本發(fā)明涉及機器人，尤其涉及一種機器人位姿測量方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、機器人的位姿(位置和姿態(tài))是其工作性能的重要指標之一。準確的位姿測量有助于實現(xiàn)機器人的精確定位和操作。

2、目前，傳統(tǒng)的機器人位姿測量方式主要通過在機器人末端安裝靶點，利用激光跟蹤儀測量機器人末端靶點的位置來推算出機器人的位姿。然而，傳統(tǒng)的機器人位姿測量方式對于機器人復(fù)雜位姿的適應(yīng)性較差，當機器人末端位姿運動至某些角度時，空間測量設(shè)備測量不到靶點，需要人為移動鏡頭，從而造成的人力和時間成本的浪費，位姿測量的效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種機器人位姿測量方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，以實現(xiàn)對機器人位姿的自動準確測量，能夠適應(yīng)機器人復(fù)雜的位姿變化，節(jié)省人力和時間成本，提高位姿測量的準確性和效率。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種機器人位姿測量方法，包括：

3、基于待測量機器人的工具坐標系，確定測試工裝在所述工具坐標系下的恒定位姿矩陣，其中，所述測試工裝為多面體結(jié)構(gòu)，所述多面體結(jié)構(gòu)中的每個平面對應(yīng)一個測量靶點；

4、當所述待測量機器人的位姿發(fā)生變化時，確定所述測試工裝上的當前觀測靶點，并基于所述待測量機器人的基座坐標系，確定所述當前觀測靶點在所述基座坐標系下的點坐標；

5、基于所述當前觀測靶點在所述基座坐標系下的點坐標和預(yù)設(shè)測量靶點坐標集合，確定所述當前觀測靶點對應(yīng)的目標測量靶點和所述目標測量靶點在測試工裝坐標系下的點坐標；

6、基于所述當前觀測靶點在所述基座坐標系下的點坐標和所述目標測量靶點在所述測試工裝坐標系下的點坐標，確定所述當前觀測靶點在所述基座坐標系下的第一位姿矩陣和所述目標測量靶點在所述測試工裝坐標系下的第二位姿矩陣；

7、基于所述第一位姿矩陣、所述第二位姿矩陣、所述恒定位姿矩陣和所述預(yù)設(shè)測量靶點坐標集合，確定所述待測量機器人在所述基座坐標系下的目標位姿矩陣。

8、第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種機器人位姿測量裝置，包括：

9、第一矩陣確定模塊，用于基于待測量機器人的工具坐標系，確定測試工裝在所述工具坐標系下的恒定位姿矩陣，其中，所述測試工裝為多面體結(jié)構(gòu)，所述多面體結(jié)構(gòu)中的每個平面對應(yīng)一個測量靶點；

10、第一坐標確定模塊，用于當所述待測量機器人的位姿發(fā)生變化時，確定所述測試工裝上的當前觀測靶點，并基于所述待測量機器人的基座坐標系，確定所述當前觀測靶點在所述基座坐標系下的點坐標；

11、第二坐標確定模塊，用于基于所述當前觀測靶點在所述基座坐標系下的點坐標和預(yù)設(shè)測量靶點坐標集合，確定所述當前觀測靶點對應(yīng)的目標測量靶點和所述目標測量靶點在測試工裝坐標系下的點坐標；

12、第二矩陣確定模塊，用于基于所述當前觀測靶點在所述基座坐標系下的點坐標和所述目標測量靶點在所述測試工裝坐標系下的點坐標，確定所述當前觀測靶點在所述基座坐標系下的第一位姿矩陣和所述目標測量靶點在所述測試工裝坐標系下的第二位姿矩陣；

13、第三矩陣確定模塊，用于基于所述第一位姿矩陣、所述第二位姿矩陣、所述恒定位姿矩陣和所述預(yù)設(shè)測量靶點坐標集合，確定所述待測量機器人在所述基座坐標系下的目標位姿矩陣。

14、第三方面，本發(fā)明實施例還提供了一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：至少一個處理器；以及

15、與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，

16、所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的計算機程序，所述計算機程序被所述至少一個處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器能夠執(zhí)行本發(fā)明任意實施例所提供的機器人位姿測量方法。

17、第四方面，本發(fā)明實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機指令，所述計算機指令用于使處理器執(zhí)行時能夠執(zhí)行本發(fā)明任意實施例所提供的機器人位姿測量方法。

18、本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，通過基于待測量機器人的工具坐標系，確定測試工裝在所述工具坐標系下的恒定位姿矩陣，可以為后續(xù)測量提供了穩(wěn)定的基準，確保了測量的準確性和可重復(fù)性。其中，所述測試工裝為多面體結(jié)構(gòu)，所述多面體結(jié)構(gòu)中的每個平面對應(yīng)一個測量靶點。當所述待測量機器人的位姿發(fā)生變化時，確定所述測試工裝上的當前觀測靶點，并基于所述待測量機器人的基座坐標系，確定所述當前觀測靶點在所述基座坐標系下的點坐標，從而實時獲取機器人在新位姿下與測試工裝的相對位置信息?；谒霎斍坝^測靶點在所述基座坐標系下的點坐標和預(yù)設(shè)測量靶點坐標集合，確定所述當前觀測靶點對應(yīng)的目標測量靶點和所述目標測量靶點在測試工裝坐標系下的點坐標，從而準確識別當前觀測靶點對應(yīng)的標準位置(即目標測量靶點)?；谒霎斍坝^測靶點在所述基座坐標系下的點坐標和所述目標測量靶點在所述測試工裝坐標系下的點坐標，確定所述當前觀測靶點在所述基座坐標系下的第一位姿矩陣和所述目標測量靶點在所述測試工裝坐標系下的第二位姿矩陣，能夠直觀地表示靶點的位置和姿態(tài)?；谒龅谝晃蛔司仃?、所述第二位姿矩陣、所述恒定位姿矩陣和所述預(yù)設(shè)測量靶點坐標集合，確定所述待測量機器人在所述基座坐標系下的目標位姿矩陣，實現(xiàn)了對機器人位姿的精確測量和表示。通過利用測試工裝的多面體結(jié)構(gòu)和坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)對機器人位姿的自動準確測量，能夠適應(yīng)機器人復(fù)雜的位姿變化，節(jié)省人力和時間成本，提高位姿測量的準確性和效率。

19、應(yīng)當理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標識本發(fā)明的實施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種機器人位姿測量方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于待測量機器人的工具坐標系，獲取測試工裝在所述工具坐標系下的恒定位姿矩陣，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)測量靶點坐標集合包括：測試工裝上的各個測量靶點在測試工裝坐標系下的點坐標。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述當前觀測靶點在所述基座坐標系下的點坐標和預(yù)設(shè)測量靶點坐標集合，確定所述當前觀測靶點對應(yīng)的目標測量靶點和所述目標測量靶點在測試工裝坐標系下的點坐標，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述模長總和與預(yù)設(shè)測量靶點坐標集合，確定所述當前觀測靶點對應(yīng)的目標測量靶點和所述目標測量靶點在測試工裝坐標系下的點坐標，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一位姿矩陣、所述第二位姿矩陣、所述恒定位姿矩陣和所述預(yù)設(shè)測量靶點坐標集合，確定所述待測量機器人在所述基座坐標系下的目標位姿矩陣，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一轉(zhuǎn)換關(guān)系、所述第二轉(zhuǎn)換關(guān)系、所述恒定位姿矩陣和所述預(yù)設(shè)測量靶點坐標集合，確定所述待測量機器人在所述基座坐標系下的目標位姿矩陣，包括：

8.一種機器人位姿測量裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機指令，所述計算機指令用于使處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任一項所述的機器人位姿測量方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種機器人位姿測量方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，該方法包括：基于待測量機器人的工具坐標系，確定恒定位姿矩陣；當待測量機器人的位姿發(fā)生變化時，確定當前觀測靶點和當前觀測靶點在基座坐標系下的點坐標，并確定當前觀測靶點對應(yīng)的目標測量靶點和目標測量靶點在測試工裝坐標系下的點坐標，并確定當前觀測靶點對應(yīng)的第一位姿矩陣和目標測量靶點對應(yīng)的第二位姿矩陣；基于第一位姿矩陣、第二位姿矩陣、恒定位姿矩陣和預(yù)設(shè)測量靶點坐標集合，確定待測量機器人的目標位姿矩陣。通過本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，以實現(xiàn)對機器人位姿的自動準確測量，能夠適應(yīng)機器人復(fù)雜的位姿變化，節(jié)省人力和時間成本，提高位姿測量的準確性和效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王偉,文洋,代旺旭,蘇衍宇,趙佳偉
受保護的技術(shù)使用者：哈爾濱思哲睿智能醫(yī)療設(shè)備股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2