机械臂模型位姿计算方法、装置、电子设备和存储介质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113733098A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202111145018.7(22)申请日2021.09.28(71)申请人武汉联影智融医疗科技有限公司地址430073湖北省武汉市东湖新技术开发区高新大道818号武汉高科医疗器械园B13栋1层2号（自贸区武汉片区）(72)发明人刘强陈龙(74)专利代理机构杭州华进联浙知识产权代理有限公司33250代理人范丽霞(51)Int.Cl.B25J9/16(2006.01)权利要求书2页说明书14页附图3页(54)发明名称机械臂模型位姿计算方法、装置、电子设备和存储介质(57)摘要本申请涉及一种机械臂模型位姿计算方法、装置、电子设备和存储介质，其中，该方法包括：获取机械臂的末端TCP位姿；基于所述末端TCP位姿、机械臂的理论DH参数和标定DH参数，确定机械臂模型的位姿。通过本申请，在保证机械臂末端法兰位姿与真实机械臂一致的同时，机械臂中间各连杆不发生位置偏移，使机械臂模型在路径规划的碰撞检测和场景的3D渲染中更加准确。CN113733098ACN113733098A权利要求书1/2页1.一种机械臂模型位姿计算方法，其特征在于，包括：获取机械臂的末端TCP位姿；基于所述末端TCP位姿、机械臂的理论DH参数和标定DH参数，确定机械臂模型的位姿。2.根据权利要求1所述的机械臂模型位姿计算方法，其特征在于，基于所述末端TCP位姿、机械臂的理论DH参数和标定DH参数，确定机械臂模型的位姿包括：基于所述末端TCP位姿和理论DH参数进行封闭逆解计算，获得机械臂各连杆的理论关节构型；根据所述各连杆的理论关节构型、所述标定DH参数和所述末端TCP位姿获得机械臂模型的位姿。3.根据权利要求1所述的机械臂模型位姿计算方法，其特征在于，获取机械臂末端TCP位姿包括：基于关节构型数据，利用标定DH参数计算获得机械臂的末端TCP位姿。4.根据权利要求2所述的机械臂模型位姿计算方法，其特征在于，基于所述末端TCP位姿和理论DH参数进行封闭逆解计算，获得机械臂各连杆的理论关节构型包括：基于机械臂的理论DH参数，建立正向运动学模型；根据所述正向运动学模型，确定机械臂各连杆在模型导出参考坐标系与基座坐标系之间的位姿变换方程；根据所述末端TCP位姿和所述位姿变换方程，计算机械臂各连杆的理论关节构型。5.根据权利要求4所述的机械臂模型位姿计算方法，其特征在于，根据所述正向运动学模型，确定机械臂各连杆在模型导出参考坐标系与基座坐标系之间的位姿变换方程包括：根据正向运动学模型计算各连杆局部坐标系相对于基座坐标系的第一位姿变换矩阵；获取模型导出参考坐标系相对于各连杆局部坐标系的第二位姿变换矩阵；基于所述第一位姿变换矩阵和所述第二位姿变换矩阵，建立机械臂各连杆在模型导出参考坐标系与基座坐标系之间的位姿变换方程。6.根据权利要求2所述的机械臂模型位姿计算方法，其特征在于，根据所述各连杆的理论关节构型、所述标定DH参数和所述末端TCP位姿获得机械臂模型的位姿，包括：根据所述末端TCP位姿和所述标定DH参数对逆解得到的理论关节构型进行微调校正，获得各连杆的实际关节构型；根据所述各连杆的实际关节构型和所述末端TCP位姿，获得机械臂模型的位姿。7.根据权利要求6所述的机械臂模型位姿计算方法，其特征在于，根据所述末端TCP位姿和所述标定DH参数对逆解得到的理论关节构型进行微调校正，获得各连杆的实际关节构型包括：将逆解得到的理论关节构型作为迭代算法的输入，利用所述标定DH参数和所述末端TCP位姿对所述理论关节构型进行迭代计算，将迭代之后满足预设精度要求的关节构型作为各连杆的实际关节构型。8.一种机械臂模型位姿计算装置，其特征在于，包括：末端TCP位姿获取单元，用于获取机械臂的末端TCP位姿；位姿计算单元，用于基于所述末端TCP位姿、机械臂的理论DH参数和标定DH参数，确定机械臂模型的位姿。2CN113733098A权利要求书2/2页9.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至7中任一项所述的机械臂模型位姿计算方法。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的机械臂模型位姿计算方法。3CN113733098A说明书1/14页机械臂模型位姿计算方法、装置、电子设备和存储介质技术领域[0001]本申请涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机械臂模型位姿计算方法、装置、电子设备和存储介质。背景技术[0002]通常在做机械臂路径规划的时候需要建立对应的场景模型，而建立的场景模型与真实场景之间的精