CN112809673A - 机器人的坐标确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人的坐标确定方法及装置。其中,该方法包括:获取目标作业面的作业数据,其中,作业数据至少包括:机器人朝向作业面的角度,机器人所处站点在世界坐标系中的第一世界坐标值,以及作业点相对于机器人的相对坐标值;通过作业数据和角度,确定多个辅助点在世界坐标系中的坐标值;根据多个辅助点的坐标值,确定机器人的作业点的第二世界坐标值。本发明解决了相关技术中在建筑机器人施工模拟仿真过程中,机器人的作业点坐标确定难度大的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域,具体而言,涉及一种机器人的坐标确定方法及装置。
背景技术
随着5G技术和AI的发展,人工智能逐渐进入了人们的生产和生活。建筑业也向智能化,多元化发展,建筑机器人也开始用于建筑施工,室内装修,园林美化等领域。为了保障建筑机器人能稳定的施工作业,需要通过虚拟仿真技术,通过数字模拟机器人作业动作,作业面积,仿真机器人的行为和作业效率。这样就可以很大程度上,改善机器人在施工测试上的损失,如机器人碰撞损坏,物料消耗浪费等。因此为了让建筑机器人自主高效的工作,模拟仿真至关重要。
在建筑机器人施工模拟仿真过程中,机器人和作业区域都有自己的位置,如果要机器人寻路到作业区域施工,往往需要对建筑中的作业区域,建筑机器人的坐标进行有效的转化,这样才能保证机器人按照BIM(Building Information Modeling)工程师配置的作业数据进行旋转移动,施工作业。在此仿真过程,通过当前建筑机器人的坐标和面向获得当前作业点,并且计算出需要施工的作业面,才能保证建筑机器人能按照作业数据工作。
相关技术中,在建筑机器人施工模拟仿真过程中,机器人的作业点坐标确定难度大。
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机器人的坐标确定方法及装置,以至少解决相关技术中在建筑机器人施工模拟仿真过程中,机器人的作业点坐标确定难度大的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种机器人的坐标确定方法,包括:获取目标作业面的作业数据,其中,所述作业数据至少包括:所述机器人朝向所述作业面的角度,所述机器人所处站点在世界坐标系中的第一世界坐标值,以及作业点相对于所述机器人的相对坐标值;通过所述作业数据和所述角度,确定多个辅助点在世界坐标系中的坐标值;根据所述多个辅助点的坐标值,确定所述机器人的作业点的第二世界坐标值。
可选的,通过所述作业数据和所述角度,确定多个辅助点在世界坐标系中的坐标值包括:基于所述第一世界坐标值和所述角度,确定第一辅助点的第一坐标值和第二辅助点的第二坐标值;其中,所述第一辅助点为所述机器人机械臂的中心点,所述第二辅助点为所述第一辅助点在所述作业面上投影得到的点;根据所述第二坐标值和所述作业数据,确定第三辅助点的第三坐标值,其中,所述第三辅助点与所述作业点的连线,垂直于所述第三辅助点与所述第二辅助点的连线;根据所述多个辅助点的坐标值,确定所述机器人的作业点的第二世界坐标值包括:根据所述第三坐标值和所述作业数据,确定所述作业点的第二世界坐标值。
可选的,所述基于所述第一世界坐标值和所述角度,确定第一辅助点的第一坐标值和第二辅助点的第二坐标值包括:确定所述机器人的结构尺寸;根据所述结构尺寸和所述角度,确定所述第一辅助点和所述机器人的所处站点的坐标关系;根据所述坐标关系和所述机器人的所处站点的坐标值,确定所述第一辅助点的第一坐标值;根据所述第一辅助点的第一坐标值中在水平面上的两个坐标轴的坐标值,确定所述第二辅助点的第二坐标值中在所述水平面上的两个坐标轴的坐标值。
可选的,所述确定所述机器人的结构尺寸包括:确定所述机器人在水平面投影的结构尺寸;所述根据所述结构尺寸和所述角度,确定所述第一辅助点和所述机器人的所处站点的坐标关系包括:根据所述水平面上的结构尺寸,确定所述第一辅助点与所述机器人的所处站点的坐标偏移量。
可选的,所述根据所述第二坐标值和所述作业数据,确定所述第三辅助点的第三坐标值之前,还包括:确定所述第三辅助点与所述第二辅助点的第一连线,其中,所述第一连线在所述作业面水平或竖直;确定所述第三辅助点与所述作业点的第二连线,其中,所述第二连线与所述第一连线垂直;确定所述第一连线和所述第二连线的交点为所述第三辅助点。
可选的,所述根据所述第二坐标值和所述作业数据,确定所述第三辅助点的第三坐标值包括:根据所述第二辅助点的第二坐标值中在所述水平面上的两个坐标轴的坐标值,确定所述第三辅助点的第三坐标值中在所述水平面上的两项坐标值;根据所述第二连线,确定所述作业点的相对坐标中,与所述第三辅助点的第三坐标值相同,且为所述第三辅助点的第三坐标值中未确定的第三项坐标值的相对坐标值,作为所述第三辅助点的第三坐标值的第三项坐标值;根据所述两项坐标值和所述第三项坐标值,确定所述第三辅助点的第三坐标值。
可选的,所述根据所述第三坐标值和所述作业数据,确定所述作业点的第二世界坐标值包括:根据所述第三辅助点的第三坐标值,确定所述第三辅助点和所述机器人的所处站点之间的相对位置,结合所述第三辅助点相对于所述机器人的所处站点的相对坐标,确定所述第三辅助点与所述作业点之间的位置关系;根据位置关系和所述第三辅助点的第三坐标值,确定所述作业点的第二世界坐标。
可选的,所述根据所述多个辅助点的坐标值,确定所述机器人的作业点的第二世界坐标值之后,还包括:根据所述作业点的第二世界坐标,确定所述机器人施工作业的工作线段,以及施工作业所在建筑物的建筑结构,其中,所述建筑结构包括下列至少之一:天花板,地面,墙面,斜面,其中,所述作业点包括:所述机器人的机械臂在所述作业面上作业时的起始点和终止点;根据所述工作线段生成所述机器人在所述建筑结构上的工作面。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种机器人的坐标确定装置,包括:获取模块,用于获取目标作业面的作业数据,其中,所述作业数据至少包括:所述机器人朝向所述作业面的角度,所述机器人所处站点在世界坐标系中的第一世界坐标值,以及作业点相对于所述机器人的相对坐标值;第一确定模块,用于通过所述作业数据和所述角度,确定多个辅助点在世界坐标系中的坐标值;第二确定模块,用于根据所述多个辅助点的坐标值,确定所述机器人的作业点的第二世界坐标值。
可选的,所述第一确定模块包括:第一确定单元,用于基于所述第一世界坐标值和所述角度,确定第一辅助点的第一坐标值和第二辅助点的第二坐标值;其中,所述第一辅助点为所述机器人机械臂的中心点,所述第二辅助点为所述第一辅助点在所述作业面上投影得到的点;第二确定单元,用于根据所述第二坐标值和所述作业数据,确定第三辅助点的第三坐标值,其中,所述第三辅助点与所述作业点的连线,垂直于所述第三辅助点与所述第二辅助点的连线;所述第二确定模块包括:第三确定单元,用于根据所述第三坐标值和所述作业数据,确定所述作业点的第二世界坐标值。
可选的,所述第一确定单元包括:第一确定子单元,用于确定所述机器人的结构尺寸;第二确定子单元,用于根据所述结构尺寸和所述角度,确定所述第一辅助点和所述机器人的所处站点的坐标关系;第三确定子单元,用于根据所述坐标关系和所述机器人的所处站点的坐标值,确定所述第一辅助点的第一坐标值;第四确定子单元,用于根据所述第一辅助点的第一坐标值中在水平面上的两个坐标轴的坐标值,确定所述第二辅助点的第二坐标值中在所述水平面上的两个坐标轴的坐标值。
可选的,所述第一确定子单元包括:第一确定二级子单元,用于确定所述机器人在水平面投影的结构尺寸;所述第二确定子单元,还包括:第二确定二级子单元,用于根据所述水平面上的结构尺寸,确定所述第一辅助点与所述机器人的所处站点的坐标偏移量。
可选的,所述装置还包括:第三确定模块,用于确定所述第三辅助点与所述第二辅助点的第一连线,其中,所述第一连线在所述作业面水平或竖直;第四确定模块,用于确定所述第三辅助点与所述作业点的第二连线,其中,所述第二连线与所述第一连线垂直;第五确定模块,用于确定所述第一连线和所述第二连线的交点为所述第三辅助点。
可选的,所述第二确定单元包括:第五确定子单元,用于根据所述第二辅助点的第二坐标值中在所述水平面上的两个坐标轴的坐标值,确定所述第三辅助点的第三坐标值中在所述水平面上的两项坐标值;第六确定子单元,用于根据所述第二连线,确定所述作业点的相对坐标中,与所述第三辅助点的第三坐标值相同,且为所述第三辅助点的第三坐标值中未确定的第三项坐标值的相对坐标值,作为所述第三辅助点的第三坐标值的第三项坐标值;第七确定子单元,用于根据所述两项坐标值和所述第三项坐标值,确定所述第三辅助点的第三坐标值。
可选的,所述第三确定单元包括:第八确定单元,用于根据所述第三辅助点的第三坐标值,确定所述第三辅助点和所述机器人的所处站点之间的相对位置,结合所述第三辅助点相对于所述机器人的所处站点的相对坐标,确定所述第三辅助点与所述作业点之间的位置关系;第九确定单元,用于根据位置关系和所述第三辅助点的第三坐标值,确定所述作业点的第二世界坐标。
可选的,所述装置还包括:第六确定模块,用于根据所述作业点的第二世界坐标,确定所述机器人施工作业的工作线段,以及施工作业所在建筑物的建筑结构,其中,所述建筑结构包括下列至少之一:天花板,地面,墙面,斜面,其中,所述作业点包括:所述机器人的机械臂在所述作业面上作业时的起始点和终止点;生成模块,用于根据所述工作线段生成所述机器人在所述建筑结构上的工作面。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机存储介质所在设备执行上述中任意一项所述的机器人的坐标确定方法。
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中任意一项所述的机器人的坐标确定方法。
在本发明实施例中,采用获取目标作业面的作业数据,其中,作业数据至少包括:机器人朝向作业面的角度,机器人所处站点在世界坐标系中的第一世界坐标值,以及作业点相对于机器人的相对坐标值;通过作业数据和角度,确定多个辅助点在世界坐标系中的坐标值;根据多个辅助点的坐标值,确定机器人的作业点的第二世界坐标值的方式,通过机器人所在站点的世界坐标,确定机器人的机械臂在作业面的投影点坐标,结合作业面的作业点的相对坐标,确定作业面上多个辅助点在世界坐标系中的坐标值,根据辅助点的坐标值确定作业面的作业点的第二世界坐标,达到了确定作业面的作业点的世界坐标的目的,从而实现了在机器人施工模拟仿真过程中,有效快速确定作业面的作业点的世界坐标的技术效果,进而解决了相关技术中在建筑机器人施工模拟仿真过程中,机器人的作业点坐标确定难度大的技术问题。
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机器人的坐标确定方法的流程图;
图2是根据本发明实施例的另一种机器人的坐标确定方法的流程图;
图3是根据本发明实施例的另一种机器人的坐标确定方法的流程图;
图4是根据本发明实施例的另一种机器人的坐标确定方法的流程图;
图5是根据本发明实施方式的获取建筑机器人作业面的流程图;
图6是根据本发明实施方式的建筑机器人底盘顶视的示意图;
图7是根据本发明实施方式的机器人作业数据结构的示意图;
图8是根据本发明实施方式的机器人在场景中作业面向的示意图;
图9是根据本发明实施方式的机器人作业墙面的示意图;
图10是根据本发明实施方式的90度转化的机器人在场景中作业面向的示意图;
图11是根据本发明实施方式的90度转化的机器人作业墙面的示意图;
图12是根据本发明实施方式的机器人作业顺序的示意图;
图13是根据本发明实施例的一种机器人的坐标确定装置的示意图。
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。
根据本发明实施例,提供了一种机器人的坐标确定方法的方法实施例,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机器人的坐标确定方法的流程图,如图1所示,根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种机器人的坐标确定方法,该方法包括以下步骤:
步骤S102,获取目标作业面的作业数据,其中,作业数据至少包括:机器人朝向作业面的角度,机器人所处站点在世界坐标系中的第一世界坐标值,以及作业点相对于机器人的相对坐标值;
步骤S104,通过作业数据和角度,确定多个辅助点在世界坐标系中的坐标值;
步骤S106,根据多个辅助点的坐标值,确定机器人的作业点的第二世界坐标值。
通过上述步骤,采用获取目标作业面的作业数据,其中,作业数据至少包括:机器人朝向作业面的角度,机器人所处站点在世界坐标系中的第一世界坐标值,以及作业点相对于机器人的相对坐标值;通过作业数据和角度,确定多个辅助点在世界坐标系中的坐标值;根据多个辅助点的坐标值,确定机器人的作业点的第二世界坐标值的方式,通过机器人所在站点的世界坐标,确定机器人的机械臂在作业面的投影点坐标,结合作业面的作业点的相对坐标,确定作业面上多个辅助点在世界坐标系中的坐标值,根据辅助点的坐标值确定作业面的作业点的第二世界坐标,达到了确定作业面的作业点的世界坐标的目的,从而实现了在机器人施工模拟仿真过程中,有效快速确定作业面的作业点的世界坐标的技术效果,进而解决了相关技术中在建筑机器人施工模拟仿真过程中,机器人的作业点坐标确定难度大的技术问题。
上述作业数据可以为json数据,在建筑机器人施工作业过程中,BIM工程师会根据建筑机器人的作业类型,作业内容编写json作业数据。在从作业数据中获取机器人的所处站点的第一世界坐标后,可以根据实际情况对获取的第一世界坐标进行转换。上述世界坐标系Y轴的零点是在地面的。具体的,在作业数据中采用的世界坐标,和当前确定机器人分析时采用的世界坐标不同,就需要对获取的作业数据中的世界坐标进行转换,例如,上述作业数据的json数据是根据Aoutdesk Reveit绘图软件绘制的,在本实施例的方法在3D引擎中进行确定的情况下,需要将y轴坐标和z轴坐标在3D引擎中互换,并且考虑坐标的单位,进行转换,具体的,以上述为例,json数据中的单位是毫米,而3D引擎中单位为米,就需要根据毫米和米的进制,进行进一步转换,以保证获取的世界坐标在本方法中是准确无误的,进一步提高了当前世界坐标的准确性。
例如,在json数据中当前机器人的世界坐标为(x,y,z),进行转换后的世界坐标为(x/1000,z/1000,y/1000)。
上述相对坐标在不同的建筑机器的作业数据中有坐标的相对数据有不同的定义,比如在本实施例的墙地砖填缝机器人中,对应的相对定义如下:
相对坐标的X坐标,表示机器人有机器臂的一面,机器人的机身面距离作业点所在的作业面的距离。
相对坐标的Y坐标,表示机器人从地面开始到达作业起点的高度距离。
如图9所示,相对坐标的Z坐标,表示P3到S0线段的距离,机器人面对作业墙面作业时,S0起点在水平方向的线段和P2点垂直方向的交点P3,其中P2点是指P1点在作业前面的投影点。
上述相对坐标可以为作业点与机器人对应的相对长度数据。
上述机器人的所处站点的世界坐标可以为机器人上一点的世界坐标。由于上述机器人具有一定尺寸,机器人在所在的世界坐标系中,是覆盖了一定范围的世界坐标,但是机器人所在的当前位置为一点,也即是需要用机器人上一点来表征机器人的所在位置,上述一点可以是机器人上预设位置的点标识该机器人的所在位置,例如,机器人上设置定位装置的位置,用该定位装置所在的点的世界坐标来表征机器人的所在位置的世界坐标。再例如,机器人的几何中心的世界坐标,来表征机器人的世界坐标。
上述机器人的当前位置的世界坐标可以通过接收用户输入的世界坐标。还可以通过获取机器人的作业数据,在作业数据中,包括机器人的位置信息,包括机器人的当前位置的世界坐标。因此,可以通过获取机器人的作业数据,从作业数据中提取获得机器人的当前位置的世界坐标。例如,获取机器人作业数据的json数据,从json数据中可以看到,当前机器人的世界坐标。相比于人工输入,具有更高的自动化和更快速的获取效率。
上述机器人朝向作业面的角度,可以为机器人的作业方向与直接对作业面的角度,上述机器人的作业方向可以为作业的机械臂所在的正对方向,上述机器人的用于作业的机械臂针对作业面时,角度为零,以顺时针或者逆时针旋转为正方向,机器人的面向角度可以为零度,90度,180度,270度等特殊角。机器人在不同的面向角度,其机械臂的工作点与作业面的端点的空间关系不同,坐标关系也不同。将机器人面向角度考虑进去,确定工作点的世界坐标,可以更准确的确定作业面的端点的世界坐标。在机器人面向工作面的角度不为上述特殊角的情况下,控制机器人旋转至该特殊角,便于进行坐标转换运算。
可选的,通过作业数据和角度,确定多个辅助点在世界坐标系中的坐标值包括:基于第一世界坐标值和角度,确定第一辅助点的第一坐标值和第二辅助点的第二坐标值;其中,第一辅助点为机器人机械臂末端的中心点,第二辅助点为第一辅助点在作业面上投影得到的点;根据第二坐标值和作业数据,确定第三辅助点的第三坐标值,其中,第三辅助点与作业点的连线,垂直于第三辅助点与第二辅助点的连线;根据多个辅助点的坐标值,确定机器人的作业点的第二世界坐标值包括:根据第三坐标值和作业数据,确定作业点的第二世界坐标值。其中,所述世界坐标系y轴的零点设于地面。
上述第一辅助点可以为机器人机械臂上的一点,例如,机器人上述用安装机械臂的安装点,还可以为机械臂进行工作的一端的边缘点,本实施例中第一辅助点为机械臂的中心点。该第一辅助点可以根据机器人的结构尺寸,确定其第一坐标值,第一辅助点在工作面上的投影的第二辅助点的第二坐标值也可以确定。
上述第二辅助点和需要确定的机器人工作面上的工作点,同在工作面上,但是不一定能够确定第二辅助点和工作点的有效位置关系,因此,通过第三辅助点作为媒介,该第三辅助点与作业点的连线,垂直于第三辅助点与第二辅助点的连线,该连线水平或竖直,可以保证连线的两点具有两个相同的坐标值,通过第二辅助点的第二坐标值,确定第三辅助点的第三坐标值,根据第三辅助点的第三坐标值,确定工作点的第二世界坐标。
图2是根据本发明实施例的另一种机器人的坐标确定方法的流程图,如图2所示,可选的,基于第一世界坐标值和角度,确定第一辅助点的第一坐标值和第二辅助点的第二坐标值包括:
步骤S202,确定机器人的结构尺寸;
步骤S204,根据结构尺寸和角度,确定第一辅助点和机器人的所处站点的坐标关系;
步骤S206,根据坐标关系和机器人的所处站点的坐标值,确定第一辅助点的第一坐标值;
步骤S208,根据第一辅助点的第一坐标值中在水平面上的两个坐标轴的坐标值,确定第二辅助点的第二坐标值中在水平面上的两个坐标轴的坐标值。
上述第一辅助点可以为用于作业的机械臂的工作点,可以为机械臂进行作业的作业原点,还可以为机械臂在机器人主体上的安装点,该第一辅助点与机器人所在站点的坐标关系,通过机器人的结构尺寸可以确定。
上述结构尺寸可以为机器人的三维结构尺寸,包括世界坐标系中三个坐标轴方向上的尺寸。上述结构尺寸还可以为机器人的二维结构尺寸,包括世界坐标系中两个坐标轴方向上的尺寸。
由于机器人机械臂可以跟随旋转机构进行旋转,而机器人的所在站点并不一定与旋转的中心重合,因此,上述角度不同,机械臂上的第一辅助点的与机器人所在站点的相对位置不同,也即是第一辅助点和机器人所在站点的坐标关系不同。
根据第一辅助点的第一坐标值确定第二辅助点的第二坐标值时,由于机器人与作业面的距离位置未知,因此,其投影距离无法获知,则可以确定的第二辅助点的世界坐标中两个坐标值。进一步,在第二辅助点和作业点同在作业面上时,其第二辅助点的第二坐标值中未知的坐标值可以根据上述作业点的相对坐标进行确定。
可选的,步骤S202中确定机器人的结构尺寸包括:确定机器人在水平面投影的结构尺寸;根据结构尺寸和角度,确定第一辅助点和机器人的所处站点的坐标关系包括:根据水平面上的结构尺寸,确定第一辅助点与机器人的所处站点的坐标偏移量。。
在本实施例中,上述结构尺寸为二维结构尺寸,通过对不同的二维平面的坐标关系,可以建立第一辅助点和作业点的三维坐标关系,进而确定作业点的第二世界坐标,相比于利用三维坐标关系,可以极大的降低计算量,提高处理速度和效率。
例如,在x坐标轴和z坐标轴所在的二维平面上根据第一辅助点的第一坐标值,确定第一辅助点在作业面上的投影的第二辅助点的第二坐标值,然后在y坐标轴和z坐标轴所在的二维平面上根据第二辅助点确定第三辅助点的第三坐标值,进而根据第三辅助点的第三坐标值,确定作业点的第二世界坐标。
在于水平面相垂直的作业面上,根据第二辅助点的两个坐标轴的坐标值,确定第三辅助点的两个坐标轴的坐标值,根据第三辅助点的两个坐标轴的坐标值,以及工作点的相对坐标值,确定工作点的第二世界坐标值。此时第二辅助点和第三辅助点以及工作点均在工作面上,有一个坐标值均相同,第二辅助点的另外两个坐标值根据水平面上的第一辅助点的第一坐标值可以确定,进而在工作面上,根据第二辅助点的两个坐标值以及工作点的相对坐标,就可以确定工作点的第二世界坐标值。
可选的,根据第二坐标值和作业数据,确定第三辅助点的第三坐标值之前,还包括:确定第三辅助点与第二辅助点的第一连线,其中,第一连线在作业面水平或竖直;确定第三辅助点与作业点的第二连线,其中,第二连线与第一连线垂直;确定第一连线和第二连线的交点为第三辅助点。
根据第一辅助点在作业面上投影的第二辅助点的第二坐标值,和作业点的相对坐标,确定作业面上第三辅助点的第三坐标值,其中,第三辅助点的第三坐标值与作业点的第二世界坐标值至少存在两项相同的坐标值。先将第一辅助点点和第二辅助点放在同一水平面上,上述水平面与作业面垂直,确定第二辅助点的两个坐标值,然后将第二辅助点和作业点放在同一作业面上,在作业面上通过第三辅助点建立起第二辅助点和作业点的坐标关系,例如,第二辅助点和第三辅助点的第一连线与作业点与第三辅助点的第二连线相垂直,从而根据第二辅助点的两个坐标值,结合作业点的相对坐标,可以确定第三辅助点的第三坐标值,进而根据第三辅助点的第三坐标值,确定作业点的第二世界坐标值。
图3是根据本发明实施例的另一种机器人的坐标确定方法的流程图,如图3所示,可选的,根据第二坐标值和作业数据,确定第三辅助点的第三坐标值包括:
步骤S302,根据第二辅助点的第二坐标值中在水平面上的两个坐标轴的坐标值,确定第三辅助点的第三坐标值中在水平面上的两项坐标值;
步骤S304,根据第二连线,确定作业点的相对坐标中,与第三辅助点的第三坐标值相同,且为第三辅助点的第三坐标值中未确定的第三项坐标值的相对坐标值,作为第三辅助点的第三坐标值的第三项坐标值;
步骤S306,根据两项坐标值和第三项坐标值,确定第三辅助点的第三坐标值。
该第三辅助点的选取需要在作业面将第二辅助点点和工作点联系起来,具体的,根据第二辅助点的第二坐标值和作业点的相对坐标,确定第三辅助点的第三坐标值,其中,第三辅助点的第三坐标值与第二辅助点的第二坐标值有两项相同的坐标值,第三辅助点的第三坐标值与作业点的相对坐标值有两项相同的坐标值。
也即是上述第三辅助点与第二辅助点的第一连线,与第三辅助点与作业点的第二连线垂直,上述第一连线水平或竖直,可以使得在作业面上第三辅助点与第二辅助点有两个坐标值相同,上述第二连线数值或水平,与第一连线垂直,使得在作业面上第三辅助点与作业点有两个坐标值相同。从而根据第三辅助点的第三坐标值,可推算作业点的第二世界坐标值。
根据第二辅助点的第二坐标值和作业点的相对坐标,确定第三辅助点的第三坐标值,可以根据第二辅助点的第二坐标值,确定第三辅助点的第三坐标值的两项坐标值;根据第二连线,确定作业点的相对坐标中,与第三辅助点的坐标相同,且为第三辅助点的第三坐标值中第三个未确定的坐标值的相对坐标值,作为第三辅助点的第三坐标值中的第三项坐标值,其中,第三辅助点和作业点同处于作业面上,作业面上的所有点的一项坐标值相同;根据两项坐标值和第三项坐标值,确定第三辅助点的第三坐标值。
上述第三项坐标值可以是工作面上的点均相同的坐标值,在坐标值均相同的情况下,作业面上相对于机器人所在站点的相对坐标中有一项坐标值均相同,由于作业点,第二辅助点和第三辅助点均在作业面上,对应的相对坐标不变,在作业点和机器人的位置关系均未发生变化的情况下,其作业点与作业面上其他点相同的坐标值的相对坐标不发生变化。
图4是根据本发明实施例的另一种机器人的坐标确定方法的流程图,如图4所示,可选的,根据第三坐标值和作业数据,确定作业点的第二世界坐标值包括:
步骤S402,根据第三辅助点的第三坐标值,确定第三辅助点和机器人的所处站点之间的相对位置,结合第三辅助点相对于机器人的所处站点的相对坐标,确定第三辅助点与作业点之间的位置关系;
步骤S404,根据位置关系和第三辅助点的第三坐标值,确定作业点的第二世界坐标。
可选的,根据第三坐标值和作业数据,确定作业点的第二世界坐标值之后,还包括:根据作业点的第二世界坐标,确定机器人施工作业的工作线段,以及施工作业所在建筑物的建筑结构,其中,建筑结构包括下列至少之一:天花板,地面,墙面,斜面,其中,作业点包括:机器人的机械臂在作业面上作业时的起始点和终止点;根据工作线段生成机器人在建筑结构上的工作面。
上述根据第三辅助点的第三坐标值,确定机器人的作业点的第二世界坐标值。上述作业点包括起始点和终止点,通过上述步骤,一次可以确定一个点,也即是说,需要两次分别确定作业面的起始点和终止点。
在一个建筑区中,作业面对应在不同的建筑结构上,可能有多种作业面,例如,四面的墙壁,其作业面可能至少包括四个,加上天花板和地面,其作业面至少包括六个,分别确定多个不同的建筑结构的作业面的起始点和终止点,然后可确定机器人在当前建筑物中的多个作业数据,将多个作业数据首尾相连,也即是终止点和起始点相连,就可以确定机器人在当前建筑物中的整个的作业面以及作业流程。
需要说明的是,本实施例还提供了一种可选的实施方式,下面对该实施方式进行详细说明。
本实施方式主要技术问题:1)在虚拟仿真的3D引擎中,通过建筑机器人的当前所处站点的坐标和面向角度,获得作业点的起始坐标。2)作业面是分别是墙面,地板,斜面的情况,获得作业点的处理方案。3)通过作业面的起始点,以及作业面类型(墙面,地板,天花板,或者斜面),计算出作业面。4)列举建筑机器人模拟仿真过程中,机器人作业时作业面位置获得的步骤。
本实施方式的表现效果是:在建筑工程施工仿真过程中,建筑机器人根据导航路径运动到指定的作业坐标,称为作业站点,BIM工程师在设计作业json数据时,不知道机器人所处站点的世界坐标数据,只会根据当前建筑机器人所在站点,相对机器人在某个方向的距离来判断,作业面的起始点和终止点。因此需要根据一个方向的距离,和当前机器人所处站点的坐标,提供了一套作业点转化的方案。
本实施方式就是为了实现这种转化,用于实现建筑施工过程中,为仿真提供作业站点的世界坐标的坐标数据,从而保证仿真的机器人可以按照配置的作业数据去施工作业,并且进行数据验证。
在建筑机器人施工作业过程中,BIM工程师会根据建筑机器人的作业类型,作业内容编写json作业数据,为了让虚拟仿真技术,有效的验证数据的正确性和机器人作业的安全性,通过仿真可以给出可视化的结果,并且提供全面的仿真报告。
图5是根据本发明实施方式的获取建筑机器人作业面的流程图,如图5所示,通过建筑机器人作业仿真数据,可以得到机器人路径数据和相对机器人的作业数据,此时相对机器人的作业数据其实是相对于机器人的坐标数据。本实施方式就是通过机器人的当前所处站点的世界坐标和面向数据,以及相对机器人的作业数据,进行核心算法或者说核心转化规则,获得机器人作业点S(Start点,起始点)的世界坐标,获得机器人作业点E(End点,结束点)的世界坐标,并且通过确定的两点,便可以在世界坐标中确定对应的线段,根据作业类型,墙面,地板,天花板,斜面,来确定当前线段的工作面。具体的核心算法的步骤如下:
步骤1.图6是根据本发明实施方式的建筑机器人底盘顶视的示意图,如图6所示,为建筑机器人的底盘顶视图,可以从图中看出,在面向作业面的机器人边缘距离机器人中心位置为RL,机器臂的中心距离机器人中心在水平方向的距离为RH。
步骤2.图7是根据本发明实施方式的机器人作业数据结构的示意图,如图7所示,为建筑机器人作业数据的json数据,从json数据中可以看到,当前机器人所处站点的世界坐标为P0(x/1000,z/1000,y/1000)(根据Reveit绘制的json数据,y轴坐标和z轴坐标在3D引擎中互换,并且json数据中的单位是毫米,而3D引擎中单位为米),从图7中可以看出,Order为1,在编号为1的站点(机器人所在的世界坐标点),作业起始点的相对距离数据为dStartPointX,StartPointZ,dStartPointY,作业结束点的相对距离数据为dEndPointX,dEndPointZ,dEndPointY,当然这些数据的单位为毫米。
dStartPointX的字段含义,d表示数据类型double双精度数据类型,StartPoint表示起始点,X表示在Revit中X轴坐标。
dEndPointX的字段含义,d表示数据类型double双精度数据类型,EndPoint表示结束点,X表示在Revit中X轴坐标。
从作业数据中获得起始点S0和结束点E0的相对数据如下:
Sx=dStartPointX/1000
Sy=dStartPointZ/1000
Sz=dStartPointY/1000;
Ex=dEndPointX/1000
Ey=dEndPointZ/1000
Ez=dEndPointY/1000
在不同的建筑机器的作业数据中有坐标的相对数据有不同的定义,比如在墙地砖填缝机器人V2.0版本中,对应的相对定义如下:
Sx表示机器人有机器臂的一面,机器人的机身面距离作业墙面的距离(起点的相对数据)。
Sy表示机器人从地面开始到达作业起点的高度距离。
如图5,Sz表示P3到S0线段的距离,机器人面对作业墙面作业时,S0起点在水平方向的线段和P2点垂直方向的交点P3,其中P2点是指P1点在作业前面的投影点。
同理Ex,Ey,Ez就是作业终点对应的相对长度数据。
机器人当前面向角度记作θ,图8是根据本发明实施方式的机器人在场景中作业面向的示意图,如图8所示,该图是机器人作业的顶视图,P0点为机器人当前所处站点的坐标,即通过作业的json数据得到。
步骤3.当θ=00时,如图8所示,通过P0点可以得到,机器人机器臂上的第一辅助点P1,记作坐标P1(P1x,P1y,P1z),对应的值如下:
P1x=x/1000-RL
P1y=Y(Y值表示此时的y轴值未定)
P1z=y/1000-RH
通过P1,投影到作业面的墙面,图9是根据本发明实施方式的机器人作业墙面的示意图,如图9所示,得到第二辅助点为P2(P2x,P2y,P2z),以及根据作业数据可以算出与起始点S0水平平行,以及和P2垂直相交的第三辅助点P3(P3x,P3y,P3z),对应的P2点和P3点的值如下:
P2x=x/1000-RL-dStartPointX/1000
P2y=Y(大写y值表示此时的y轴值未定)
P2z=y/1000-RH
P3x=x/1000-RL-dStartPointX/1000
P3y=dStartPointZ/1000
P3z=y/1000-RH
起始点S0在P3水平线上,根据作业json数据,可确定起始点S0的世界坐标S0(S0x,S0y,S0z)如下:
S0x=x/1000-RL-dStartPointX/1000
S0y=dStartPointZ/1000
S0z=y/1000-RH-dStartPointY/1000
在θ=0度时的情况,对应的结束点E0点世界坐标同理可以推算为:
E0x=x/1000-RL-dEndPointX/1000
E0y=dEndPointZ/1000
E0z=y/1000-RH-dEndPointY/1000
以上为θ=0度时的情况,作业点的起始点S0,和结束点E0的转化方法,
当θ=90度时,将机器人在图7的基础上,逆时针旋转90度得到如图10,图10是根据本发明实施方式的90度转化的机器人在场景中作业面向的示意图,对应的作业墙面如图11通过上面的类似的推算,图11是根据本发明实施方式的90度转化的机器人作业墙面的示意图,可以获得对应的起始点S1(S1x,S1y,S1z)和E1(E1x,E1y,E1z)的世界坐标如下:
S1x=x/1000+RH+dStartPointX/1000
S1y=dStartPointZ/1000
S1z=y/1000-RH-dStartPointY/1000;
E1x=x/1000+RH+dEndPointX/1000
E1y=dEndPointZ/1000
E1z=y/1000-RH-dEndPointY/1000
以此类推,当θ=180度时,将获得对应的起始点S2(S2x,S2y,S2z)和结束点E2(E2x,E2y,E2z)的世界坐标如下:
S2x=x/1000+RH+dEndPointX/1000
S2y=dStartPointZ/1000
S2z=y/1000+RH+dStartPointY/1000;
E2x=x/1000+RH+dEndPointX/1000
E2y=dEndPointZ/1000
E3z=y/1000+RH+dEndPointY/1000
当θ=270度时,将获得对应的起始点S3(S3x,S3y,S3z)和结束点E2(E3x,E3y,E3z)的世界坐标如下:
S3x=x/1000-RH-dEndPointX/1000
S3y=dStartPointZ/1000
S3z=y/1000+RH+dStartPointY/1000;
E3x=x/1000-RH-dEndPointX/1000
E3y=dEndPointZ/1000
E3z=y/1000+RH+dEndPointY/1000
通过以上步骤可以确定当前机器人面向对应的四面墙,获得作业面的起始坐标和结束坐标。
步骤4.以上步骤,就获得了对应各种角度的作业起始点和结束点的世界坐标,然后根据各条作业数据,将作业点的起始点和结束点相连,便可以得到如图12所示的流程,图12是根据本发明实施方式的机器人作业顺序的流程图,按照作业数据的顺序得到1,2,3,4,5,6条作业线,由于作业线的宽度,便构建了作业面,这样就实现了建筑机器人根据BIM工程师配置的json作业数据,让机器人按照作业顺序依次完成作业任务。
本实施方式在建筑模拟仿真中,相对坐标转化方案,实现了四面墙作业,天花板,地板作业的实现,同时相对角度面的作业,需要加入角度换算,也可以实现。本实施方式将复杂的建筑机器人作业流程,模块化分解,为相对坐标转化为世界坐标提供一套简洁,清晰的转化方案,解决机器人作业的可控性,编写作业数据简洁化。
图13是根据本发明实施例的一种机器人的坐标确定装置的示意图,如图13所示,根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种机器人的坐标确定装置,包括:获取模块1302,第一确定模块1304,和第二确定模块1306,下面对该装置进行详细说明。
获取模块1302,用于获取目标作业面的作业数据,其中,作业数据至少包括:机器人朝向作业面的角度,机器人所处站点在世界坐标系中的第一世界坐标值,以及作业点相对于机器人的相对坐标值;第一确定模块1304,与上述获取模块1302相连,用于通过作业数据和角度,确定多个辅助点在世界坐标系中的坐标值;第二确定模块1306,与上述第一确定模块1304相连,用于根据多个辅助点的坐标值,确定机器人的作业点的第二世界坐标值。
通过上述装置,采用获取模块1302获取目标作业面的作业数据,其中,作业数据至少包括:机器人朝向作业面的角度,机器人所处站点在世界坐标系中的第一世界坐标值,以及作业点相对于机器人的相对坐标值;第一确定模块1304通过作业数据和角度,确定多个辅助点在世界坐标系中的坐标值;第二确定模块1306根据多个辅助点的坐标值,确定机器人的作业点的第二世界坐标值的方式,通过机器人所在站点的世界坐标,确定机器人的机械臂在作业面的投影点坐标,结合作业面的作业点的相对坐标,确定作业面上多个辅助点在世界坐标系中的坐标值,根据辅助点的坐标值确定作业面的作业点的第二世界坐标,达到了确定作业面的作业点的世界坐标的目的,从而实现了在机器人施工模拟仿真过程中,有效快速确定作业面的作业点的世界坐标的技术效果,进而解决了相关技术中在建筑机器人施工模拟仿真过程中,机器人的作业点坐标确定难度大的技术问题。
可选的,第一确定模块包括:第一确定单元,用于基于第一世界坐标值和角度,确定第一辅助点的第一坐标值和第二辅助点的第二坐标值;其中,第一辅助点为机器人机械臂的中心点,第二辅助点为第一辅助点在作业面上投影得到的点;第二确定单元,用于根据第二坐标值和作业数据,确定第三辅助点的第三坐标值,其中,第三辅助点与作业点的连线,垂直于第三辅助点与第二辅助点的连线;第二确定模块包括:第三确定单元,用于根据第三坐标值和作业数据,确定作业点的第二世界坐标值。
可选的,第一确定单元包括:第一确定子单元,用于确定机器人的结构尺寸;第二确定子单元,用于根据结构尺寸和角度,确定第一辅助点和机器人的所处站点的坐标关系;第三确定子单元,用于根据坐标关系和机器人的所处站点的坐标值,确定第一辅助点的第一坐标值;第四确定子单元,用于根据第一辅助点的第一坐标值中在水平面上的两个坐标轴的坐标值,确定第二辅助点的第二坐标值中在水平面上的两个坐标轴的坐标值。
可选的,第一确定子单元包括:第一确定二级子单元,用于确定机器人在水平面投影的结构尺寸;第二确定子单元,还包括:第二确定二级子单元,用于根据水平面上的结构尺寸,确定第一辅助点与机器人的所处站点的坐标偏移量。
可选的,装置还包括:第三确定模块,用于确定第三辅助点与第二辅助点的第一连线,其中,第一连线在作业面水平或竖直;第四确定模块,用于确定第三辅助点与作业点的第二连线,其中,第二连线与第一连线垂直;第五确定模块,用于确定第一连线和第二连线的交点为第三辅助点。
可选的,第二确定单元包括:第五确定子单元,用于根据第二辅助点的第二坐标值中在水平面上的两个坐标轴的坐标值,确定第三辅助点的第三坐标值中在水平面上的两项坐标值;第六确定子单元,用于根据第二连线,确定作业点的相对坐标中,与第三辅助点的第三坐标值相同,且为第三辅助点的第三坐标值中未确定的第三项坐标值的相对坐标值,作为第三辅助点的第三坐标值的第三项坐标值;第七确定子单元,用于根据两项坐标值和第三项坐标值,确定第三辅助点的第三坐标值。
可选的,第三确定单元包括:第八确定单元,用于根据第三辅助点的第三坐标值,确定第三辅助点和机器人的所处站点之间的相对位置,结合第三辅助点相对于机器人的所处站点的相对坐标,确定第三辅助点与作业点之间的位置关系;第九确定单元,用于根据位置关系和第三辅助点的第三坐标值,确定作业点的第二世界坐标。
可选的,装置还包括:第六确定模块,用于根据作业点的第二世界坐标,确定机器人施工作业的工作线段,以及施工作业所在建筑物的建筑结构,其中,建筑结构包括下列至少之一:天花板,地面,墙面,斜面,其中,作业点包括:机器人的机械臂在作业面上作业时的起始点和终止点;生成模块,用于根据工作线段生成机器人在建筑结构上的工作面。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种计算机存储介质,计算机存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制计算机存储介质所在设备执行上述中任意一项的机器人的坐标确定方法。
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中任意一项的机器人的坐标确定方法。
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 (18)
1.一种机器人的坐标确定方法,其特征在于,包括:
获取目标作业面的作业数据,其中,所述作业数据至少包括:所述机器人朝向所述作业面的角度,所述机器人所处站点在世界坐标系中的第一世界坐标值,以及作业点相对于所述机器人的相对坐标值;
通过所述作业数据和所述角度,确定多个辅助点在世界坐标系中的坐标值;
根据所述多个辅助点的坐标值,确定所述机器人的作业点的第二世界坐标值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述作业数据和所述角度,确定多个辅助点在世界坐标系中的坐标值包括:
基于所述第一世界坐标值和所述角度,确定第一辅助点的第一坐标值和第二辅助点的第二坐标值;其中,所述第一辅助点为所述机器人机械臂的中心点,所述第二辅助点为所述第一辅助点在所述作业面上投影得到的点;
根据所述第二坐标值和所述作业数据,确定第三辅助点的第三坐标值,其中,所述第三辅助点与所述作业点的连线,垂直于所述第三辅助点与所述第二辅助点的连线;
根据所述多个辅助点的坐标值,确定所述机器人的作业点的第二世界坐标值包括:
根据所述第三坐标值和所述作业数据,确定所述作业点的第二世界坐标值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一世界坐标值和所述角度,确定第一辅助点的第一坐标值和第二辅助点的第二坐标值包括:
确定所述机器人的结构尺寸;
根据所述结构尺寸和所述角度,确定所述第一辅助点和所述机器人的所处站点的坐标关系;
根据所述坐标关系和所述机器人的所处站点的坐标值,确定所述第一辅助点的第一坐标值;
根据所述第一辅助点的第一坐标值中在水平面上的两个坐标轴的坐标值,确定所述第二辅助点的第二坐标值中在所述水平面上的两个坐标轴的坐标值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述确定所述机器人的结构尺寸包括:
确定所述机器人在水平面投影的结构尺寸;
所述根据所述结构尺寸和所述角度,确定所述第一辅助点和所述机器人的所处站点的坐标关系包括:
根据所述水平面上的结构尺寸,确定所述第一辅助点与所述机器人的所处站点的坐标偏移量。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二坐标值和所述作业数据,确定所述第三辅助点的第三坐标值之前,还包括:
确定所述第三辅助点与所述第二辅助点的第一连线,其中,所述第一连线在所述作业面水平或竖直;
确定所述第三辅助点与所述作业点的第二连线,其中,所述第二连线与所述第一连线垂直;
确定所述第一连线和所述第二连线的交点为所述第三辅助点。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二坐标值和所述作业数据,确定所述第三辅助点的第三坐标值包括:
根据所述第二辅助点的第二坐标值中在所述水平面上的两个坐标轴的坐标值,确定所述第三辅助点的第三坐标值中在所述水平面上的两项坐标值;
根据所述第二连线,确定所述作业点的相对坐标中,与所述第三辅助点的第三坐标值相同,且为所述第三辅助点的第三坐标值中未确定的第三项坐标值的相对坐标值,作为所述第三辅助点的第三坐标值的第三项坐标值;
根据所述两项坐标值和所述第三项坐标值,确定所述第三辅助点的第三坐标值。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第三坐标值和所述作业数据,确定所述作业点的第二世界坐标值包括:
根据所述第三辅助点的第三坐标值,确定所述第三辅助点和所述机器人的所处站点之间的相对位置,结合所述第三辅助点相对于所述机器人的所处站点的相对坐标,确定所述第三辅助点与所述作业点之间的位置关系;
根据位置关系和所述第三辅助点的第三坐标值,确定所述作业点的第二世界坐标。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述多个辅助点的坐标值,确定所述机器人的作业点的第二世界坐标值之后,还包括:
根据所述作业点的第二世界坐标,确定所述机器人施工作业的工作线段,以及施工作业所在建筑物的建筑结构,其中,所述建筑结构包括下列至少之一:天花板,地面,墙面,斜面,其中,所述作业点包括:所述机器人的机械臂在所述作业面上作业时的起始点和终止点;
根据所述工作线段生成所述机器人在所述建筑结构上的工作面。
9.一种机器人的坐标确定装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取目标作业面的作业数据,其中,所述作业数据至少包括:所述机器人朝向所述作业面的角度,所述机器人所处站点在世界坐标系中的第一世界坐标值,以及作业点相对于所述机器人的相对坐标值;
第一确定模块,用于通过所述作业数据和所述角度,确定多个辅助点在世界坐标系中的坐标值;
第二确定模块,用于根据所述多个辅助点的坐标值,确定所述机器人的作业点的第二世界坐标值。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第一确定模块包括:
第一确定单元,用于基于所述第一世界坐标值和所述角度,确定第一辅助点的第一坐标值和第二辅助点的第二坐标值;其中,所述第一辅助点为所述机器人机械臂的中心点,所述第二辅助点为所述第一辅助点在所述作业面上投影得到的点;
第二确定单元,用于根据所述第二坐标值和所述作业数据,确定第三辅助点的第三坐标值,其中,所述第三辅助点与所述作业点的连线,垂直于所述第三辅助点与所述第二辅助点的连线;
所述第二确定模块包括:
第三确定单元,用于根据所述第三坐标值和所述作业数据,确定所述作业点的第二世界坐标值。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述第一确定单元包括:
第一确定子单元,用于确定所述机器人的结构尺寸;
第二确定子单元,用于根据所述结构尺寸和所述角度,确定所述第一辅助点和所述机器人的所处站点的坐标关系;
第三确定子单元,用于根据所述坐标关系和所述机器人的所处站点的坐标值,确定所述第一辅助点的第一坐标值;
第四确定子单元,用于根据所述第一辅助点的第一坐标值中在水平面上的两个坐标轴的坐标值,确定所述第二辅助点的第二坐标值中在所述水平面上的两个坐标轴的坐标值。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一确定子单元包括:
第一确定二级子单元,用于确定所述机器人在水平面投影的结构尺寸;
所述第二确定子单元,还包括:
第二确定二级子单元,用于根据所述水平面上的结构尺寸,确定所述第一辅助点与所述机器人的所处站点的坐标偏移量。
13.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第三确定模块,用于确定所述第三辅助点与所述第二辅助点的第一连线,其中,所述第一连线在所述作业面水平或竖直;
第四确定模块,用于确定所述第三辅助点与所述作业点的第二连线,其中,所述第二连线与所述第一连线垂直;
第五确定模块,用于确定所述第一连线和所述第二连线的交点为所述第三辅助点。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第二确定单元包括:
第五确定子单元,用于根据所述第二辅助点的第二坐标值中在所述水平面上的两个坐标轴的坐标值,确定所述第三辅助点的第三坐标值中在所述水平面上的两项坐标值;
第六确定子单元,用于根据所述第二连线,确定所述作业点的相对坐标中,与所述第三辅助点的第三坐标值相同,且为所述第三辅助点的第三坐标值中未确定的第三项坐标值的相对坐标值,作为所述第三辅助点的第三坐标值的第三项坐标值;
第七确定子单元,用于根据所述两项坐标值和所述第三项坐标值,确定所述第三辅助点的第三坐标值。
15.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述第三确定单元包括:
第八确定单元,用于根据所述第三辅助点的第三坐标值,确定所述第三辅助点和所述机器人的所处站点之间的相对位置,结合所述第三辅助点相对于所述机器人的所处站点的相对坐标,确定所述第三辅助点与所述作业点之间的位置关系;
第九确定单元,用于根据位置关系和所述第三辅助点的第三坐标值,确定所述作业点的第二世界坐标。
16.根据权利要求9至15中任意一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第六确定模块,用于根据所述作业点的第二世界坐标,确定所述机器人施工作业的工作线段,以及施工作业所在建筑物的建筑结构,其中,所述建筑结构包括下列至少之一:天花板,地面,墙面,斜面,其中,所述作业点包括:所述机器人的机械臂在所述作业面上作业时的起始点和终止点;
生成模块,用于根据所述工作线段生成所述机器人在所述建筑结构上的工作面。
17.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项所述的机器人的坐标确定方法。
18.一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行权利要求1至8中任意一项所述的机器人的坐标确定方法。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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