机器人修正方法及装置、机器人转让专利
申请号 : CN202010865537.X
文献号 : CN111975781B
文献日 : 2021-10-26
发明人 : 解恒星 , 宋智广 , 郭瑞军
申请人 : 北京华航唯实机器人科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种机器人修正方法,其特征在于,包括:接收多个触点坐标,其中,每个所述触点坐标为机器人与实体物体的实体修正面触碰后确定的坐标,所述实体物体的多个实体修正面之间互不平行;
在虚拟环境中对所述多个触点坐标进行拟合,得到目标模型的多个虚拟修正面,其中,每个所述虚拟修正面对应有法向切线;
基于所述多个虚拟修正面和每个虚拟修正面对应的法向切线,构建模型坐标系,其中,所述模型坐标系的原点为多个虚拟修正面的交点;
基于选取的目标修正点,将模型坐标系与实体物体的坐标系对齐,以将目标模型在虚拟环境中的位置与真实环境中实体物体的位置修正,在虚拟环境中对所述多个触点坐标进行拟合,得到目标模型的多个虚拟修正面之前,所述修正方法还包括:接收虚拟环境中在目标模型上的模型选取面;基于所述模型选取面,确定修正面拟合信息,其中,所述修正面拟合信息用于辅助拟合所述多个虚拟修正面。
2.根据权利要求1所述的修正方法,其特征在于,在接收多个触点坐标之前,所述修正方法还包括:
确定所述实体物体上的多个实体修正面的位置信息;
根据所述位置信息,控制机器人在每个所述实体修正面上点击多个触点,其中,在实体修正面上的点击次数大于等于三次;
以机器人的目标部件中心点作为坐标原点,确定每个所述触点的坐标,得到多个触点坐标,其中,所述目标部件包括下述至少之一:机器人底座、肩部、肘部。
3.根据权利要求1所述的修正方法,其特征在于,在虚拟环境中对所述多个触点坐标进行拟合,得到目标模型的多个虚拟修正面的步骤,包括:将所述多个触点坐标划分为多个坐标子集,其中,每个所述坐标子集中至少包括三个触点;
以每个所述坐标子集的所有触点在所述目标模型上拟合一个虚拟修正面,得到多个虚拟修正面。
4.根据权利要求1所述的修正方法,其特征在于,在所述虚拟修正面的数量为三个时,则基于所述多个虚拟修正面和每个虚拟修正面对应的法向切线,构建模型坐标系的步骤,包括:
将每两个所述虚拟修正面的交线作为计算坐标轴的基准,并将三个所述虚拟修正面的交点作为坐标原点;
基于每个虚拟修正面对应的法向切换和所述坐标轴的位置,确定X轴、Y轴和Z轴;
以所述坐标原点为中心点,构建所述模型坐标系。
5.根据权利要求1所述的修正方法,其特征在于,将模型坐标系与实体物体的坐标系对齐,以将目标模型在虚拟环境中的位置与真实环境中实体物体的位置修正的步骤,包括:确定所述模型坐标系与所述实体物体的坐标系之间的变换偏差;
将所述模型坐标系与变换偏差相乘,以将目标模型在虚拟环境中的位置与真实环境中实体物体的位置修正。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的修正方法,其特征在于,所述目标模型和所述实体物体在立体结构上一致。
7.一种机器人修正装置,其特征在于,包括:接收单元,用于接收多个触点坐标,其中,每个所述触点坐标为机器人与实体物体的实体修正面触碰后确定的坐标,所述实体物体的多个实体修正面之间互不平行;
拟合单元,用于在虚拟环境中对所述多个触点坐标进行拟合,得到目标模型的多个虚拟修正面,其中,每个所述虚拟修正面对应有法向切线;
构建单元,用于基于所述多个虚拟修正面和每个虚拟修正面对应的法向切线,构建模型坐标系,其中,所述模型坐标系的原点为多个虚拟修正面的交点;
修正单元,用于基于选取的目标修正点,将模型坐标系与实体物体的坐标系对齐,以将目标模型在虚拟环境中的位置与真实环境中实体物体的位置修正,所述机器人修正装置还包括:接收单元,用于在虚拟环境中对所述多个触点坐标进行拟合,得到目标模型的多个虚拟修正面之前,接收虚拟环境中在目标模型上的模型选取面;
第三确定单元,用于基于所述模型选取面,确定修正面拟合信息,其中,所述修正面拟合信息用于辅助拟合所述多个虚拟修正面。
8.一种机器人,其特征在于,包括:处理器;以及
存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;
其中,所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至6中任意一项机器人修正方法。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至6中任意一项机器人修正方法。
说明书 :
机器人修正方法及装置、机器人
技术领域
背景技术
点、孔、轴等信息,此时会出现无法修正的情况,对后续的离线编程环境搭建造成了很大的
困扰,同时也降低了用户的工作效率。
发明内容
实体物体的多个实体修正面之间互不平行;在虚拟环境中对所述多个触点坐标进行拟合,
得到目标模型的多个虚拟修正面,其中,每个所述虚拟修正面对应有法向切线;基于所述多
个虚拟修正面和每个虚拟修正面对应的法向切线,构建模型坐标系,其中,所述模型坐标系
的原点为多个虚拟修正面的交点;基于选取的目标修正点,将模型坐标系与实体物体的坐
标系对齐,以将目标模型在虚拟环境中的位置与真实环境中实体物体的位置修正。
击多个触点,其中,在实体修正面上的点击次数大于等于三次;以机器人的目标部件中心点
作为坐标原点,确定每个所述触点的坐标,得到多个触点坐标,其中,所述目标部件包括下
述至少之一:机器人底座、肩部、肘部。
中至少包括三个触点;以每个所述坐标子集的所有触点在所述目标模型上拟合一个虚拟修
正面,得到多个虚拟修正面。
述模型选取面,确定修正面拟合信息,其中,所述修正面拟合信息用于辅助拟合所述多个虚
拟修正面。
线作为计算坐标轴的基准,并将三个所述虚拟修正面的交点作为坐标原点;基于每个虚拟
修正面对应的法向切换和所述坐标轴的位置,确定X轴、Y轴和Z轴;以所述坐标原点为中心
点,构建所述模型坐标系。
体的坐标系之间的变换偏差;将所述模型坐标系与变换偏差相乘,以将目标模型在虚拟环
境中的位置与真实环境中实体物体的位置修正。
后确定的坐标,所述实体物体的多个实体修正面之间互不平行;拟合单元,用于在虚拟环境
中对所述多个触点坐标进行拟合,得到目标模型的多个虚拟修正面,其中,每个所述虚拟修
正面对应有法向切线;构建单元,用于基于所述多个虚拟修正面和每个虚拟修正面对应的
法向切线,构建模型坐标系,其中,所述模型坐标系的原点为多个虚拟修正面的交点;修正
单元,用于基于选取的目标修正点,将模型坐标系与实体物体的坐标系对齐,以将目标模型
在虚拟环境中的位置与真实环境中实体物体的位置修正。
信息,控制机器人在每个所述实体修正面上点击多个触点,其中,在实体修正面上的点击次
数大于等于三次;第二确定单元,用于以机器人的目标部件中心点作为坐标原点,确定每个
所述触点的坐标,得到多个触点坐标,其中,所述目标部件包括下述至少之一:机器人底座、
肩部、肘部。
子集的所有触点在所述目标模型上拟合一个虚拟修正面,得到多个虚拟修正面。
模型选取面;第三确定单元,用于基于所述模型选取面,确定修正面拟合信息,其中,所述修
正面拟合信息用于辅助拟合所述多个虚拟修正面。
面的交点作为坐标原点;第二确定模块,用于基于每个虚拟修正面对应的法向切换和所述
坐标轴的位置,确定X轴、Y轴和Z轴;以所述坐标原点为中心点,构建所述模型坐标系。
标模型在虚拟环境中的位置与真实环境中实体物体的位置修正。
执行上述任意一项机器人修正方法。
正方法。
虚拟修正面对应的法向切线,构建模型坐标系,最后可基于选取的目标修正点,将模型坐标
系与实体物体的坐标系对齐,以将目标模型在虚拟环境中的位置与真实环境中实体物体的
位置修正。在该实施例中,可以实现所有实体物体(如待加工零件)与机器人的基准,不再根
据零件上的点、轴、孔等信息,而是直接根据实体物体的各个面实现修正,尤其是对于没有
点、轴、孔等特殊的实体物体,能够通过多个修正面实现修正对齐,为后续的离线编程仿真
做准备,提高工作效率,从而解决相关技术中对部分零件无法修正,降低工作效率的技术问
题。
附图说明
具体实施方式
本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范
围。
的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或
描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆
盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于
清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品
或设备固有的其它步骤或单元。
时,从多个修正面对机器人与虚拟物体模型的位置(可以在离线编程软件中)进行修正/校
准,以与真实环境中的机器人和实体物体的位置对齐,实现软件零件修正/校准。下面结合
各个实施例来说明本发明。
令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以
以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
虚拟修正面对应的法向切线,构建模型坐标系,最后可基于选取的目标修正点,将模型坐标
系与实体物体的坐标系对齐,以将目标模型在虚拟环境中的位置与真实环境中实体物体的
位置修正。在该实施例中,可以实现所有实体物体(如待加工零件)与机器人的基准,不再根
据零件上的点、轴、孔等信息,而是直接根据实体物体的各个面实现修正,尤其是对于没有
点、轴、孔等特殊的实体物体,能够通过多个修正面实现修正对齐,为后续的离线编程仿真
做准备,提高工作效率,从而解决相关技术中对部分零件无法修正,降低工作效率的技术问
题。
虚拟物体,实现虚拟环境的机器人、虚拟物体位置与真实环境的状态一致,尤其是修正虚拟
物体的各个点的空间坐标,物体朝向等。
在实体修正面上的点击次数大于等于三次;以机器人的目标部件中心点作为坐标原点,确
定每个触点的坐标,得到多个触点坐标,其中,目标部件包括下述至少之一:机器人底座、肩
部、肘部。
至少三个点,然后将几个面的数据输入到软件中;2,软件中对应选择这几个平面,然后就可
以进行修正。
续确定每个触点的X坐标、Y坐标、Z坐标。得到所有的触点坐标后,将触点坐标导入至虚拟环
境中,例如,离线编程软件中,为后续修正做准备。
子集中至少包括三个触点;以每个坐标子集的所有触点在目标模型上拟合一个虚拟修正
面,得到多个虚拟修正面。
取面,确定修正面拟合信息,其中,修正面拟合信息用于辅助拟合多个虚拟修正面。
修正。
的交线作为计算坐标轴的基准,并将三个虚拟修正面的交点作为坐标原点;基于每个虚拟
修正面对应的法向切换和坐标轴的位置,确定X轴、Y轴和Z轴;以坐标原点为中心点,构建模
型坐标系。
点,任意两个面的交线作为一个坐标轴)。
当无法选择基础面时,以最小二乘法将误差平均到三个面的法向中,以减少修正后的误差。
的坐标系之间的变换偏差;将模型坐标系与变换偏差相乘,以将目标模型在虚拟环境中的
位置与真实环境中实体物体的位置修正。
系相变换,既是现实与软件中零件的变换偏差,然后利用选取的目标修正点,将虚拟环境中
目标模型的目标修正点的坐标乘以这个变换偏差就可以实现修正。
1、2、3进行标识),然后通过该三个修正面确定模型坐标系,然后基于选取的目标修正点,即
可实现确定机器人的尖点与模型坐标系的原点(三个面的交点)触碰,实现机器人与零件的
修正对齐。
面,之后可通过构建单元35基于多个虚拟修正面和每个虚拟修正面对应的法向切线,构建
模型坐标系,最后可通过修正单元37基于选取的目标修正点,将模型坐标系与实体物体的
坐标系对齐,以将目标模型在虚拟环境中的位置与真实环境中实体物体的位置修正。在该
实施例中,可以实现所有实体物体(如待加工零件)与机器人的基准,不再根据零件上的点、
轴、孔等信息,而是直接根据实体物体的各个面实现修正,尤其是对于没有点、轴、孔等特殊
的实体物体,能够通过多个修正面实现修正对齐,为后续的离线编程仿真做准备,提高工作
效率,从而解决相关技术中对部分零件无法修正,降低工作效率的技术问题。
器人在每个实体修正面上点击多个触点,其中,在实体修正面上的点击次数大于等于三次;
第二确定单元,用于以机器人的目标部件中心点作为坐标原点,确定每个触点的坐标,得到
多个触点坐标,其中,目标部件包括下述至少之一:机器人底座、肩部、肘部。
触点在目标模型上拟合一个虚拟修正面,得到多个虚拟修正面。
面;第三确定单元,用于基于模型选取面,确定修正面拟合信息,其中,修正面拟合信息用于
辅助拟合多个虚拟修正面。
的交点作为坐标原点;第二确定模块,用于基于每个虚拟修正面对应的法向切换和坐标轴
的位置,确定X轴、Y轴和Z轴;以坐标原点为中心点,构建模型坐标系。
中的位置与真实环境中实体物体的位置修正。
器中的上述程序单元来实现相应的功能。
的位置修正。
少一个存储芯片。
一项机器人修正方法。
一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或
者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互
之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连
接,可以是电性或其它的形式。
单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式
体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机
设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或
部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read‑Only Memory)、随机存取存
储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的
介质。
视为本发明的保护范围。