一种机器人远心不动点的校验控制方法及相关装置制造方法及图纸

本申请公开了一种机器人远心不动点的校验控制方法及相关装置，所述方法包括：离线采集机器人的机械臂的RCM点的起始位置，并利用光学传感器采集床体的传感标记起始位置；利用转换关系、RCM点的起始位置和传感标记起始位置得到RCM点和传感标记的初始相对位置；在线采集RCM点的当前位置，根据RCM点的当前位置和RCM点的起始位置计算RCM点的相对位置变化量；根据RCM点的相对位置变化量确定传感标记的期望位置，根据期望位置控制床体运动。本申请能够提高机械臂RCM点和传感标记的坐标匹配精度，实现机械臂与床体的高精度跟随。实现机械臂与床体的高精度跟随。实现机械臂与床体的高精度跟随。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人远心不动点的校验控制方法及相关装置


[0001]本申请涉及机器人控制
，特别涉及一种机器人远心不动点的校验控制方法及相关装置。

技术介绍

[0002]在机器人操作过程中，需要将床体和机械臂进行操作前匹配，以使实现二者坐标系一致。本领域中通常获取床体的偏移量，计算获得机械臂各个关节数据，完成机械臂跟随床体运动，保证跟随的位置和角度精确。由于机械控制误差、信号传递误差或数据误差等因素，存在机械臂RCM（Remote Center of Motion，远程运动中心）点与床传感标记之间的相对位置发生偏移的情况。
[0003]因此，如何提高机械臂RCM点和传感标记的坐标匹配精度，实现机械臂与床体的高精度跟随是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种机器人远心不动点的校验控制方法及相关装置，能够提高机械臂RCM点和传感标记的坐标匹配精度，实现机械臂与床体的高精度跟随。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供一种机器人远心不动点的校验控制方法，该机器人远心不动点的校验控制方法包括：离线采集机器人的机械臂的RCM点的起始位置，并利用光学传感器采集床体的传感标记起始位置；其中，所述RCM点的起始位置为所述机械臂的RCM点在机械臂基坐标系中的位置，所述传感标记起始位置为所述床体上的传感标记在光学传感器坐标系中的初始位置；确定所述机械臂基坐标系和所述光学传感器坐标系的转换关系，并利用所述转换关系、所述RCM点的起始位置和所述传感标记起始位置得到所述RCM点和所述传感标记的初始相对位置；在所述机械臂执行摆位操作时在线采集所述RCM点的当前位置，并根据所述RCM点的当前位置和所述RCM点的起始位置计算所述RCM点的相对位置变化量；根据所述RCM点的相对位置变化量确定所述传感标记的期望位置，并根据所述期望位置控制所述床体运动，以使所述传感标记运动至所述期望位置；其中，所述RCM点的当前位置和所述期望位置的相对位置为所述初始相对位置。
[0006]可选的，在根据所述期望位置控制所述床体运动之后，还包括：判断所述床体或所述传感标记的位置是否发生变化；若是，则控制所述机械臂跟随所述床体或所述传感标记围绕所述RCM点运动。
[0007]可选的，判断所述床体或所述传感标记的位置是否发生变化，包括：利用所述光学传感器采集所述传感标记的当前位置；根据所述传感标记的当前位置计算所述传感标记在所述光学传感器坐标系中的
相对位置变化量；判断所述传感标记在所述光学传感器坐标系中的相对位置变化量是否为零；若是，则判定所述床体或所述传感标记的位置未发生变化；若否，则判定所述床体或所述传感标记的位置发生变化。
[0008]可选的，控制所述机械臂跟随所述床体或所述传感标记围绕所述RCM点运动，包括：根据所述传感标记在所述光学传感器坐标系中的相对位置变化量，计算所述RCM点的第一目标位置；其中，所述传感标记的当前位置和所述第一目标位置之间的相对位置为所述初始相对位置；控制所述机械臂执行跟随床体运动，以使所述RCM点运动至所述第一目标位置。
[0009]可选的，根据所述传感标记在光学传感器坐标系中的相对位置变化量，计算所述RCM点的第一目标位置，包括：根据所述转换关系对所述传感标记在光学传感器坐标系中的相对位置变化量进行坐标转换，得到所述传感标记的在所述机械臂基坐标系中的相对位置变化量；根据所述传感标记的在所述机械臂基坐标系中的相对位置变化量计算所述RCM点在所述机械臂基坐标系中的第一目标位置；相应的，控制所述机械臂执行跟随床体运动包括：根据所述RCM点在所述机械臂基坐标系中的第一目标位置控制所述机械臂执行所述跟随床体运动。
[0010]可选的，在所述传感标记运动至所述期望位置之后，还包括：判断所述RCM点的位置是否发生变化；若是，则控制所述床体跟随所述RCM点运动。
[0011]可选的，判断所述RCM点的位置是否发生变化，包括：获取所述RCM点的当前位置，根据所述RCM点的当前位置计算所述RCM点在所述机械臂基坐标系中的相对位置变化量；判断所述RCM点在所述机械臂基坐标系中的相对位置变化量是否为零；若是，则判定所述RCM点的位置未发生变化；若否，则判定所述RCM点的位置发生变化。
[0012]可选的，控制所述床体跟随所述RCM点运动，包括：根据所述RCM点在机械臂基坐标系中的相对位置变化量，计算所述传感标记的第二目标位置；其中，所述RCM点的当前位置和所述第二目标位置之间的相对位置为所述初始相对位置；控制所述床体跟随机械臂运动，以使得所述传感标记运动至所述第二目标位置。
[0013]可选的，根据所述RCM点在机械臂基坐标系中的相对位置变化量，计算所述传感标记的第二目标位置，包括：根据所述转换关系对所述RCM点在机械臂基坐标系中的相对位置变化量进行坐标转换，得到所述RCM点的在所述机械臂基坐标系中的相对位置变化量；根据所述RCM点的在所述机械臂基坐标系中的相对位置变化量计算所述传感标记在所述机械臂基坐标系中的第二目标位置；
相应的，控制所述床体执行跟随机械臂运动包括：根据所述传感标记在所述机械臂基坐标系中的第二目标位置控制所述床体执行所述跟随机械臂运动。
[0014]可选的，在所述机械臂执行摆位操作时在线采集所述RCM点的当前位置，包括：在所述机械臂执行摆位操作时在线采集所述机械臂的关节参数变化量；对所述关节参数变化量进行正运动学计算，得到所述RCM点的当前位置。
[0015]可选的，在所述机械臂执行摆位操作时在线采集所述RCM点的当前位置，并根据所述RCM点的当前位置和所述RCM点的起始位置计算所述RCM点的相对位置变化量，包括：在所述机械臂执行摆位操作时在线采集所述RCM点在所述机械臂基坐标系中的当前位置，并根据所述RCM点在所述机械臂基坐标系中的RCM点的起始位置计算所述RCM点在所述机械臂基坐标系中的相对位置变化量；根据所述转换关系对所述RCM点在所述机械臂基坐标系中的相对位置变化量进行坐标转换，得到所述RCM点在所述光学传感器坐标系中的相对位置变化量。
[0016]可选的，利用所述转换关系、所述RCM点的起始位置和所述传感标记起始位置得到所述RCM点和所述传感标记的初始相对位置，包括：利用所述转换关系、所述RCM点的起始位置和所述传感标记起始位置得到所述RCM点和所述传感标记在所述机械臂基坐标系中的初始相对位置；相应的，根据所述RCM点的相对位置变化量确定所述传感标记的期望位置，包括：根据所述RCM点在所述机械臂基坐标系中的相对位置变化量确定所述传感标记在所述机械臂基坐标系中的期望位置。
[0017]可选的，利用所述转换关系、所述RCM点的起始位置和所述传感标记起始位置得到所述RCM点和所述传感标记的初始相对位置，包括：利用所述转换关系、所述RCM点的起始位置和所述传感标记起始位置得到所述RCM点和所述传感标记在所述光学传感器坐标系中的初始相对位置；相应的，根据所述RCM点的相对位置变化量确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人远心不动点的校验控制方法，其特征在于，包括：离线采集机器人的机械臂的RCM点的起始位置，并利用光学传感器采集床体的传感标记起始位置；其中，所述RCM点的起始位置为所述机械臂的RCM点在机械臂基坐标系中的位置，所述传感标记起始位置为所述床体上的传感标记在光学传感器坐标系中的初始位置；确定所述机械臂基坐标系和所述光学传感器坐标系的转换关系，并利用所述转换关系、所述RCM点的起始位置和所述传感标记起始位置得到所述RCM点和所述传感标记的初始相对位置；在所述机械臂执行摆位操作时在线采集所述RCM点的当前位置，并根据所述RCM点的当前位置和所述RCM点的起始位置计算所述RCM点的相对位置变化量；根据所述RCM点的相对位置变化量确定所述传感标记的期望位置，并根据所述期望位置控制所述床体运动，以使所述传感标记运动至所述期望位置；其中，所述RCM点的当前位置和所述期望位置的相对位置为所述初始相对位置。2.根据权利要求1所述机器人远心不动点的校验控制方法，其特征在于，在根据所述期望位置控制所述床体运动之后，还包括：判断所述床体或所述传感标记的位置是否发生变化；若是，则控制所述机械臂跟随所述床体或所述传感标记围绕所述RCM点运动。3.根据权利要求2所述机器人远心不动点的校验控制方法，其特征在于，判断所述床体或所述传感标记的位置是否发生变化，包括：利用所述光学传感器采集所述传感标记的当前位置；根据所述传感标记的当前位置计算所述传感标记在所述光学传感器坐标系中的相对位置变化量；判断所述传感标记在所述光学传感器坐标系中的相对位置变化量是否为零；若是，则判定所述床体或所述传感标记的位置未发生变化；若否，则判定所述床体或所述传感标记的位置发生变化。4.根据权利要求3所述机器人远心不动点的校验控制方法，其特征在于，控制所述机械臂跟随所述床体或所述传感标记围绕所述RCM点运动，包括：根据所述传感标记在所述光学传感器坐标系中的相对位置变化量，计算所述RCM点的第一目标位置；其中，所述传感标记的当前位置和所述第一目标位置之间的相对位置为所述初始相对位置；控制所述机械臂执行跟随床体运动，以使所述RCM点运动至所述第一目标位置。5.根据权利要求4所述机器人远心不动点的校验控制方法，其特征在于，根据所述传感标记在光学传感器坐标系中的相对位置变化量，计算所述RCM点的第一目标位置，包括：根据所述转换关系对所述传感标记在光学传感器坐标系中的相对位置变化量进行坐标转换，得到所述传感标记的在所述机械臂基坐标系中的相对位置变化量；根据所述传感标记的在所述机械臂基坐标系中的相对位置变化量计算所述RCM点在所述机械臂基坐标系中的第一目标位置；相应的，控制所述机械臂执行跟随床体运动包括：根据所述RCM点在所述机械臂基坐标系中的第一目标位置控制所述机械臂执行所述跟随床体运动。
6.根据权利要求1所述机器人远心不动点的校验控制方法，其特征在于，在所述传感标记运动至所述期望位置之后，还包括：判断所述RCM点的位置是否发生变化；若是，则控制所述床体跟随所述RCM点运动。7.根据权利要求6所述机器人远心不动点的校验控制方法，其特征在于，判断所述RCM点的位置是否发生变化，包括：获取所述RCM点的当前位置，根据所述RCM点的当前位置计算所述RCM点在所述机械臂基坐标系中的相对位置变化量；判断所述RCM点在所述机械臂基坐标系中的相对位置变化量是否为零；若是，则判定所述RCM点的位置未发生变化；若否，则判定所述RCM点的位置发生变化。8.根据权利要求7所述机器人远心不动点的校验控制方法，其特征在于，控制所述床体跟随所述R...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：成都博恩思医学机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：