机械臂定位方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种机械臂定位方法、装置、电子设备和存储介质，机械臂定位方法包括：控制机械臂末端分别到达预先确定的多个定位点位，并采集到达定位点位时机械臂的位姿；针对每个定位点位，根据定位点位在预设空间坐标系中的定位坐标，以及到达定位点位时机械臂的位置，计算机械臂的基座在预设坐标系的基座坐标，得到多个定位点位分别对应的基座坐标，并在预设坐标系中注册多个基座坐标；在使用机械臂的过程中，确定机械臂末端在预设坐标系中的当前位姿，根据当前位姿与注册过程中机械臂到达定位点位的位姿的相似程度，从多个注册的基座坐标中选择一个作为机械臂的定位坐标，本申请减小了机械臂定位过程中的定位误差，提高了定位精度。了定位精度。了定位精度。

【技术实现步骤摘要】
机械臂定位方法、装置、电子设备和存储介质


[0001]本申请属于机器人
，尤其涉及一种机械臂定位方法、装置、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]随着机械臂应用领域的扩展，人们对机械臂精度要求越来越高，然而，在实际应用中，机械臂会受到多种误差因素的共同作用，例如在机械臂的制造过程中零件自身的尺寸误差、装配过程中零件装配的紧密程度、以及使用过程中不同关节的不同摩擦力均会导致机械臂定位出现误差，这些误差均会在机械臂实际作业中产生或大或小的影响，尤其是应用在手术过程中，这些误差可能会威胁到人们的生命健康，当前的主流手术导航定位系统依赖于机械臂末端的绝对定位精度，然而机械臂的高精度更多的体现在重复定位精度上，而不是绝对定位精度。因此依赖绝对定位精度的算法不可避免的出现了定位误差较大的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请实施例所解决的技术问题之一在于提供一种机械臂定位方法、装置、电子设备和存储介质，用以尽量克服或避免上述问题。
[0004]基于上述目的，本申请提供一种机械臂定位方法，包括：控制机械臂末端分别到达预先确定的多个定位点位，并采集到达所述定位点位时所述机械臂的位姿；针对每个所述定位点位，根据所述定位点位在预设空间坐标系中的定位坐标，以及到达所述定位点位时所述机械臂的位姿，计算所述机械臂的基座在所述预设坐标系的基座坐标，得到多个所述定位点位分别对应的所述基座坐标，并在预设坐标系中注册多个基座坐标；在使用所述机械臂的过程中，确定所述机械臂在所述预设坐标系中的当前位姿，根据所述当前位姿与注册过程中所述机械臂到达所述定位点位的位姿的相似程度，从多个注册的所述基座坐标中选择一个作为所述机械臂的定位坐标。
[0005]可选地，所述定位点位设置在使用所述机械臂的过程中所述机械臂末端所在的实体作业空间内。
[0006]可选地，所述预设坐标系为图像采集装置对应的图像坐标系，所述方法还包括：通过所述图像采集装置采集所述实体作业空间的图像，通过采集的图像确定所述机械臂末端的坐标与预先确定的所述定位点位的坐标重合，以确定所述机械臂末端到达预先确定的多个定位点位。
[0007]可选地，所述针对每个所述定位点位，根据所述定位点位在预设空间坐标系中的定位坐标，以及到达所述定位点位时所述机械臂的位姿，计算所述机械臂的基座在所述预设坐标系的基座坐标，包括：针对每个所述定位点位，在所述机械臂末端到达所述定位点位时，根据所述机械臂的位姿确定所述机械臂末端与所述机械臂的基座的位置转换关系；根据所述定位点位在预设空间坐标系中的定位坐标以及所述转换关系，计算所述机械臂的基
座在所述预设坐标系的基座坐标。所述位置转换关系根据所述机械臂末端到达所述定位点位时所述机械臂的各臂之间的夹角计算得到。
[0008]可选地，确定所述机械臂在所述预设坐标系中的当前位姿，根据所述当前位姿与注册过程中所述机械臂到达所述定位点位的位姿的相似程度，从多个注册的所述基座坐标中选择一个作为所述机械臂的定位坐标，包括：确定所述机械臂末端在所述预设坐标系中的当前位置；根据所述当前位置与所述定位点位的位置相似程度，从多个注册的所述基座坐标中，选择位置相似程度较高的所述定位点位对应的所述基座坐标作为所述机械臂的定位坐标，其中，所述方法还包括：确定所述机械臂在所述预设坐标系中的当前姿态；所述根据所述当前位置与所述定位点位的位置相似程度，从多个注册的所述基座坐标中，选择位置相似程度较高的所述定位点位对应的所述基座坐标作为所述机械臂的定位坐标，包括：确定所述当前位置与所述定位点位的位置相似程度，以及确定所述当前姿态与注册过程中所述机械臂到达所述定位点位的姿态的姿态相似程度；根据所述定位点位对应的所述位置相似程度和所述姿态相似程度，对所述定位点位对应的所述基座坐标进行编码；依据所述编码结果，从多个所述基座坐标中选择一个作为所述机械臂的定位坐标。
[0009]本申请实施例还提供了一种机械臂定位装置，包括：采集模块，用于控制机械臂末端分别到达预先确定的多个定位点位，并采集到达所述定位点位时所述机械臂的位姿；注册模块，用于针对每个定位点位，根据所述定位点位在预设空间坐标系中的定位坐标，以及到达所述定位点位时所述机械臂的位置，计算所述机械臂的基座在所述预设坐标系的基座坐标，得到多个所述定位点位分别对应的所述基座坐标，并在预设坐标系中注册多个基座坐标；定位模块，用于在使用所述机械臂的过程中，确定所述机械臂末端在所述预设坐标系中的当前位姿，根据所述当前位姿与注册过程中所述机械臂到达所述定位点位的位姿的相似程度，从多个注册的所述基座坐标中选择一个作为所述机械臂的定位坐标。
[0010]本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如上所述方法对应的操作。
[0011]本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例所述的方法。
[0012]由以上技术方案可见，通过令机械臂末端预先到达定位点位，得到此时机械臂的位姿和机械臂的基座坐标，并在预设坐标系中注册多个基座坐标，在使用机械臂的过程中，确定机械臂在预设坐标系中的当前位姿，根据当前位姿与注册过程中机械臂到达定位点位的位姿的相似程度，从多个注册的基座坐标中选择一个作为机械臂的定位坐标，在多个注册的基座坐标中选择位姿相似程度较高的一个机械臂基座坐标作为定位坐标，近似于机械臂在定位阶段的位置与机械臂末端到达定位点位时机械臂的位置相接近，相当于实现了机械臂的重复定位，从而将机械臂定位过程中的定位误差由绝对定位误差替换为重复定位误差，利用了重复定位误差小于绝对定位误差的优点，减小了机械臂定位过程中的定位误差，提高了机械臂的定位精度。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本申请实施例一的一种机械臂定位方法的流程图；
[0015]图2为本申请实施例二的一种机械臂定位方法的流程图；
[0016]图3为本申请实施例三的一种机械臂定位方法的流程图；
[0017]图4为本申请实施例四的一种机械臂定位装置的结构示意图；
[0018]图5为本申请实施例五的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0019]为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂定位方法，其特征在于，包括：控制机械臂末端分别到达预先确定的多个定位点位，并采集到达所述定位点位时所述机械臂的位姿；针对每个所述定位点位，根据所述定位点位在预设空间坐标系中的定位坐标，以及到达所述定位点位时所述机械臂的位姿，计算所述机械臂的基座在所述预设坐标系的基座坐标，得到多个所述定位点位分别对应的所述基座坐标，并在预设坐标系中注册多个所述基座坐标；在使用所述机械臂的过程中，确定所述机械臂在所述预设坐标系中的当前位姿，根据所述当前位姿与注册过程中所述机械臂到达所述定位点位的位姿的相似程度，从多个注册的所述基座坐标中选择一个作为所述机械臂的定位坐标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位点位设置在使用所述机械臂的过程中所述机械臂末端所在的实体作业空间内。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设坐标系为图像采集装置对应的图像坐标系，所述方法还包括：通过所述图像采集装置采集所述实体作业空间的图像，通过采集的图像确定所述机械臂末端的坐标与预先确定的所述定位点位的坐标重合，以确定所述机械臂末端到达预先确定的多个定位点位。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个所述定位点位，根据所述定位点位在预设空间坐标系中的定位坐标，以及到达所述定位点位时所述机械臂的位姿，计算所述机械臂的基座在所述预设坐标系的基座坐标，包括：针对每个所述定位点位，在所述机械臂末端到达所述定位点位时，根据所述机械臂的位姿确定所述机械臂末端与所述机械臂的基座的位置转换关系；根据所述定位点位在预设空间坐标系中的定位坐标以及所述转换关系，计算所述机械臂的基座在所述预设坐标系的基座坐标。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述位置转换关系根据所述机械臂末端到达所述定位点位时所述机械臂的各臂之间的夹角计算得到。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述机械臂在所述预设坐标系中的当前位姿，根据所述当前位姿与注册过程中所述机械臂到达所述定位点位的位姿的相似程度，从多个注册的所述基座坐标中选择一个作为所述机械臂的定位坐标，包括：确定所述机械臂末端在所述预设坐标系中...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵剑，张黎，谢永召，
申请(专利权)人：北京柏惠维康科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：