有相当的难度。以带端子柔性线缆的自动化插接任务为背景，聚焦机器人操作时线缆拓扑关系和端子空间位姿的视觉感知问题，针对已有研究存在线缆间拓扑关系解耦时前端语义分割网络能力不足、残缺点云端子空间抓取鲁棒性差的问题，提出了基于区域生长的语义分割后处理算法，利用神经网络输出掩膜作为先验信息，以超像素块作为生长单位，选择颜色、方向和形状为编码特征进行区域生长，实现了高效分割补全；提出了局部特征驱动的抓取位姿生成算法，结合插接需求设计夹爪并提取鲁棒特征，将问题简化为复杂点云成分下的平面拟合问题，通过随机抽样一致算法剔除局外点，利用主成分分析法提取主方向并生成抓取位姿。设计语义分割和空间端子抓取算法评价实验，结果表明：相比已有算法，所提算法分割效果好、抓取成功率高。

来源：2025年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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