机器人坐标系变换关系确定方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种机器人坐标系变换关系确定方法、装置、设备和存储介质。基于本申请实施例提供的机器人坐标系变换关系确定方法得到的视觉感知坐标系与本体坐标系之间的变换关系，可以应用于基于人工智能的机器人决策模型对机器人进行控制的方案中，该方法包括：获取第一变换关系；获取第二变换关系；将视觉感知坐标系与本体坐标系之间的变换关系作为未知变量；基于根据第一变换关系与未知变量得到的变换关系，与根据第二变换关系与未知变量得到的变换关系的等价关系，进行未知变量求解，得到视觉感知坐标系与本体坐标系之间的变换关系。采用本方法可以提高得到视觉感知坐标系与本体坐标系之间的变换关系的效率。

【技术实现步骤摘要】
机器人坐标系变换关系确定方法、装置、设备和存储介质
本申请涉及机器人
，特别是涉及一种机器人坐标系变换关系确定方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
随着科技技术的发展，机器人在日常生活以及工业中越来越常见，例如可以利用工业机器人代替人进行手工劳动。目前，机器人在执行作业时，通常是由视觉感知设备对外部环境进行感知，由控制系统根据感知得到的外部环境控制运动机构进行运动。然而，视觉感知设备感知环境所采用的坐标系，与控制系统控制机器人的运动机构进行运动时所参考的本体坐标系是不同的，因此需要确定视觉感知设备对应的坐标系与本体坐标系之间的变换关系，然而，经常存在得到变换关系的效率比较低的情况。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种机器人坐标系变换关系确定方法、装置、设备和存储介质。一种机器人坐标系变换关系确定方法，所述方法包括：获取第一变换关系，所述第一变换关系为机器人的目标运动机构在第一采样点时，标定物坐标系与视觉感知坐标系之间的变换关系，以及运动机构坐标系与本体坐标系之间的变换关系；获取第二变换关系，所述第二变换关系为所述目标运动机构在第二采样点时，所述标定物坐标系与所述视觉感知坐标系之间的变换关系，以及所述运动机构坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系；将所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系作为未知变量；基于根据所述第一变换关系与所述未知变量得到的变换关系，与根据所述第二变换关系与所述未知变量得到的变换关系的等价关系，进行未知变量求解，得到所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系；其中，所述标定物坐标系对应的目标标定物设置在所述目标运动机构上。一种机器人坐标系变换关系确定装置，其特征在于，所述装置包括：第一变换关系获取模块，用于获取第一变换关系，所述第一变换关系为机器人的目标运动机构在第一采样点时，标定物坐标系与视觉感知坐标系之间的变换关系，以及运动机构坐标系与本体坐标系之间的变换关系；第二变换关系获取模块，用于获取第二变换关系，所述第二变换关系为所述目标运动机构在第二采样点时，所述标定物坐标系与所述视觉感知坐标系之间的变换关系，以及所述运动机构坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系；求解模块，用于：将所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系作为未知变量；基于根据所述第一变换关系与所述未知变量得到的变换关系，与根据所述第二变换关系与所述未知变量得到的变换关系的等价关系，进行未知变量求解，得到所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系；其中，所述标定物坐标系对应的目标标定物设置在所述目标运动机构上。在一些实施例中，所述求解模块包括：第一计算结果得到单元，用于根据所述目标运动机构分别在所述第一采样点以及所述第二采样点时，所述标定物坐标系与所述视觉感知坐标系之间的变换关系计算得到第一计算结果；第二计算结果得到单元，用于根据所述目标运动机构分别在所述第一采样点以及所述第二采样点时，所述运动机构坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系计算得到第二计算结果；求解单元，用于根据所述第一计算结果与未知变量计算得到的值，与根据所述第二计算结果与未知变量计算得到的值的等价关系，进行未知变量求解，得到所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系。在一些实施例中，所述求解单元用于：获取所述未知变量对应的当前解；根据当前解以及所述第一计算结果计算得到第一当前值，根据当前解以及所述第二计算结果计算得到第二当前值；根据所述第一当前值与所述第二当前值之间的差异得到差异计算结果，朝着使所述差异计算结果变小的方向对当前解进行调整，得到更新后的当前解；返回根据当前解以及所述第一计算结果计算得到第一当前值，根据当前解以及所述第二计算结果计算得到第二当前值的步骤，直至差异计算结果小于第一阈值，并将当前解作为所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系。在一些实施例中，所述第二计算结果得到单元用于：获取所述目标运动机构在所述第一采样点时，所述运动机构坐标系到所述本体坐标系的变换关系，作为第一已知值；获取所述目标运动机构在所述第二采样点时，所述本体坐标系到所述运动机构坐标系的变换关系，作为第二已知值；将所述第一已知值与所述第二已知值相乘，得到第二计算结果。在一些实施例中，所述第一变换关系获取模块用于：获取视觉感知设备对应的投影矩阵；根据所述投影矩阵，以及所述目标运动机构在所述第一采样点时，所述标定物坐标系与图像坐标系之间的变换关系进行计算，得到所述目标运动机构在所述第一采样点时，所述标定物坐标系与所述视觉感知坐标系之间的变换关系。在一些实施例中，所述第一变换关系获取模块用于：将所述目标运动机构移动到第一采样点，控制所述视觉感知设备对所述目标标定物进行图像采集，得到目标图像；根据所述目标标定物在所述目标图像的坐标以及所述目标标定物对应的尺寸参数，得到所述目标运动机构在第一采样点时，所述标定物坐标系与所述图像坐标系之间的变换关系。在一些实施例中，所述第一变换关系获取模块用于：获取所述目标运动机构在第一采样点时，所述目标运动机构对应的关节序列中，相邻关节的坐标系之间的变换关系，得到相邻变换关系集合；按照所述关节序列中关节的排列顺序，对所述相邻变换关系集合中的变换关系进行乘积计算，得到所述目标运动机构在第一采样点时，所述运动机构坐标系与本体坐标系之间的变换关系。一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤获取第一变换关系，所述第一变换关系为机器人的目标运动机构在第一采样点时，标定物坐标系与视觉感知坐标系之间的变换关系，以及运动机构坐标系与本体坐标系之间的变换关系；获取第二变换关系，所述第二变换关系为所述目标运动机构在第二采样点时，所述标定物坐标系与所述视觉感知坐标系之间的变换关系，以及所述运动机构坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系；将所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系作为未知变量；基于根据所述第一变换关系与所述未知变量得到的变换关系，与根据所述第二变换关系与所述未知变量得到的变换关系的等价关系，进行未知变量求解，得到所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系；其中，所述标定物坐标系对应的目标标定物设置在所述目标运动机构上。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取第一变换关系，所述第一变换关系为机器人的目标运动机构在第一采样点时，标定物坐标系与视觉感知坐标系之间的变换关系，以及运动机构坐标系与本体坐标系之间的变换关系；获取第二变换关系，所述第二变换关系为所述目标运动机构在第二采样点时，所述标定物坐标系与所述视觉感知坐标系之间的变换关系，以及所述运动机构坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系；将所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系作为未知变量；基于根据所述第一变换关系与所述未知变量得到的变换关系，与根据所述第二变换关系与所述未知变量得到的变换关系的等价关系，进行未知变量求解，得到所述视觉感知坐标系与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人坐标系变换关系确定方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取第一变换关系，所述第一变换关系为机器人的目标运动机构在第一采样点时，标定物坐标系与视觉感知坐标系之间的变换关系，以及运动机构坐标系与本体坐标系之间的变换关系；/n获取第二变换关系，所述第二变换关系为所述目标运动机构在第二采样点时，所述标定物坐标系与所述视觉感知坐标系之间的变换关系，以及所述运动机构坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系；/n将所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系作为未知变量；/n基于根据所述第一变换关系与所述未知变量得到的变换关系，与根据所述第二变换关系与所述未知变量得到的变换关系的等价关系，进行未知变量求解，得到所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系；/n其中，所述标定物坐标系对应的目标标定物设置在所述目标运动机构上。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人坐标系变换关系确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取第一变换关系，所述第一变换关系为机器人的目标运动机构在第一采样点时，标定物坐标系与视觉感知坐标系之间的变换关系，以及运动机构坐标系与本体坐标系之间的变换关系；
获取第二变换关系，所述第二变换关系为所述目标运动机构在第二采样点时，所述标定物坐标系与所述视觉感知坐标系之间的变换关系，以及所述运动机构坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系；
将所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系作为未知变量；
基于根据所述第一变换关系与所述未知变量得到的变换关系，与根据所述第二变换关系与所述未知变量得到的变换关系的等价关系，进行未知变量求解，得到所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系；
其中，所述标定物坐标系对应的目标标定物设置在所述目标运动机构上。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于根据所述第一变换关系与所述未知变量得到的变换关系，与根据所述第二变换关系与所述未知变量得到的变换关系的等价关系，进行未知变量求解，得到所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系包括：
根据所述目标运动机构分别在所述第一采样点以及所述第二采样点时，所述标定物坐标系与所述视觉感知坐标系之间的变换关系计算得到第一计算结果；
根据所述目标运动机构分别在所述第一采样点以及所述第二采样点时，所述运动机构坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系计算得到第二计算结果；
根据所述第一计算结果与未知变量计算得到的值，与根据所述第二计算结果与未知变量计算得到的值的等价关系，进行未知变量求解，得到所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一计算结果与未知变量计算得到的值，与根据所述第二计算结果与未知变量计算得到的值的等价关系，进行未知变量求解，得到所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系包括：
获取所述未知变量对应的当前解；
根据当前解以及所述第一计算结果计算得到第一当前值，根据当前解以及所述第二计算结果计算得到第二当前值；
根据所述第一当前值与所述第二当前值之间的差异得到差异计算结果，朝着使所述差异计算结果变小的方向对当前解进行调整，得到更新后的当前解；
返回根据当前解以及所述第一计算结果计算得到第一当前值，根据当前解以及所述第二计算结果计算得到第二当前值的步骤，直至差异计算结果小于第一阈值，并将当前解作为所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标运动机构分别在所述第一采样点以及所述第二采样点时，所述运动机构坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系计算得到第二计算结果包括：
获取所述目标运动机构在所述第一采样点时，所述运动机构坐标系到所述本体坐标系的变换关系，作为第一已知值；
获取所述目标运动机构在所述第二采样点时，所述本体坐标系到所述运动机构坐标系的变换关系，作为第二已知值；
将所述第一已知值与所述第二已知值相乘，得到第二计算结果。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述目标运动机构在所述第一采样点时，所述标定物坐标系与所述视觉感知坐标系之间的变换关系的步骤包括：
获取视觉感知设备对应的投影矩阵；
根据所述投影矩阵，以及所述目标运动机构在所述第一采样点时，所述标定物坐标系与图像坐标系之间的变换关系进行计算，得到所述目标运动机构在所述第一采样点时，所述标定物坐标系与所述视觉感知坐标系之间的变换关系。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标运动机构在所述第一采样点时，所述标定物坐标系与所述图像坐标系之间的变换关系的得到步骤包括：
将所述目标运动机构移动到第一采样点，控制所述视觉感知设备对所述目标标定物进行图像采集，得到目标图像；
根据所述目标标定物在所述目标图像的坐标以及所述目标标定物对应的尺寸参数，得到所述目标运动机构在第一采样点时，所述标定物坐标系与所述图像坐标系之间的变换关系。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述目标运动机构在第一采样点时，所述运动机构坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系包括：
获取所述目标运动机构在第一采样点时，所述目标运动机构对应的关节序列中，相邻关节的坐标系之间的变换关系，得到相邻变换关系集合；
按照所述关节序列中关节的排列顺序，对所述相邻变换关系集合中的变换关系进行乘积计算，得到所述目标运动机构在第一采样点时，所述运动机构坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系。


8.一种机器人控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标物体在机器人对应的视觉感知坐标系的视觉位姿信息；
获取所述视觉感知坐标系与所述机器人的本体坐标系之间的变换关系，其中，所述视觉感知坐标系与所述本体坐标系之间的变换关系，是根据与第一变换关系以及第二变换关系分别计算得到的变换关系的等价关系进行求解得到的；
根据所述视觉位姿信息以及所述视觉感知坐标系与所述本...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟万超，陈乐，凌永根，张晟浩，郑宇，姜鑫洋，张正友，
申请(专利权)人：腾讯科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44