【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械臂注册，特别是一种机械臂的注册方法。
技术介绍
1、随着机器人技术的发展，以及医疗辅助机器人在临床治疗中的广泛应用，医疗机器人的空间位置注册精度也急需提高。
2、传统的注册方法是将机器人分别移动至空间中的不同位置，获取机器人坐标系下的位置以及现场坐标系下的位置，最后通过求解转换矩阵来获得机器人坐标系下和现场坐标系的相互转换关系。但是，这种方法的精度受机械臂的精度以及红外相机的精度因素影像较大，此外，这种方法的鲁棒性不高。除去上述方法，目前常采用的改进措施是将一些特定的工件固定在机械臂上，再将机器人移动至不同的空间位置，获取机器人坐标系下的位置以及现场坐标系下的位置，最后通过求解转换矩阵来获得机器人坐标系下和现场坐标系的相互转换关系。但是此类方法受工件的加工精度、工件的固定方法等因素影像，不仅复杂，而且鲁棒性也不高。
技术实现思路
1、针对上述方法的弊端，本方法的目的提出一种机械臂的注册方法，旨在利用简单的方法提高机械臂的注册精度。
2、本专利技术的方法采用的技术方案为：
3、本专利技术提供了一种机械臂的注册方法，所述方法步骤包括：
4、s01：将一枚红外定位标记固定在机械臂末端上的任意位置。
5、s02：将机械臂移动到空间中的任意位置，旋转机械臂最后一轴，同时通过红外相机实时追踪红外定位标记的空间位置。
6、s03：将采集到的红外定位标记的位置点集拟合出一个三维空间中的平面圆，并计算出通过圆心
7、s04：保持机械臂末端的空间位置不变，并求解该空间位置下的另一姿态。
8、s05：将机械臂改变成同一空间位置的第二姿态，旋转机械臂最后一轴，同时通过红外相机实时追踪红外定位标记的空间位置。
9、s06：将收集到的红外定位标记的位置点集拟合出一个三维空间中的平面圆，并计算出通过圆心的轴。
10、s07：求解出和的交点或者两轴连线的中点，记为，同时记录机械臂的三维空间位置。
11、s08：重复上述步骤，记录不少于3组的点集，求解出相机坐标系和机械臂坐标系之间的转换矩阵。
12、其中，对于方法中的机械臂，其最后一个关节为旋转轴，当最后一轴旋转时，机械臂只有姿态发生变化，位置不发生变化；所述最后一个关节的旋转轴经过机械臂末端的原点。
13、此外，当机械臂的最后一个关节旋转时，红外定位标记也随着变化。
14、另外，需要注意的是，首先，当红外相机实时追踪红外定位标记时，机械臂应至少旋转90°。
15、其次，求解第二姿态时，两姿态应的夹角应大于30°。
16、另外，求解两轴连线交点时，若两轴不相交，中点应取为两轴与其公垂线交点的中点。
17、还有，被记录机械臂的三维空间位置为机械臂坐标系下的三维坐标。
18、最后，被计算的两轴连线的中点为相机坐标系下的三维坐标。
19、本专利技术通过一枚红外定位标记，提高了机械臂注册的精度，也降低了对注册工件的依赖，弥补了现有注册方法的不足，此外，本专利技术的显著优势还在于：
20、(1)本专利技术的方法只利用了一枚红外定位标记，降低了机械臂的注册的成本。
21、(2)本专利技术的方法利用机械臂旋转以及红外相机实时追踪，在注册机械臂的同时，也能够同时检验机械臂以及红外相机的精度是否符合临床要求。
22、(3)本专利技术的方法通过旋转注册，通过采集多个点计算机械臂尾端原点在相机坐标系下的位置，提高了注册精度的鲁棒性。
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1.一种机械臂的注册方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种机械臂的注册方法，其特征在于，所述机械臂的最后一个关节为旋转轴；当最后一轴旋转时，机械臂只有姿态发生变化，位置不发生变化；所述最后一个关节的旋转轴经过机械臂末端的原点。
3.根据权利要求1所述的一种机械臂的注册方法，其特征在于，当所述机械臂的最后一个关节旋转时，红外定位标记也随着变化。
4.根据权利要求1所述的一种机械臂的注册方法，其特征在于，当所述红外相机实时追踪红外定位标记时，机械臂应至少旋转90°。
5.根据权利要求1所述的一种机械臂的注册方法，其特征在于，求解第二姿态时，两姿态应的夹角应大于30°。
6.根据权利要求1所述的一种机械臂的注册方法，其特征在于，求解两轴连线交点时，若两轴不相交，中点应取为两轴与其公垂线交点的中点。
7.根据权利要求1所述的一种机械臂的注册方法，其特征在于，所述被记录机械臂的三维空间位置为机械臂坐标系下的三维坐标。
8.根据权利要求1以及权利要求6所述的一种机械臂的注册方法，其特征
...【技术特征摘要】
1.一种机械臂的注册方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种机械臂的注册方法，其特征在于，所述机械臂的最后一个关节为旋转轴；当最后一轴旋转时，机械臂只有姿态发生变化，位置不发生变化；所述最后一个关节的旋转轴经过机械臂末端的原点。
3.根据权利要求1所述的一种机械臂的注册方法，其特征在于，当所述机械臂的最后一个关节旋转时，红外定位标记也随着变化。
4.根据权利要求1所述的一种机械臂的注册方法，其特征在于，当所述红外相机实时追踪红外定位标记时，机械臂应至少旋转90°。...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛云，张焱，
申请(专利权)人：江苏富科思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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