[发明专利]机器人运动学模型优化方法、系统和存储装置

权利要求书

1.一种机器人运动学模型优化方法，其特征在于，包括：

在末端部件上标记至少三个特征点，且所述至少三个特征点不位于同一直线上；

通过摄像设备获取机器人的末端部件的图像；

基于所述图像提取所述末端部件的特征点；

对所述特征点进行三维重建得到所述特征点在图像坐标系中的坐标，并根据图像坐标系与世界坐标系的转换关系得到所述特征点在世界坐标系中的坐标；

根据所述特征点在世界坐标系中的坐标得到所述机器人的所述末端部件的实际位姿；

其中，所述根据所述特征点在世界坐标系中的坐标得到所述机器人的所述末端部件的实际位姿包括：

根据第一特征点在所述世界坐标系中的坐标确定所述末端部件的实际位置；

根据所述第一特征点与所述第二特征点的相对位置关系，以及所述第一特征点与所述第三特征点的相对位置关系确定所述末端部件的实际姿态；

根据所述末端部件的所述实际位姿，对所述机器人的运动学模型进行优化。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述特征点进行三维重建之前，还包括：

使用至少两台摄像设备构建三维视觉系统，得到所述三维视觉系统的图像坐标系与世界坐标系的转换关系。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述得到所述三维视觉系统的图像坐标系与世界坐标系的转换关系包括：

根据所述两台摄像设备的相对位置，得到所述三维视觉系统的图像坐标系与所述两台摄像设备其中之一的摄像设备坐标系的转换关系；

根据所述两台摄像设备其中之一的摄像设备坐标系与所述世界坐标系的转换关系，得到所述三维视觉系统的图像坐标系与所述世界坐标系的转换关系。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述至少三个特征点包括位于所述末端部件的部件坐标系的原点的第一特征点、位于所述部件坐标系的第一坐标轴上的第二特征点以及位于所述部件坐标系的第二坐标轴上的第三特征点。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述根据所述特征点在世界坐标系中的坐标得到所述机器人的所述末端部件的实际位姿包括：

根据所述机器人的基坐标系和所述世界坐标系的转换关系，将所述特征点在所述世界坐标系下的坐标变换为所述机器人的基坐标系下的坐标；

根据所述特征点在所述机器人的基坐标系下的坐标计算所述末端部件的实际位姿。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述根据所述特征点在所述机器人的基坐标系下的坐标计算所述末端部件的实际位姿包括：

根据所述第一特征点在所述基坐标系下的坐标，得到所述部件坐标系的原点在所述基坐标系下的坐标；

根据所述第一特征点与所述第二特征点的连线在所述基坐标系下的坐标向量，得到所述部件坐标系的第一坐标轴在所述基坐标系下的坐标向量；

根据所述第一特征点与所述第三特征点的连线在所述基坐标系下的坐标向量，得到所述部件坐标系的第二坐标轴在所述基坐标系下的坐标向量；

根据所述第一坐标轴及所述第二坐标轴在所述基坐标系下的坐标向量，得到所述部件坐标系的实际位姿。

7.一种机器人末端部件实际位姿获取方法，其特征在于，包括：

在所述末端部件上标记至少三个特征点，且所述至少三个特征点不位于同一直线上；通过摄像设备获取机器人的末端部件的图像；

基于所述图像提取所述末端部件的特征点；

对所述特征点进行三维重建，得到所述特征点在世界坐标系中的坐标；

根据所述特征点在世界坐标系中的坐标得到所述机器人的所述末端部件的实际位姿；

所述根据所述特征点在世界坐标系中的坐标得到所述机器人的所述末端部件的实际位姿包括：

根据第一特征点在所述世界坐标系中的坐标确定所述末端部件的实际位置；

根据所述第一特征点与所述第二特征点的相对位置关系，以及所述第一特征点与所述第三特征点的相对位置关系确定所述末端部件的实际姿态。