[发明专利]运动臂系统以及控制方法

说明书

本公开涉及机器人器械领域，公开一种运动臂的控制方法，包括获得由图像采集设备采集的图像，图像包括设置在运动臂末端上的标记物的图像，标记物包括多个标记物角点，识别采集的图像中的标记物角点，以及基于识别的标记物角点，确定运动臂末端相对于图像采集设备的当前相对位姿。基于视觉跟踪的闭环控制方法及设置的标记物，实时检测运动臂末端的姿态，有效降低运动臂的轨迹跟踪误差，可降低运动控制误差。

技术领域

本公开涉及机器人领域，尤其涉及运动臂系统以及控制方法。

背景技术

现有的机器人系统的运动臂控制方法采用的闭环到位校正方式，主要通过从运动臂运动关节的到位情况进行校正数据的获取，以确定闭环补偿的补偿情况。这种补偿方式不能解决设备自身的误差导致的到位精度问题，尤其是针对精密的运动臂闭环控制。

现有空间定位设备通常采用对既有定位标识的识别来确定定位标识所在物的空间位置。目前实现这样的识别和控制方式有许多方案，但各有局限，如对于标记小球的空间定位需要双目摄像头，对设备要求较多。还有一种方案采用明暗或黑白对比的标记作为标记物，采用对图像内每个像素点进行标记物可能性计算或者采用既有模板对像素内的所有像素在一定范围内进行模板匹配。这样的方式或者容易将不是标记物的部分误识为标记物或者具有非常巨大的计算量，不适合高精度实时闭环校正算法的应用。

综上，在运动臂的闭环控制领域还有许多课题和技术亟待处理。

发明内容

在一些实施例中，本公开提供了一种运动臂的控制方法，包括：获得由图像采集设备采集的图像，所述图像包括设置在所述运动臂末端上的标记物的图像，所述标记物包括多个标记物角点；识别所述采集的图像中的标记物角点；以及基于所述识别的标记物角点，确定所述运动臂末端相对于所述图像采集设备的当前相对位姿。

在一些实施例中，本公开提供了一种运动臂系统，包括：图像采集设备，用于采集图像；至少一个运动臂，包括运动臂末端，所述运动臂末端上设有标记物，所述标记物包括多个标记物角点；控制装置，被配置成执行根据本公开一些实施例的控制方法。

在一些实施例中，本公开提供了一种计算机可读存储介质，包括一个或多个其上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令由处理器执行已将处理器配置为执行根据本公开一些实施例的控制方法。

附图说明

为了清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对本公开实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅仅示出本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本公开实施例的内容和这些附图获得其他的实施例。

图1示出根据本公开一些实施例中的运动臂系统的结构示意图；

图2(a)示出根据本公开一些实施例中的运动臂的结构示意图；

图2(b)示出根据本公开一些实施例中的标记物的结构示意图；

图3示出根据本公开一些实施例中的运动状态下的运动臂末端的放大示意图；

图4示出根据本公开一些实施例中的运动臂系统的控制方法的流程图；

图5示出根据本公开一些实施例中的用于识别图像中的标记物角点的控制方法的流程图；

图6示出根据本公开一些实施例中的疑似标记物角点搜索示意图；

图7示出根据本公开一些实施例中的用于确定运动臂末端在世界坐标系中的位置的方法的流程图；

图8示出根据本公开一些实施例中的连续体柔性臂的结构示意图；

图9示出根据本公开一些实施例中的连续体柔性臂的单个连续体段的结构示意图。

具体实施方式