[发明专利]约束运动控制方法、装置、系统和电子设备

权利要求书

1.一种约束运动控制方法，其特征在于，所述方法包括：

针对配置有工具的机器人，获得所述工具所在的工具坐标系相对于所述机器人末端所在的末端坐标系的变换矩阵；

标定得到远心不动点，并获得目标位姿信息；

根据所述目标位姿信息及所述变换矩阵得到所述工具的末端位姿；

根据所述工具的末端位姿中的末端位置信息及标定的远心不动点对所述变换矩阵进行更新；

根据更新后的变换矩阵得到机器人各关节的角度位置信息，并基于所述角度位置信息控制实体机器人带动配置的实体工具进行远心不动点约束的运动。

2.根据权利要求1所述的约束运动控制方法，其特征在于，所述方法还包括预先配置工具信息的步骤，该步骤包括以下之一：

从预先构建的多个工具模型中选择至少一个工具模型，获得选择的至少一个工具模型的工具信息，基于所述工具信息在所述机器人的末端进行工具配置；或

获取以参数设置方式产生的工具信息，基于所述工具信息在所述机器人的末端进行工具配置。

3.根据权利要求1所述的约束运动控制方法，其特征在于，所述获得所述工具所在的工具坐标系相对于所述机器人末端所在的末端坐标系的变换矩阵的步骤，包括：

在所述机器人处于多种不同姿态下，控制所述工具的末端与空间中一设置的坐标点重合，并记录各种姿态下所述机器人末端的空间笛卡尔坐标数据；

根据多种不同姿态下所述机器人末端的空间笛卡尔坐标数据计算得到所述工具所在的工具坐标系相对于所述机器人末端所在的末端坐标系的空间笛卡尔坐标，以完成所述工具坐标系的标定；

根据已完成标定的工具坐标系，获得所述工具坐标系相对于所述末端坐标系的变换矩阵。

4.根据权利要求1所述的约束运动控制方法，其特征在于，所述标定得到远心不动点的步骤，包括：

在所述机器人处于多种不同姿态下，控制所述工具的末端与设置的远心不动点重合，并记录各种姿态下所述工具的末端的空间笛卡尔坐标数据；

根据多种姿态下所述工具的末端的空间笛卡尔坐标数据计算得到所述远心不动点相对于所述机器人的底座所在的基坐标系下的空间笛卡尔坐标，以完成所述远心不动点的标定。

5.根据权利要求1所述的约束运动控制方法，其特征在于，所述获得目标位姿信息的步骤，包括：

获取摇杆被控制下所产生的偏移量；

在当前位姿信息基础上叠加所述偏移量得到目标位姿信息。

6.根据权利要求1所述的约束运动控制方法，其特征在于，所述变换矩阵包括多个类型的位姿变换向量和多个方向上的位移信息；

所述根据所述工具的末端位姿中的末端位置信息及标定的远心不动点对所述变换矩阵进行更新的步骤，包括：

根据所述工具的末端位姿中的末端位置信息及标定的远心不动点的坐标计算得到新的位姿变换向量和新的位移信息；

基于所述新的位姿变换向量和新的位移信息对所述变换矩阵进行更新。

7.根据权利要求6所述的约束运动控制方法，其特征在于，所述根据所述工具的末端位姿中的末端位置信息及标定的远心不动点的坐标计算得到新的位姿变换向量和新的位移信息的步骤，包括：

计算所述工具的末端位姿中的末端位置信息和标定的远心不动点的坐标中同一方向上的坐标值的差值，结合多个方向上的差值计算得到新的位移信息；

根据多个方向上的差值构成差值向量，并根据所述差值向量和所述新的位移信息计算得到新的位姿变换向量。