[发明专利]机械臂模型位姿计算方法、装置、电子设备和存储介质

权利要求书

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；

其中，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；

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。

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，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。

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，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。

4.根据权利要求3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。

5.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，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。

6.一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；

其中，所述位姿计算单元具体用于：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；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；

所述位姿计算单元具体用于：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；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。

7.一种电子设备，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5中任一项所述的机械臂模型位姿计算方法。

8.一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5中任一项所述的机械臂模型位姿计算方法。