[发明专利]核工业抓取设备的位姿补偿方法、系统和电子装置

说明书

本申请涉及一种核工业抓取设备的位姿补偿方法、系统、电子装置和存储介质。其中，该基于机器视觉的姿态补偿方法包括：通过抗辐射单目相机获取末端结构的第一图像；采用三维位姿估计模型处理第一图像，得到末端结构的预测三维包围盒；基于预测三维包围盒和真实三维包围盒，以及内参数，确定末端结构在抗辐射单目相机坐标系下的第一实际位姿；基于外参数和末端结构在抗辐射单目相机坐标系下的第一实际位姿，确定末端结构在全局坐标系下的第二实际位姿；基于核工业抓取设备的各电机转角，估计末端结构在全局坐标系下的第一估计位姿；根据第一估计位姿和第二实际位姿，对末端结构的位姿进行补偿。通过本申请，降低了姿态补偿设备的成本。

技术领域

本申请涉及工控领域，特别是涉及核工业抓取设备的位姿补偿方法、系统、电子装置和存储介质。

背景技术

核工业高放射环境中机器人的动力均是电机通过全齿轮与关节进行传递，而该方式在电机通过全齿轮与关节进行传递之间时，会存在较大的误差，且核工业屏蔽室中常常充满辐射和酸雾，普通的电子设备无法在该环境中应用。

现有技术中的通常采用以下两种方式进行姿态补偿：一种是通过普通的视觉姿态补偿方式，而该方式需要结合机器人上传感器的数据反馈来实现闭环，而在高放射环境中，传感器会受到高放射的影响，容易导致采用传感器的视觉姿态补偿方式存在一定的补偿误差，另一种是采用双目相机来获得目标姿态，而一般的相机无法满足高放射环境的应用，而采用抗辐射的双目相机来实现视觉姿态补偿，由于抗辐射的双目相机其本身价格昂贵，因此采用抗辐射的双目相机来实现视觉姿态补偿会导致成本高的问题。

针对相关技术中存在姿态补偿设备的成本高的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

发明内容

在本实施例中提供了一种基于机器视觉的姿态补偿方法、系统、电子装置和存储介质，以解决相关技术中存在姿态补偿设备的成本高的问题。

第一个方面，在本实施例中提供了一种核工业抓取设备的位姿补偿方法，所述核工业抓取设备采用多个电机经全齿轮传动多级同心轴驱动，包括：

通过抗辐射单目相机获取核工业抓取设备的末端结构的第一图像，其中，所述抗辐射单目相机的内参数和外参数均已标定；

采用经所述末端结构的图像训练得到的三维位姿估计模型处理所述第一图像，得到所述末端结构在图像坐标系下的具有位姿信息的预测三维包围盒；

基于所述预测三维包围盒和预先测量的所述末端结构的真实三维包围盒，以及所述抗辐射单目相机的内参数，确定所述末端结构在所述抗辐射单目相机坐标系下的第一实际位姿；

基于所述抗辐射单目相机的外参数和所述末端结构在所述抗辐射单目相机坐标系下的第一实际位姿，确定所述末端结构在全局坐标系下的第二实际位姿；

基于所述核工业抓取设备的各电机转角，估计所述末端结构在全局坐标系下的第一估计位姿；

根据所述第一估计位姿和所述第二实际位姿，对所述核工业抓取设备的末端结构的位姿进行补偿。

在其中的一些实施例中，根据所述第一估计位姿和所述第二实际位姿，对所述核工业抓取设备的末端结构的位姿进行补偿包括：

确定所述第一估计位姿和所述第二实际位姿的第一位姿差异；

判断所述第一位姿差异是否大于第一预设位姿差异；

在判断到所述第一位姿差异大于所述第一预设位姿差异的情况下，对所述核工业抓取设备的末端结构的位姿进行补偿。

在其中的一些实施例中，所述方法还包括：

在判断到所述第一位姿差异不大于所述第一预设位姿差异的情况下，结束对所述核工业抓取设备的末端结构的位姿补偿。