【技术实现步骤摘要】
本公开涉及机器人运动控制领域，尤其涉及一种末端工具的运动控制方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、在使用机器人进行关节置换手术时，对机器人的安全性要求极高，需要机器人的末端工具始终保持在姿态限制边界内运动。例如，在全髋手术中，在磨削髋臼时，会要求机器人的末端工具始终保持在姿态限制边界内运动，以保证末端工具不会伤到软组织。
2、现有技术中，当末端工具接近姿态限制边界时，产生阻碍末端工具继续运动的阻力，从而将末端工具限制在姿态限制边界内。然而，当用户在靠近姿态限制边界的区域工作时，需要施加更大的力来对抗阻力，增加了末端工具的操作难度。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本公开提供了一种末端工具的运动控制方法、装置、设备及存储介质。
2、第一方面，本公开提供了一种末端工具的运动控制方法，该方法包括：
3、获取末端工具在当前周期的规划控制姿态；
4、若检测到所述末端工具按照所述规划控制姿态运动时位于末端工具的姿态限制边界外，基于所述规划控制姿态和末端工具的初始姿态，确定所述末端工具在所述当前周期的回退姿态；
5、根据所述回退姿态对所述末端工具在所述姿态限制边界上进行运动控制。
6、在本公开一些实施例中，在所述获取末端工具在当前周期的规划控制姿态之后，所述方法还包括：
7、基于所述规划控制姿态、所述初始姿态以及所述姿态限制边界对应的姿态限制角，确定所述末端工具按照所述规划控制姿态运动时是否位于所述
8、在本公开一些实施例中，所述姿态限制边界是锥形限制边界，所述初始姿态下的末端工具位于所述锥形限制边界的旋转轴上，所述姿态限制角是所述姿态限制边界与所述旋转轴之间的夹角。
9、在本公开一些实施例中，所述基于所述规划控制姿态、所述初始姿态以及所述姿态限制边界对应的姿态限制角，确定所述末端工具按照所述规划控制姿态运动时是否位于所述姿态限制边界外，包括：
10、根据所述规划控制姿态和所述初始姿态，计算所述末端工具按照所述规划控制姿态运动时与所述姿态限制边界的旋转轴之间的当前规划夹角；
11、若所述当前规划夹角大于所述姿态限制角，确定所述末端工具按照所述规划控制姿态运动时位于所述姿态限制边界外；
12、若所述当前规划夹角小于或等于所述姿态限制角，确定所述末端工具按照所述规划控制姿态运动时位于所述姿态限制边界内或者所述姿态限制边界上。
13、在本公开一些实施例中，所述基于所述规划控制姿态和末端工具的初始姿态，确定所述末端工具在所述当前周期的回退姿态，包括：
14、确定所述规划控制姿态下的末端工具与所述初始姿态下的末端工具所在同一平面的法向量；
15、基于所述法向量和所述姿态限制边界对应的姿态限制角，计算所述末端工具在所述当前周期的回退姿态。
16、在本公开一些实施例中，所述基于所述法向量和所述姿态限制边界对应的姿态限制角，计算所述末端工具在所述当前周期的回退姿态，包括：
17、根据所述法向量和所述姿态限制角计算旋转矩阵，并将所述旋转矩阵作为所述回退姿态。
18、在本公开一些实施例中，所述方法还包括：
19、若检测到所述末端工具按照所述规划控制姿态运动时位于末端工具的姿态限制边界内或者边界上，根据所述规划控制姿态对所述末端工具进行运动控制。
20、第二方面，本公开提供了一种末端工具的运动控制装置，该装置包括：
21、姿态获取模块，用于获取末端工具在当前周期的规划控制姿态；
22、姿态确定模块，用于若检测到所述末端工具按照所述规划控制姿态运动时位于末端工具的姿态限制边界外，基于所述规划控制姿态和末端工具的初始姿态，确定所述末端工具在所述当前周期的回退姿态；
23、运动控制模块，用于根据所述回退姿态对所述末端工具在所述姿态限制边界上进行运动控制。
24、第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该设备包括：
25、一个或多个处理器；
26、存储装置，用于存储一个或多个程序，
27、当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现第一方面所提供的方法。
28、第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面所提供的方法。
29、本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
30、本公开实施例的一种末端工具的运动控制方法、装置、设备及存储介质，获取末端工具在当前周期的规划控制姿态；若检测到末端工具按照规划控制姿态运动时位于末端工具的姿态限制边界外，基于规划控制姿态和末端工具的初始姿态，确定末端工具在当前周期的回退姿态；根据回退姿态对末端工具在姿态限制边界上进行运动控制。由此，当检测到为末端工具规划的控制姿态超出姿态限制边界时，自动计算能够控制末端工具在姿态限制边界上运动的回退姿态，使得末端工具在姿态限制边界附近平稳运动，因此无需施加更大的力来对抗阻力，降低了末端工具的操作难度，满足了用户在靠近姿态限制边界的区域工作的需求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种末端工具的运动控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取末端工具在当前周期的规划控制姿态之后，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述姿态限制边界是锥形限制边界，所述初始姿态下的末端工具位于所述锥形限制边界的旋转轴上，所述姿态限制角是所述姿态限制边界与所述旋转轴之间的夹角。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述规划控制姿态、所述初始姿态以及所述姿态限制边界对应的姿态限制角，确定所述末端工具按照所述规划控制姿态运动时是否位于所述姿态限制边界外，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述规划控制姿态和末端工具的初始姿态，确定所述末端工具在所述当前周期的回退姿态，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述法向量和所述姿态限制边界对应的姿态限制角，计算所述末端工具在所述当前周期的回退姿态，包括：
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
8.一种末端工具的运
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一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，所述存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现上述权利要求1-7中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种末端工具的运动控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取末端工具在当前周期的规划控制姿态之后，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述姿态限制边界是锥形限制边界，所述初始姿态下的末端工具位于所述锥形限制边界的旋转轴上，所述姿态限制角是所述姿态限制边界与所述旋转轴之间的夹角。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述规划控制姿态、所述初始姿态以及所述姿态限制边界对应的姿态限制角，确定所述末端工具按照所述规划控制姿态运动时是否位于所述姿态限制边界外，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：马英凯，叶根，李纪庆，孙欣然，顾卫涛，
申请(专利权)人：北京纳通医用机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。