【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空间关系标定领域，特别是涉及一种空间关系标定方法、电子设备和存储介质。
技术介绍
1、在待测工件打磨任务中，需要标定采集设备与机械臂之间的空间关系，确保机器人作业时的准确控制和精确感知，从而有助于避免误差累积和不协调的问题。但现有标定方法具有许多常见的问题和限制，如复杂性和耗时，坐标系标定通常需要进行多次实验和数据采集，而且需要精确的测量和校准，这使得标定过程复杂且耗时，并且标定过程中缺少对数据质量的检查，以及对整体的优化，在采集数据时误差是不可避免的，需要对数据质量进行检查，剔除质量过差的数据，同时，数据采集与分步计算产生的累积误差，需要在最后从整体上进行一次优化，提高标定结果精度。
2、因此，现有技术还存在标定过程复杂，采集数据时部分数据质量过差，以及分步计算时产生的累积误差较大，导致影响标定结果精度的问题。
技术实现思路
1、基于此，本申请目的在于提供一种空间关系标定方法、电子设备和存储介质，来解决上述至少一个技术问题。
2、第一方面，本申请提供了一种空间关系标定方法，包括：
3、s1：采集若干组待测工件点云数据，并获取每组数据对应的采集设备坐标系下的固定点坐标；
4、s2：任选两组点云数据，得到采集设备与机械臂末端之间的初始空间关系；
5、s3：根据初始空间关系，得到每组点云数据对应的基坐标系下的球心坐标，并剔除坐标中的粗差以及粗差坐标对应的点云数据；
6、s4：判断剩余点云数据是否小于设
7、s5：将最终空间关系转换为李代数进行求导迭代求解，得到优化后的空间关系。
8、进一步的，步骤s1，包括：
9、s11：采集若干组待测工件点云数据；
10、s12：获取每组点云数据对应的截面圆圆心坐标与半径；
11、s13：根据每个截面圆圆心与半径，得到对应的采集设备坐标系下的固定点坐标。
12、进一步的，步骤s12，包括：
13、s121：设定圆形方程，并变形转换为矩阵形式；
14、s122：将每组点云数据带入矩阵形式，并求得最小二乘解，得到每组点云数据对应的截面圆圆心与半径。
15、进一步的，步骤s121，为：
16、设定圆形方程，表示为式1-1：
17、(x-a)2+(y-b)2+(z-c)2＝r2 1-1
18、其中，(x，y，z)是截面圆上某一点的坐标；(a，b，c)、r是截面圆的圆心与半径；
19、将式1-1变形得到式1-3：
20、-2xa-2yb-2zc+1*(a2+b2+c2-r2)＝-x2-y2-z2 1-3分别将-2x、-2y、-2z、1、(a2+b2+c2-r2)、(-x2-y2-z2)记作ax、ay、az、ad、d、e，并转换为矩阵形式，得到式1-5：
21、
22、步骤s122，为：将每组点云数据分别代入式1-5，得到式1-6，式1-7，并求得最小二乘解如式1-8所示：
23、
24、
25、
26、根据式1-8可得到每组点云数据对应的截面圆圆心与半径。
27、进一步的，步骤s13，包括：
28、根据球的性质，可得式1-9：
29、
30、其中，ro、ro、do分别表示标准球半径、截面圆半径与球心和圆心之间的距离；
31、定义球心所在的一侧为线激光传感器的y轴的正方向，y轴的正方向可用向量vy如式1-10所示，可以得到每组点云数据中线激光传感器下的球心坐标，如式1-11所示：
32、vy＝[010] 1-10
33、o＝o+d*vy 1-11
34、以每组点云数据中截面圆圆心对应的标准球球心在线激光传感器坐标系下的坐标，为每组数据对应的采集设备坐标系下的固定点坐标。
35、进一步的，步骤s2，包括：
36、s21：根据任选的两组点云数据与其对应的固定点坐标，建立空间关系式；
37、s22：将点云数据代入空间关系式，得到采集设备与机械臂末端的初始空间关系。
38、进一步的，步骤s21，包括：
39、建立空间关系式1-12：
40、
41、其中，标准球1相对机械臂基座2的空间关系，记作线激光传感器3相对机械臂末端4的空间关系,记作
42、整理可得式1-14：
43、
44、对式1-14根据式1-15进行等量代换，得到式1-16：
45、
46、ax＝xb 1-16将式1-16分解为式1-17：
47、
48、展开得到式1-18与式1-19：
49、rarx＝rxrb 1-18
50、ratx+ta＝rxtb+tx 1-19
51、对式1-19进行变化，并取对数，得到式1-20：
52、
53、依据泰勒展开，可以得到式1-21：
54、
55、令[a]＝log(ra),[b]＝log(rb)，其中，“[]”表示获取反对称矩阵，可以得到式1-22：
56、
57、由式1-22可以得到式1-23：
58、a＝rxb。 1-23
59、进一步的，步骤s22，包括：
60、s221：判断点云数据的数量是否小于六，若小于，则根据第一公式计算得到rx；若不小于，则执行步骤s222；
61、s222：根据最小二乘法计算得到rx；
62、s223：根据第二公式计算tx，结合rx得到采集设备与机械臂末端的初始空间关系；
63、其中，第一公式为：
64、rx＝mn-1
65、其中，
66、
67、
68、第二公式为：
69、
70、其中，[a]＝log(ra),[b]＝log(rb)，“[]”表示获取反对称矩阵。
71、第二方面，本申请还提供了一种计算机存储介质，存储有可执行程序代码；所述可执行程序代码，用于执行第一方面任意一项所述的空间关系标定方法。
72、第三方面，本申请还提供了一种终端设备，包括存储器和处理器；所述存储器存储有可被处理器执行的程序代码；所述程序代码用于执行第一方面任意一项所述的空间关系标定方法。
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1.一种空间关系标定方法，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，步骤S1，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S12，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S121，为：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S13，包括：
6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，步骤S2，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S21，包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S22，包括：
9.一种计算机存储介质，其特征在于，存储有可执行程序代码；所述可执行程序代码，用于执行权利要求1-8任意一项所述的空间关系标定方法。
10.一种终端设备，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器存储有可被处理器执行的程序代码；所述程序代码用于执行权利要求1-8任意一项所述的空间关系标定方法。
【技术特征摘要】
1.一种空间关系标定方法，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，步骤s1，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s12，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤s121，为：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s13，包括：
6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，步骤s2，包括：
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱明芳，邱蜀伟，邓文平，
申请(专利权)人：湖南视比特机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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