载具末端设备的定位方法、装置、载具、存储介质和终端.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116009599A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202310024111.5(22)申请日2023.01.09(66)本国优先权数据202211350483.92022.10.31CN(71)申请人湖南视比特机器人有限公司地址410100湖南省长沙市高新开发区岳麓西大道588号芯城科技园2栋1505室(72)发明人邱蜀伟黄坤(74)专利代理机构长沙湘之星知识产权代理事务所(普通合伙)43271专利代理师徐仰贵(51)Int.Cl.G05D3/20(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称载具末端设备的定位方法、装置、载具、存储介质和终端(57)摘要本发明涉及载具末端设备的定位方法、装置、载具、存储介质和终端，打破常规方式，突破性的将载具视为虚拟机器人，将其旋转结构视为机器人的旋转关节，位移结构视为机器人的伸缩关节，构建载具的运动学模型，并计算每个旋转关节的旋量。在此基础上，能够根据载具末端设备的初始旋转姿态、初始位置、目标旋转姿态、目标位置和运动学模型以及每个旋转关节的旋量，精确计算出载具的旋转参数和位移参数，使得操作工人的工作从不断目测调节载具的反复劳动，转变为根据相应旋转参数和位移参数，将载具的各关节对准调节至相应参数，从而极大的降低了对安装工人的经验要求，又提高了安装效率和安装精度，是一种快速、精准的载具末端设备定位方法。CN116009599ACN116009599A权利要求书1/2页1.一种载具末端设备的定位方法，其特征在于，包括：S1：将载具视为虚拟机器人，其旋转结构视为机器人的旋转关节，位移结构视为机器人的伸缩关节，构建载具的运动学模型；S2：在载具的运动学模型基础上，计算每个旋转关节的旋量；S3：获取载具末端设备的初始旋转姿态和初始位置；S4：获取载具末端设备的目标旋转姿态和目标位置；S5：根据载具末端设备的初始旋转姿态、初始位置、目标旋转姿态、目标位置和载具的运动学模型以及每个旋转关节的旋量，确定载具的旋转参数和位移参数。2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，步骤S5，包括：S51：计算初始旋转姿态和目标旋转姿态的差值；S52：根据初始旋转姿态和目标旋转姿态的差值，计算旋转参数；S53：根据载具末端设备的初始位置、旋转参数和每个旋转关节的旋量，确定载具末端设备的过渡位置；S54：计算目标位置和过渡位置的差值，作为位移参数。3.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，载具具体为标准三维三轴载具，则步骤S51，具体为：采用公式(3)计算初始旋转姿态和目标旋转姿态的差值；其中，Ro表示初始旋转姿态、Rd表示目标旋转姿态、ΔR表示初始旋转姿态和目标旋转姿态的差值。4.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于，步骤S52中，采用公式(4)‑(6)计算每个旋转参数；θ1＝arctan(ΔR32，ΔR33)(4)θ3＝arctan(ΔR21，ΔR11)(6)其中，ΔRij表示ΔR中的第i行第j列的元素，1≤i≤3，1≤j≤3；θ1、θ2、θ3表示载具的旋转参数。5.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，步骤S53中，采用公式(7)‑(8)反推计算载具末端设备的过渡位置；其中，P1为载具末端设备的过渡位姿，T0为载具末端设备的初始位置，S1、S2、S3表示载具每个旋转关节的旋量，[S1]、[S2]、[S3]表示与旋量S1、S2、S3对应的反对称矩阵。6.根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于，步骤S54中，采用公式(9)计算位移参数；ΔT＝Td‑T1(9)其中，Td表示载具末端设备的目标位置，T1表示载具末端设备的过渡位置，ΔT表示目标2CN116009599A权利要求书2/2页位置和过渡位置的差值，即位移参数。7.一种载具末端设备的定位装置，其特征在于，用于执行权利要求1‑6任意一项所述的定位方法，包括：模型构建模块、旋量计算模块、第一获取模块、第二获取模块和参数确定模块，分别执行步骤S1‑S5。8.一种载具，其特征在于，通过权利要求1‑6任意一项所述的定位方法确定载具的旋转参数和位移参数；或包括权利要求7所述的定位装置。9.一种计算机存储介质，其特征在于，存储有可执行程序代码；所述可执行程序代码，用于执行权利要求1‑6任意一项所述的定位方法。10.一种终端，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器存储有可被处理器执行的程序代码；所述程序代码用于执行1‑6任意一项所述的定位方法。3CN116009599A说明书1/7页载具末端设备的定位方法、装置、载具、存储介质和终端技术领域[0001]本发明涉及控制领域，尤其涉及一种载具末端设备的定位方法。背景技术[0002]近年来，随着相机、摄像头等图像采集