【技术实现步骤摘要】
本申请属于机器人控制，尤其涉及一种用于机器人的控制坐标系转换方法及装置。
技术介绍
1、机器人位置控制技术是机器人工业化应用的重要技术之一，也是多机器人协作的急需突破的关键技术。控制坐标系的统一是多机器人协同控制的基础，统一控制坐标系的建立可使多机器人在特定场地内根据事先确定的轨迹位置进行自动交互操作，无需人为示教牵引。现有的坐标系统一方法均依赖空间几何测量装备对机器人进行实时测量，以实现测量坐标系与机器人坐标系间的转换。
2、国内外相关学者提出使用激光跟踪仪对机器人进行实时测量，将机器人坐标系转化至激光跟踪仪坐标系下，所提出的测量方法均为在线测量方法，坐标系转换依赖大量的测试试验，无法通过单次测试实现坐标系的统一。且上述方法均面向成熟机械臂系统，当机器人设备为非标设备时，由于其结构参数未知，无法通过修改其底层运动控制模块进行外置控制坐标系下的机器人位置控制。
3、文献基于空间几何测量的机器人坐标系转化方法提出使用点云测量法选取大量实验测量样本点数据，拟合出机器人与激光跟踪仪的变化模型，该方法操作简单但受机器人自身精度限制和样本数量限制；
4、文献激光跟踪仪与机器人坐标系转换方法研究提出使机器人各轴进行运动，以大量的测量点进行拟合计算出坐标系转化矩阵参数，该方法的可靠性依赖于机器人的精度及测点的选取，过程比较繁琐且由于拟合数据多、计算量大，会存在影响坐标系转化精度的计算误差。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请旨在提出一种用于机器人的控制坐标系转
2、为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：
3、第一方面，本申请提供了一种用于机器人的控制坐标系转换方法，所述方法包括：
4、获取机器人的第一位置坐标信息，根据所述第一位置坐标信息建立第一末端坐标系，并定义所述第一末端坐标系与控制坐标系之间的第一旋转矩阵，其中，所述第一位置坐标信息包括初始位置和初始指向；
5、获取预先设定的机器人的第二位置坐标信息，根据所述第二位置坐标信息建立第二末端坐标系，并定义所述第二末端坐标系与控制坐标系之间的第二旋转矩阵，其中，所述第二位置坐标信息包括目标位置和目标指向；
6、根据所述第一旋转矩阵和所述第二旋转矩阵确定中间位置矢量，根据所述中间位置矢量转化得到机器人在第一末端坐标系下从当前位置移动至目标位置的平动行程；
7、根据所述第一旋转矩阵和所述目标指向转化得到机器人绕x轴、y轴和z轴的转动行程；
8、根据所述平动行程和所述转动行程确定机器人在控制坐标系下的各向运动行程，以对机器人进行位置控制。
9、第二方面，基于同一专利技术构思，本申请还提供了一种用于机器人的控制坐标系转换装置，包括：
10、第一获取模块，被配置为获取机器人的第一位置坐标信息，根据所述第一位置坐标信息建立第一末端坐标系，并定义所述第一末端坐标系与控制坐标系之间的第一旋转矩阵，其中，所述第一位置坐标信息包括初始位置和初始指向；
11、第二获取模块，被配置为获取预先设定的机器人的第二位置坐标信息，根据所述第二位置坐标信息建立第二末端坐标系，并定义所述第二末端坐标系与控制坐标系之间的第二旋转矩阵，其中，所述第二位置坐标信息包括目标位置和目标指向；
12、平动行程模块，被配置为根据所述第一旋转矩阵和所述第二旋转矩阵确定中间位置矢量，根据所述中间位置矢量转化得到机器人在第一末端坐标系下从当前位置移动至目标位置的平动行程；
13、转动行程模块，被配置为根据所述第一旋转矩阵和所述目标指向转化得到机器人绕x轴、y轴和z轴的转动行程；
14、控制模块，被配置为根据所述平动行程和所述转动行程确定机器人在控制坐标系下的各向运动行程，以对机器人进行位姿控制。
15、第三方面，基于同一专利技术构思，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的用于机器人的控制坐标系转换方法。
16、第四方面，基于同一专利技术构思，本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其中，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如第一方面所述的用于机器人的控制坐标系转换方法。
17、相对于现有技术，本申请所述的用于机器人的控制坐标系转换方法及装置具有以下有益效果：
18、本申请所述的用于机器人的控制坐标系转换方法及装置，所述方法通过获取机器人的初始位置和初始指向并建立第一末端坐标系，定义第一末端坐标系与控制坐标系之间的第一旋转矩阵，获取预先设定的机器人的目标位置和目标指向并建立第二末端坐标系，定义第二末端坐标系与控制坐标系之间的第二旋转矩阵，根据第一旋转矩阵和第二旋转矩阵转化得到机器人在第一末端坐标系下从当前位置移动至目标位置的平动行程；根据第一旋转矩阵和目标指向转化得到机器人绕x轴、y轴和z轴的转动行程；根据平动行程和转动行程确定机器人在控制坐标系下的各向运动行程，以对机器人进行位置控制；所述方法只需通过一次离线测量获取机器人在指定坐标系中的位置信息，即可将机器人的控制坐标系转化至指定坐标系，高效率地实现在该坐标系下对机器人的位姿控制。
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1.一种用于机器人的控制坐标系转换方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的用于机器人的控制坐标系转换方法，其特征在于，所述获取机器人的第一位置坐标信息，根据所述第一位置坐标信息建立第一末端坐标系，并定义所述第一末端坐标系与控制坐标系之间的第一旋转矩阵，其中，所述第一位置坐标信息包括初始位置和初始指向，包括：
3.根据权利要求2所述的用于机器人的控制坐标系转换方法，其特征在于，所述获取预先设定的机器人的第二位置坐标信息，根据所述第二位置坐标信息建立第二末端坐标系，并定义所述第二末端坐标系与控制坐标系之间的第二旋转矩阵，其中，所述第二位置坐标信息包括目标位置和目标指向，包括：
4.根据权利要求3所述的用于机器人的控制坐标系转换方法，其特征在于，所述根据所述第一旋转矩阵和所述第二旋转矩阵确定中间位置矢量，根据所述中间位置矢量转化得到机器人在第一末端坐标系下从初始位置移动至目标位置的平动行程，包括：
5.根据权利要求4所述的用于机器人的控制坐标系转换方法，其特征在于，所述平动行程的计算公式为：
6.根据权利要求
7.一种用于机器人的控制坐标系转换装置，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-6任一项所述的用于机器人的控制坐标系转换方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，其中，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-6任一项所述的用于机器人的控制坐标系转换方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于机器人的控制坐标系转换方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的用于机器人的控制坐标系转换方法，其特征在于，所述获取机器人的第一位置坐标信息，根据所述第一位置坐标信息建立第一末端坐标系，并定义所述第一末端坐标系与控制坐标系之间的第一旋转矩阵，其中，所述第一位置坐标信息包括初始位置和初始指向，包括：
3.根据权利要求2所述的用于机器人的控制坐标系转换方法，其特征在于，所述获取预先设定的机器人的第二位置坐标信息，根据所述第二位置坐标信息建立第二末端坐标系，并定义所述第二末端坐标系与控制坐标系之间的第二旋转矩阵，其中，所述第二位置坐标信息包括目标位置和目标指向，包括：
4.根据权利要求3所述的用于机器人的控制坐标系转换方法，其特征在于，所述根据所述第一旋转矩阵和所述第二旋转矩阵确定中间位置矢量，根据所述中间位置矢量转化得到机器人在第...
【专利技术属性】
技术研发人员：王妍，李祺，温晓东，张苑，左立庆，王东，
申请(专利权)人：天津航天机电设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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