CN109807891B - 设备运动处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设备运动处理方法及装置。其中，该方法包括：获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态和当前轨迹点的位置；确定下一轨迹点的位置和下一轨迹点的Z轴的目标姿态；根据当前轨迹点的位置和下一轨迹点的位置，确定当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹面；根据初始姿态和目标姿态，确定出当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度；控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点，其中，在机器人的机械臂转动到下一轨迹点时，机械臂的Z轴姿态对应于下一轨迹点的Z轴的目标姿态。

Description

设备运动处理方法及装置

技术领域

本发明涉及设备控制的技术领域，具体而言，涉及一种设备运动处理方法及装置。

背景技术

相关技术中，机器人在进行作业时，如进行打磨、抛光、激光刻字、码垛等工作时，往往是沿着预先设定的轨迹进行作业，预先设定轨迹中一般会包括多个点，当前，对于设定的预定轨迹，往往寻求最短行进距离，这样会使得机器人沿着轨迹点工作时，机器人末端由于轨迹点姿态的变化会绕着末端Z轴旋转角度过大造成轴超限而无法继续工作，这样会导致大量的机器人损坏，降低了机器人的使用寿命，且机器人的工作效率还会由于维修时间的延迟而导致效率降低。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种设备运动处理方法及装置，以至少解决相关技术中设备沿着轨迹路径工作时，设备末端由于姿态的变化会绕着末端Z轴旋转角度过大造成轴超限而无法继续工作的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种设备运动处理方法，包括：获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态和当前轨迹点的位置；确定下一轨迹点的位置和下一轨迹点的Z轴的目标姿态；根据所述当前轨迹点的位置和所述下一轨迹点的位置，确定所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹面；根据所述初始姿态和所述目标姿态，确定出所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度；控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述轨迹角度在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点，其中，在所述机器人的机械臂转动到所述下一轨迹点时，所述机械臂的Z轴姿态对应于所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态。

进一步地，确定出所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度的步骤，包括：在所述当前轨迹点的Z轴的初始姿态与所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，通过预设定则确定旋转锐角，并将所述旋转锐角作为所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度；控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述轨迹角度在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点的步骤，包括：在所述当前轨迹点的Z轴的初始姿态与所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述旋转锐角在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点。

进一步地，所述预设定则为矢量右手螺旋定则。

进一步地，确定出所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度的步骤，还包括：在所述当前轨迹点的Z轴的初始姿态与所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态相同时，确定所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度为预设数值；控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述轨迹角度在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点的步骤，还包括：在所述当前轨迹点的Z轴的初始姿态与所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态相同时，保持所述机器人的机械臂的旋转姿态不变，控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述轨迹角度在所述轨迹面上平移到所述下一轨迹点。

进一步地，在所述机器人的轨迹路线为一闭环路径时，轨迹路线中的轨迹初始点和轨迹结束点重合，则在控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述轨迹角度在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点之后，所述方法还包括：若下一轨迹点为所述轨迹结束点，则调整所述机器人的机械臂的姿态与所述轨迹初始点的姿态相同。

进一步地，获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态包括：在机器人完成所述当前轨迹点的刻度后，通过所述机器人的机械臂上携带的角度测量器检测到所述初始姿态，其中，所述初始姿态包括姿态角度和机械臂的刻度方向。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种设备运动处理装置，包括：获取单元，用于获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态和当前轨迹点的位置；第一确定单元，用于确定下一轨迹点的位置和下一轨迹点的Z轴的目标姿态；第二确定单元，用于根据所述当前轨迹点的位置和所述下一轨迹点的位置，确定所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹面；第三确定单元，用于根据所述初始姿态和所述目标姿态，确定出所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度；控制单元，用于控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述轨迹角度在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点，其中，在所述机器人的机械臂转动到所述下一轨迹点时，所述机械臂的Z轴姿态对应于所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态。

进一步地，所述第三确定单元包括：第一确定模块，用于在所述当前轨迹点的Z轴的初始姿态与所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，通过预设定则确定旋转锐角，并将所述旋转锐角作为所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度；所述控制单元包括：第二确定模块，用于在所述当前轨迹点的Z轴的初始姿态与所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述旋转锐角在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点。

进一步地，所述预设定则为矢量右手螺旋定则。

进一步地，所述第三确定单元还包括：第四确定模块，用于在所述当前轨迹点的Z轴的初始姿态与所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态相同时，确定所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度为预设数值；所述控制单元还包括：第五确定模块，用于在所述当前轨迹点的Z轴的初始姿态与所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态相同时，保持所述机器人的机械臂的旋转姿态不变，控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述轨迹角度在所述轨迹面上平移到所述下一轨迹点。

进一步地，在所述机器人的轨迹路线为一闭环路径时，轨迹路线中的轨迹初始点和轨迹结束点重合，所述设备运动处理装置还包括：调整单元，用于在控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述轨迹角度在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点之后，若下一轨迹点为所述轨迹结束点，则调整所述机器人的机械臂的姿态与所述轨迹初始点的姿态相同。

进一步地，所述获取单元包括：获取模块，用于在机器人完成所述当前轨迹点的刻度后，通过所述机器人的机械臂上携带的角度测量器检测到所述初始姿态，其中，所述初始姿态包括姿态角度和机械臂的刻度方向。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，所述存储介质用于存储程序，其中，所述程序在被处理器执行时控制所述存储介质所在设备执行上述任意一项所述的设备运动处理方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述任意一项所述的设备运动处理方法。

在本发明实施例中，采用获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态和当前轨迹点的位置，确定下一轨迹点的位置和下一轨迹点的Z轴的目标姿态，根据当前轨迹点的位置和下一轨迹点的位置，确定当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹面，根据初始姿态和目标姿态，确定出当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度，控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点，其中，在机器人的机械臂转动到下一轨迹点时，机械臂的Z轴姿态对应于下一轨迹点的Z轴的目标姿态。在该实施例中，可以控制机器人在移动时，保持相邻两个轨迹点之间机器人的Z轴姿态沿着轨迹角度进行转动，该轨迹角度可以是确定出最小的轨迹旋转角度，进而解决相关技术中设备沿着轨迹路径工作时，设备末端由于姿态的变化会绕着末端Z轴旋转角度过大造成轴超限而无法继续工作的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的设备运动处理方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种机器人的作业示意图

图3是根据本发明实施例的另一种机器人的作业示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的设备运动处理装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为便于用户理解本发明，下面对本发明各实施例中涉及的部分术语或名词做出解释：

轨迹点：包含三维空间坐标和取向的数据包。

轨迹边：对应于机器人行走时变化幅度相同的边。

本发明下述实施例中可以应用于各种轨迹生成领域，尤其是对于生产设备、教育设备、机器人等领域，例如，工业机器人或教育机器人，本发明下述实施例可以在进行轨迹生成时，使机器人在工作当中按照末端Z轴变化最小的原则来确保末端绕Z轴旋转的角度不会过大，提高机器人的使用寿命，并提高机器人的工作效率。

可选的，本发明实施例应用的范围可以包括下述至少之一：轨迹规划软件、机器人控制***、工业生产轨迹规划等等。应用的生产范围包括但不限于：焊接、打磨、工业抛光或者激光刻字等。例如，可以通过本发明实施例实现焊接零部件，在保证轨迹点Z轴旋转最小的情况下，重新确定轨迹点的姿态来保证机器人末端到轨迹点的最佳姿态。

下面通过各个实施例来说明本发明。

可选的，下述各项实施例中的Z轴可以是指与机器人的末端(机械臂指示的方向)对应的工作方向。

根据本发明实施例，提供了一种设备运动处理方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种可选的设备运动处理方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态和当前轨迹点的位置；

步骤S104，确定下一轨迹点的位置和下一轨迹点的Z轴的目标姿态；

步骤S106，根据当前轨迹点的位置和下一轨迹点的位置，确定当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹面；

步骤S108，根据初始姿态和目标姿态，确定出当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度；

步骤S110，控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点，其中，在机器人的机械臂转动到下一轨迹点时，机械臂的Z轴姿态对应于下一轨迹点的Z轴的目标姿态。

通过上述步骤，可以采用获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态和当前轨迹点的位置，确定下一轨迹点的位置和下一轨迹点的Z轴的目标姿态，根据当前轨迹点的位置和下一轨迹点的位置，确定当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹面，根据初始姿态和目标姿态，确定出当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度，控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点，其中，在机器人的机械臂转动到下一轨迹点时，机械臂的Z轴姿态对应于下一轨迹点的Z轴的目标姿态。在该实施例中，可以控制机器人在移动时，保持相邻两个轨迹点之间机器人的Z轴姿态沿着轨迹角度进行转动，该轨迹角度可以是确定出最小的轨迹旋转角度，进而解决相关技术中设备沿着轨迹路径工作时，设备末端由于姿态的变化会绕着末端Z轴旋转角度过大造成轴超限而无法继续工作的技术问题。

下面对上述各步骤进行说明。

本发明下述实施例中，机器人的机械臂指示的是工业机器人或者教育机器人等方面的机械臂，通过机械臂，机器人可以执行打磨、抛光、焊接、喷涂、码垛、激光刻字等一系列工作，从而完成相应的工作。

步骤S102，获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态和当前轨迹点的位置。

图2是根据本发明实施例的一种机器人的作业示意图，如图2所示，该机器人可以为工业机器人，机器人通过延伸的机械臂在平面上进行作业，可选的，图2中B1向机械臂的一个箭头指示的是机械臂的Z轴，即由机械臂正前方的箭头指示的Z轴。

在确定机械臂的方向后，若机器人沿着轨迹路线进行作业，可以沿着一个个轨迹点进行作业，可以确定出当前轨迹点的位置，并确定出当前轨迹对应的Z轴向量，一般而言，当前轨迹点的Z轴与机械臂已经对正，这样，机械臂可以直接对当前轨迹点作业。若从当前轨迹点到达下一轨迹点，然后进行作业，首先需要对齐机械臂与轨迹点的Z轴，然后才能进行作业。

在本发明一可选的实施例，获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态包括：在机器人完成当前轨迹点的刻度后，通过机器人的机械臂上携带的角度测量器检测到初始姿态，其中，初始姿态包括姿态角度和机械臂的刻度方向。

可选的，初始姿态可以指示机械臂的朝向(即上述刻度方向)、坐标位置等，而姿态角度可以是指机械臂的直线的轨迹点的位置和姿态。目前制造业的很多设备上用于描述任务的数据当中，很多关键数据都含有“轨迹点”和“轨迹”，比如描述工业机器人末端执行器动作的轨迹；描述数控机床加工路径的g代码；描述焊接位置和姿态的焊接机指令等等，所有的轨迹点都包含最基本的数据三维空间的位置和姿态，这些位置和姿态的质量直接影响了设备的工作质量。

上述姿态指示了机器人的机械臂工作方向和角度。

本发明实施例中的每一个轨迹点都可以对应有三个坐标轴，X轴、Y轴和Z轴，其中，X轴和Y轴指示轨迹点所在的平面，而Z轴指示了轨迹点的刻度姿态。

通过上述与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态和当前轨迹点的位置，可以定位出轨迹点之间的轨迹面和工作姿态。

步骤S104，确定下一轨迹点的位置和下一轨迹点的Z轴的目标姿态。

本发明中可以通过轨迹路径来确定出下一轨迹点的位置，进而确定出下一轨迹点的Z轴的姿态。

图3是根据本发明实施例的另一种机器人的作业示意图，如图3所示，对于下一点B2也会有三个坐标轴，而图3中向上的箭头可以指示下一轨迹点的Z轴。

从图2中的B1到该图3中的B2点，需要确定B1与B2之间的轨迹面，并确定出B1和B2之间的最小的角度，然后由B1沿最小的角度，沿着轨迹面转动到与B2线平行。

步骤S106，根据当前轨迹点的位置和下一轨迹点的位置，确定当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹面。

即可以通过两个轨迹点定位出一个轨迹面。

步骤S108，根据初始姿态和目标姿态，确定出当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度。

由于每个轨迹点之间的姿态可能不同，这样就需要改变轨迹角度，以使从当前轨迹点到下一轨迹点时，轨迹姿态也能对正，从而直接进行工作，本发明实施例的轨迹角度指示了机器人从当前轨迹点到下一轨迹点时，最小的旋转角度，从而使得机器人的旋转角度最小，达到快速工作的目的。

其中，本发明实施例中在确定轨迹角度时，分为两种情况，第一种，初始轨迹点的Z轴与下一轨迹点的Z轴平行；第二种，初始轨迹点的Z轴与下一轨迹点的Z轴不平行。

对于第一种情况，初始轨迹点的Z轴与下一轨迹点的Z轴平行，可选的，确定出当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度的步骤，还包括：在当前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态相同时，确定当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度为预设数值确定当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度为预设数值。

可选的，预设数值可以为0，即两个轨迹点之间可能平行，其Z轴的姿态也是相同的，这样就无需进行Z轴旋转了，只需要进行平移即可从当前轨迹点到达下一轨迹点。

对于第二种情况，确定出当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度的步骤，包括：在当前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，通过预设定则确定旋转锐角，并将旋转锐角作为当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度。

优选的，预设定则为矢量右手螺旋定则。

即在当前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，通过相应的定则就可以确定出最小的轨迹角度，以实现最小的Z轴旋转，保证机器人的关节角不会发生突变，减少机器人的关节损耗。

通过上述两种情况，可以得到机器人需要调整的轨迹角度。

步骤S110，控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点，其中，在机器人的机械臂转动到下一轨迹点时，机械臂的Z轴姿态对应于下一轨迹点的Z轴的目标姿态。

对应于上述两种情况，第一种，在控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点的步骤，还包括：在当前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态相同时，保持机器人的机械臂的旋转姿态不变，控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上平移到下一轨迹点。

上述情况指示机器人可以通过平移的方式在轨迹面上进行平移，实现前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态相同时的轨迹移动。

而对于第二种，控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点的步骤，包括：在当前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着旋转锐角在轨迹面上转动到下一轨迹点。

上述情况指示机器人可以根据求出的旋转锐角，以最小的旋转角度，实现前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时的轨迹移动。

可选的，通过上述方式，可以确定出每两个轨迹点之间的移动过程，使得旋转的角度最小，剩余的其它轨迹点可以依次进行。

在本发明另一可选的实施例，在机器人的轨迹路线为一闭环路径时，轨迹路线中的轨迹初始点和轨迹结束点重合，则在控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点之后，方法还包括：若下一轨迹点为轨迹结束点，则调整机器人的机械臂的姿态与轨迹初始点的姿态相同。

例如，在机器人焊接零件时，机器人所走的轨迹是个闭环，轨迹初始点和轨迹结束点位置和Z轴是重合的，但是姿态并不一致，这样当机器人走过一圈路径时，绕末端Z轴发生了旋转，焊接往往需要同样的路径重复走几遍，这时就会造成超限(旋转超过了360度)。通过Z轴旋转最小进行处理，使得机器人在走完一圈轨迹时，又恢复到了轨迹初始点的姿态，从而可以重复走下去而不会超限。

可以对机器人沿着轨迹点工作时，机器人末端(或机械臂)由于轨迹点姿态的变化会绕着末端Z轴旋转角度过大造成轴超限而无法继续工作出现的问题，为了解决这个问题，本发明通过上述实施例，使机器人在工作当中按照末端Z轴变化最小的原则来确保机械臂绕Z轴旋转的角度不会过大。轨迹点的Z轴一般是确定的不能随意更改，那么1.如果轨迹中轨迹点的Z轴与轨迹首点Z轴一致，那么这个轨迹点的姿态与首点一致即能保证机器人从首点到此点的过程中末端绕Z轴旋转角度为预设数值(可以为0)，也即平移的运动，2.如果轨迹点的Z轴与轨迹首点Z轴不平行，两个Z轴之间通过矢量右手螺旋定则确定的锐角来重新确定轨迹点的新姿态。通过上述两个规则，可以在保证轨迹点Z轴不变的情况下，重新确定轨迹点的姿态来保证机器人机械臂到此轨迹点的最佳姿态。

下面通过另一种可选的实施例来说明本发明。

图4是根据本发明实施例的一种可选的设备运动处理装置的示意图，如图4所示，该装置可以包括：获取单元41，第一确定单元43，第二确定单元45，第三确定单元47，控制单元49，其中，

获取单元41，用于获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态和当前轨迹点的位置；

第一确定单元43，用于确定下一轨迹点的位置和下一轨迹点的Z轴的目标姿态；

第二确定单元45，用于根据当前轨迹点的位置和下一轨迹点的位置，确定当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹面；

第三确定单元47，用于根据初始姿态和目标姿态，确定出当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度；

控制单元49，用于控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点，其中，在机器人的机械臂转动到下一轨迹点时，机械臂的Z轴姿态对应于下一轨迹点的Z轴的目标姿态。

上述设备运动处理装置，可以通过获取单元41获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态和当前轨迹点的位置，通过第一确定单元43确定下一轨迹点的位置和下一轨迹点的Z轴的目标姿态，通过第二确定单元45根据当前轨迹点的位置和下一轨迹点的位置，确定当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹面，通过第三确定单元47根据初始姿态和目标姿态，确定出当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度，通过控制单元49控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点，其中，在机器人的机械臂转动到下一轨迹点时，机械臂的Z轴姿态对应于下一轨迹点的Z轴的目标姿态。在该实施例中，可以控制机器人在移动时，保持相邻两个轨迹点之间机器人的Z轴姿态沿着轨迹角度进行转动，该轨迹角度可以是确定出最小的轨迹旋转角度，进而解决相关技术中设备沿着轨迹路径工作时，设备末端由于姿态的变化会绕着末端Z轴旋转角度过大造成轴超限而无法继续工作的技术问题。

可选地，第三确定单元包括：第一确定模块，用于在当前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，通过预设定则确定旋转锐角，并将旋转锐角作为当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度；控制单元包括：第二确定模块，用于在当前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着旋转锐角在轨迹面上转动到下一轨迹点。

优选地，预设定则为矢量右手螺旋定则。

另一种可选地，第三确定单元还包括：第四确定模块，用于在当前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态相同时，确定当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度为预设数值；控制单元还包括：第五确定模块，用于在当前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态相同时，保持机器人的机械臂的旋转姿态不变，控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上平移到下一轨迹点。

作为本发明实施例一可选示例，在机器人的轨迹路线为一闭环路径时，轨迹路线中的轨迹初始点和轨迹结束点重合，设备运动处理装置还包括：调整单元，用于在控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点之后，若下一轨迹点为轨迹结束点，则调整机器人的机械臂的姿态与轨迹初始点的姿态相同。

在本发明实施例中，获取单元包括：获取模块，用于在机器人完成当前轨迹点的刻度后，通过机器人的机械臂上携带的角度测量器检测到初始姿态，其中，初始姿态包括姿态角度和机械臂的刻度方向。

上述的设备运动处理装置还可以包括处理器和存储器，上述获取单元41，第一确定单元43，第二确定单元45，第三确定单元47，控制单元49等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

上述处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点。

上述存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，存储介质用于存储程序，其中，程序在被处理器执行时控制存储介质所在设备执行上述任意一项的设备运动处理方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述任意一项的设备运动处理方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态和当前轨迹点的位置；确定下一轨迹点的位置和下一轨迹点的Z轴的目标姿态；根据当前轨迹点的位置和下一轨迹点的位置，确定当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹面；根据初始姿态和目标姿态，确定出当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度；控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点，其中，在机器人的机械臂转动到下一轨迹点时，机械臂的Z轴姿态对应于下一轨迹点的Z轴的目标姿态。

可选地，上述处理器在执行程序时，还可以实现以下步骤：在当前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，通过预设定则确定旋转锐角，并将旋转锐角作为当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度；控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点的步骤，包括：在当前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着旋转锐角在轨迹面上转动到下一轨迹点。

可选地，预设定则为矢量右手螺旋定则。

可选地，上述处理器在执行程序时，还可以实现以下步骤：在当前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态相同时，确定当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度为预设数值；控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点的步骤，还包括：在当前轨迹点的Z轴的初始姿态与下一轨迹点的Z轴的目标姿态相同时，保持机器人的机械臂的旋转姿态不变，控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上平移到下一轨迹点。

可选地，在机器人的轨迹路线为一闭环路径时，轨迹路线中的轨迹初始点和轨迹结束点重合，可选地，上述处理器在执行程序时，还可以实现以下步骤：在控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点之后，若下一轨迹点为轨迹结束点，则调整机器人的机械臂的姿态与轨迹初始点的姿态相同。

可选地，上述处理器在执行程序时，还可以实现以下步骤：在机器人完成当前轨迹点的刻度后，通过机器人的机械臂上携带的角度测量器检测到初始姿态，其中，初始姿态包括姿态角度和机械臂的刻度方向。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态和当前轨迹点的位置；确定下一轨迹点的位置和下一轨迹点的Z轴的目标姿态；根据当前轨迹点的位置和下一轨迹点的位置，确定当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹面；根据初始姿态和目标姿态，确定出当前轨迹点和下一轨迹点之间的轨迹角度；控制机器人的机械臂从当前轨迹点的位置沿着轨迹角度在轨迹面上转动到下一轨迹点，其中，在机器人的机械臂转动到下一轨迹点时，机械臂的Z轴姿态对应于下一轨迹点的Z轴的目标姿态。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种设备运动处理方法，其特征在于，包括：

获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态和当前轨迹点的位置；

确定下一轨迹点的位置和下一轨迹点的Z轴的目标姿态；

根据所述当前轨迹点的位置和所述下一轨迹点的位置，确定所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹面；

根据所述初始姿态和所述目标姿态，确定出所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度；

控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述轨迹角度在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点，其中，在所述机器人的机械臂转动到所述下一轨迹点时，所述机械臂的Z轴姿态对应于所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态，

其中，确定出所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度的步骤，包括：在所述当前轨迹点的Z轴的初始姿态与所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，通过预设定则确定旋转锐角，并将所述旋转锐角作为所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述轨迹角度在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点的步骤，包括：在所述当前轨迹点的Z轴的初始姿态与所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述旋转锐角在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设定则为矢量右手螺旋定则。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

确定出所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度的步骤，还包括：在所述当前轨迹点的Z轴的初始姿态与所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态相同时，确定所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度为预设数值；

控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述轨迹角度在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点的步骤，还包括：在所述当前轨迹点的Z轴的初始姿态与所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态相同时，保持所述机器人的机械臂的旋转姿态不变，控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述轨迹角度在所述轨迹面上平移到所述下一轨迹点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述机器人的轨迹路线为一闭环路径时，轨迹路线中的轨迹初始点和轨迹结束点重合，则在控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述轨迹角度在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点之后，所述方法还包括：

若下一轨迹点为所述轨迹结束点，则调整所述机器人的机械臂的姿态与所述轨迹初始点的姿态相同。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态包括：

通过所述机器人的机械臂上携带的角度测量器检测到所述初始姿态，其中，所述初始姿态包括姿态角度。

7.一种设备运动处理装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取与机器人的机械臂对应的轨迹轴Z轴的初始姿态和当前轨迹点的位置；

第一确定单元，用于确定下一轨迹点的位置和下一轨迹点的Z轴的目标姿态；

第二确定单元，用于根据所述当前轨迹点的位置和所述下一轨迹点的位置，确定所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹面；

第三确定单元，用于根据所述初始姿态和所述目标姿态，确定出所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度；

控制单元，用于控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述轨迹角度在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点，其中，在所述机器人的机械臂转动到所述下一轨迹点时，所述机械臂的Z轴姿态对应于所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态，

其中，所述第三确定单元包括：第一确定模块，用于在所述当前轨迹点的Z轴的初始姿态与所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，通过预设定则确定旋转锐角，并将所述旋转锐角作为所述当前轨迹点和所述下一轨迹点之间的轨迹角度。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述控制单元包括：第二确定模块，用于在所述当前轨迹点的Z轴的初始姿态与所述下一轨迹点的Z轴的目标姿态不相同时，控制所述机器人的机械臂从所述当前轨迹点的位置沿着所述旋转锐角在所述轨迹面上转动到所述下一轨迹点。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质用于存储程序，其中，所述程序在被处理器执行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至6中任意一项所述的设备运动处理方法。

10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的设备运动处理方法。

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