CN113907830B - 一种打磨控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种打磨控制方法、装置、电子设备及存储介质,涉及控制技术领域。首先对机器人与机械臂进行坐标系配准,并获取第一坐标系变换矩阵,再对机器人与摄像装置进行坐标系配准,并获取第二坐标系变换矩阵,然后依据第一坐标系变换矩阵、第二坐标系变换矩阵、预设的机器人的坐标矩阵以及预设的摄像装置坐标系下的姿态矩阵确定在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵,最后利用机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵确定机械臂坐标系下的欧拉角,并依据欧拉角控制机械臂打磨的方向与深度。本申请具有降低了手术人员的工作量的优点。
Description
技术领域
本申请涉及控制技术领域,具体而言,涉及一种打磨控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
目前在髋关节打磨手术过程中,手术人员通过CT片了解病人情况,仅通过手术人员手术经验判断手术中打磨的角度和深度,为手术结果带来了不确定性。
市面上现有的手术机器人通过患者CT片对病人患部进行配准,在配准完成后由手术人员沿着机械臂设定的方向进行打磨,或按照机械臂设置好的路径和范围打磨,因此手术人员的工作量较大。
综上,现有技术中存在手术人员工作量较大的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种打磨控制方法、装置、电子设备及存储介质,以解决现有技术中存在的手术人员工作量较大的问题。
为了解决上述问题,一方面,本申请实施例提供了一种打磨控制方法,应用于打磨***的机器人,所述打磨***还包括机械臂与摄像装置,所述方法包括:
对所述机器人与所述机械臂进行坐标系配准,并获取第一坐标系变换矩阵;
对所述机器人与所述摄像装置进行坐标系配准,并获取第二坐标系变换矩阵;
依据所述第一坐标系变换矩阵、所述第二坐标系变换矩阵、预设的机器人的坐标矩阵以及预设的摄像装置坐标系下的姿态矩阵确定在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵;
利用所述机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵确定所述机械臂坐标系下的欧拉角,并依据所述欧拉角控制所述机械臂打磨。
可选地,在所述依据所述欧拉角控制所述机械臂打磨的步骤之后,所述方法还包括:
依据所述目标轴上的预设位置与当前位置的坐标确定所述机械臂是否超出边界区域;
如果是,则控制所述机械臂停止工作。
可选地,依据所述目标轴上的预设位置与当前位置的坐标确定所述机械臂是否超出边界区域的步骤包括:
确定当前位置与所述预设位置的距离信息;
确定所述预设位置与所述目标轴上的任意一点组成的第一向量,及所述预设位置与所述当前位置组成的第二向量;
确定所述第二向量在所述第一向量上的投影长度;
依据所述投影长度确定阈值距离;
当所述距离信息大于所述阈值距离时,确定所述机械臂超出边界区域。
可选地,所述依据所述投影长度确定阈值距离的步骤包括:
当所述投影长度大于第一预设值时,确定阈值距离为第一阈值距离;
当所述投影长度小于第一预设值且大于第二预设值时,确定阈值距离为第二阈值距离;
当所述投影长度小于第二预设值时,确定阈值距离为第三阈值距离。
可选地,所述机器人包括扫描仪,所述扫描仪包括第一反光球、第二反光球、第三反光球以及第四反光球,对所述机器人与所述机械臂进行坐标系配准,并获取第一坐标系变换矩阵的步骤包括:
依据所述第一反光球确定的坐标矩阵与所述第二反光球确定的坐标矩阵进行配准,并获取第一坐标系变换矩阵;
依据所述第三反光球确定的坐标矩阵与所述第四反光球确定的坐标矩阵进行配准,并获取第二坐标系变换矩阵。
可选地,所述在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵满足公式:
RR=RC*RN2P -1*RPN*RRN -1*RN2R -1
其中,RR表示在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵,RN2P -1表示第二坐标系变换矩阵的逆矩阵,RPN表示第三反光球确定的坐标矩阵,RRN -1表示第一反光球确定的坐标矩阵的逆矩阵,RN2R -1表示第一坐标系变换矩阵的逆矩阵。
第二方面,本申请实施例还提供了一种打磨控制装置,应用于打磨***的机器人,所述打磨***还包括机械臂与摄像装置,所述打磨控制装置包括:
配准单元,用于对所述机器人与所述机械臂进行坐标系配准,并获取第一坐标系变换矩阵;
配准单元,还用于对所述机器人与所述摄像装置进行坐标系配准,并获取第二坐标系变换矩阵;
矩阵确定单元,用于依据所述第一坐标系变换矩阵、所述第二坐标系变换矩阵、预设的机器人的坐标矩阵以及预设的摄像装置坐标系下的姿态矩阵确定在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵;
控制单元,用于利用所述机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵确定所述机械臂坐标系下的欧拉角,并依据所述欧拉角控制所述机械臂打磨。
可选地,所述装置还包括:
判断单元,用于依据所述目标轴上的预设位置与当前位置的坐标确定所述机械臂是否超出边界区域;
控制单元,还用于在确定所述机械臂超出边界区域时,控制所述机械臂停止工作。
第三方面,本申请实施例还提供了一种电子设备,包括:存储器,用于存储一个或多个程序;处理器;当所述一个或多个程序被所述处理器执行时,实现上述的打磨控制方法。
第四方面,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述的打磨控制方法。
相对于现有技术,本申请具有以下有益效果:
本申请实施例提供了一种打磨控制方法、装置、电子设备及存储介质,该打磨控制方法应用于打磨***的机器人,打磨***还包括机械臂与摄像装置,首先对机器人与机械臂进行坐标系配准,并获取第一坐标系变换矩阵,再对机器人与摄像装置进行坐标系配准,并获取第二坐标系变换矩阵,然后依据第一坐标系变换矩阵、第二坐标系变换矩阵、预设的机器人的坐标矩阵以及预设的摄像装置坐标系下的姿态矩阵确定在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵,最后利用机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵确定机械臂坐标系下的欧拉角,并依据欧拉角控制机械臂打磨的方向与深度。由于本申请可以通过获取姿态矩阵的方式确定机械臂坐标系下的欧拉角,并以后该欧拉角控制机械臂的工作,因此,实现了控制机械臂的打磨,无需手术人员参与,降低了手术人员的工作量。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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,还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为本申请实施例提供的电子设备的模块示意图。
图2为本申请实施例提供的打磨控制方法的示例性流程图。
图3为本申请实施例提供的打磨控制方法的另一种示例性流程图。
图4为本申请实施例提供的图2中S110的一种示例性子步骤流程图。
图5为本申请实施例提供的打磨控制装置的模块示意图。
图中:
100-电子设备;101-处理器;102-存储器;103-通信接口;200-打磨控制装置;210-配准单元;220-矩阵确定单元;230-控制单元;240-判断单元。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
正如背景技术中所述,目前在髋关节打磨手术过程中,打磨结果一般会受到手术人员经验影响,由于髋臼形状的特殊性,在打磨时不规定方向的由手术人员在设定的范围内任意打磨,可能会出现在同一患者部位某些地方打磨过深同时某些地方未打磨到的情况,因此精度不高,并且,增加了手术人员的工作量。
有鉴于此,本申请实施例提供了一种打磨方法,通过获取机械臂坐标下的欧拉角的方式,实现利用欧拉角进行打磨的效果,无需手术人员操作,降低了手术人员的工作量。
需要说明的是,本申请提供的打磨控制方法可以应用于电子设备中,例如打磨***的机器人,可选地,图1示出本申请实施例提供的电子设备的一种示意性结构框图,电子设备100包括存储器102、处理器101和通信接口103,该存储器102、处理器101和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接,以实现数据的传输或交互。例如,这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。
存储器102可用于存储软件程序及模块,如本申请实施例提供的打磨控制装置200对应的程序指令或模块,处理器101通过执行存储在存储器102内的软件程序及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,进而执行本申请实施例提供的定位方法的步骤。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。
其中,存储器102可以是,但不限于,随机存取存储器102(Random Access Memory,RAM),只读存储器102(Read Only Memory,ROM),可编程只读存储器102(ProgrammableRead-Only Memory,PROM),可擦除只读存储器102(Erasable Programmable Read-OnlyMemory,EPROM),电可擦除可编程只读存储器102(Electric Erasable ProgrammableRead-Only Memory,EEPROM)等。
处理器101可以是一种集成电路芯片,具有信号处理能力。该处理器101可以是通用处理器101,包括中央处理器101(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器101(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器101(Digital Signal Processing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可以理解,图1所示的结构仅为示意,电子设备100还可以包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
下面对本申请提供的打磨控制方法进行示例性说明:
作为一种实现方式,请参阅图2,该打磨控制方法包括:
S102,对机器人与机械臂进行坐标系配准,并获取第一坐标系变换矩阵。
S104,对机器人与摄像装置进行坐标系配准,并获取第二坐标系变换矩阵。
S106,依据第一坐标系变换矩阵、第二坐标系变换矩阵、预设的机器人的坐标矩阵以及预设的摄像装置坐标系下的姿态矩阵确定在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵。
S108,利用机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵确定机械臂坐标系下的欧拉角,并依据欧拉角控制机械臂打磨。
一般地,打磨***包括机械臂与摄像装置,每个装置均基于自身建立的坐标系运行,因此,需要先进行坐标系的配准,即确定两个坐标系的关联关系,使得能够将其中一个坐标系中的坐标,转换为另一个坐标系的坐标。
作为一种实现方式,机器人包括扫描仪,扫描仪包括第一反光球、第二反光球、第三反光球以及第四反光球,并利用反光球实现坐标系的配准。
其中,第一反光球为Robot反光球,第二反光球为Tool反光球,第三反光球为Pelvis反光球,第二反光球为Probe反光球。在此基础上,对机器人与机械臂进行坐标系配准,并获取第一坐标系变换矩阵的步骤包括:
依据第一反光球确定的坐标矩阵RRN与第二反光球确定的坐标矩阵RTTN进行配准,该配准方式为机械臂配准,并获取第一坐标系变换矩阵RN2R。
S104包括:
依据第三反光球确定的坐标矩阵RPN与第四反光球确定的坐标矩阵RTON进行配准,该配准方式为影像配准,并获取第二坐标系变换矩阵。
在完成配准流程后,即可实现机械臂运动轨迹的设置,作为一种实现方式,S106中,在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵满足公式:
RR=RC*RN2P -1*RPN*RRN -1*RN2R -1
其中,RR表示在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵,RC表示预设的在摄像装置坐标系下的姿态矩阵;RN2P -1表示第二坐标系变换矩阵的逆矩阵,RPN表示第三反光球确定的坐标矩阵,RRN -1表示第一反光球确定的坐标矩阵的逆矩阵,RN2R -1表示第一坐标系变换矩阵的逆矩阵。
需要说明的是,RC为规划假体在摄像装置坐标系下的姿态矩阵,其中,摄像装置坐标系即为影像坐标系。还需要说明的是,本申请所述的目标轴,即为机器人坐标系下髋臼的AA轴,机器人控制机械臂以该轴为基准进行工作。
在获取机器人坐标系下髋臼AA轴的姿态矩阵RR后,可依据该矩阵求出机械臂坐标系下的欧拉角ER。
根据姿态矩阵求取欧拉角为现有技术,可以依据矩阵到参数的转化公式求出:
根据矩阵求出的参数为:
x=px
y=py
z=pz
rx=a tan 2(s(rx),c(rx))=a tan 2(-ay/c(ry),az/c(ry))
rz=a tan 2(s(rz),c(rz))=a tan 2(-ox/c(ry),nx/c(ry))
其中,x、y、z、ry、rx、rz均为欧拉角的相关参数,在此基础上,将姿态矩阵RR带入上述公式后,即可求出欧拉角,进而可以控制机械臂进行打磨,即通过欧拉角的相关参数,控制机械臂打磨的方向与深度。
通过上述实现方式,在使用本产品进行髋关节打磨手术时,完成病人—机械臂—器械的配准后,将机械臂拖动到病人患处附近,点击软件界面的按钮,机械臂会定位到准确的角度;
机械臂定位完成后,点击打磨按钮,机械臂在预设的打磨范围内,沿着预设的轨迹运动,连接在把持器上的骨钻开始工作,在轨迹上需要打磨的部分打磨完后,机械臂按预设路径继续运动直至打磨完成。
此外,为了避免在打磨过程中若机械臂运动到预设路径外,导致打磨过度等情况产生,请参阅图3,在S108之后,该方法还包括:
S110,依据目标轴上的预设位置与当前位置的坐标确定机械臂是否超出边界区域,如果是,则执行S112,如果否,则控制机械臂继续工作,直至打磨完成。
S112,控制机械臂停止工作。
即本申请中,一旦出现机械臂运动到预设路径外的情形时,则立刻控制机械臂停止工作,以保证打磨的精准性。
作为一种实现方式,请参阅图4,S110包括:
S1101,确定当前位置与预设位置的距离信息。
S1102,确定预设位置与目标轴上的任意一点组成的第一向量,及预设位置与当前位置组成的第二向量。
S1103,确定第二向量在第一向量上的投影长度。
S1104,依据投影长度确定阈值距离。
S1105,当距离信息大于阈值距离时,确定机械臂超出边界区域。
例如,若假设标轴上的预设位置为P0(X0,Y0,Z0),当前位置为P1(X1,Y1,Z1),则当前位置与预设位置的距离信息可根据公式:
确定出。
并且,若假设目标轴上的任意一点的坐标为P2(X2,Y2,Z2),则预设位置与目标轴上的任意一点组成的第一向量为(X2-X0,Y2-Y0,Z2-Z0),预设位置与当前位置组成的第二向量/>为(X1-X0,Y1-Y0,Z1-Z0)。
则确定第二向量在第一向量上的投影长度可根据向量点乘公式和余弦公式/>结合算出,其中,L即表示第二向量在第一向量上的投影长度。然后依据投影长度确定阈值距离,并将上述距离信息与阈值距离进行比较,最终确定机械臂超出边界区域。
作为一种实现方式,S1104包括:
当投影长度大于第一预设值时,确定阈值距离为第一阈值距离;
当投影长度小于第一预设值且大于第二预设值时,确定阈值距离为第二阈值距离;
当投影长度小于第二预设值时,确定阈值距离为第三阈值距离。
例如,当L大于3mm时dis最大可为3mm。当L小于3mm,大于0mm时dis最大可为2mm。当L<0mm时dis最大可为1mm。当然地,在其它的一些实现方式中,第一阈值距离、第二阈值距离以及第三阈值距离也可以部分或者全部相等。
以L大于3mm为例,此时第一阈值距离为3mm,当当前位置与预设位置的距离信息大于3mm时,则判定此时机械臂超出边界区域,控制机械臂停止工作;若此时当前位置与预设位置的距离信息小于3mm时,则判定此时机械臂未超出边界区域,控制机械臂继续工作。
可以理解地,通过上述实施例提供的打磨控制方法,使得能够实现在不通过人为操作的情况下对髋关节的打磨,并控制打磨的方向与深度。
基于上述实现方式,请参阅图5,本申请还提供了一种打磨控制装置200,应用于打磨***的机器人,打磨***还包括机械臂与摄像装置,该打磨控制装置200包括:
配准单元210,用于对机器人与机械臂进行坐标系配准,并获取第一坐标系变换矩阵。
可以理解地,通过配准单元210可以执行上述S102。
配准单元210,还用于对机器人与摄像装置进行坐标系配准,并获取第二坐标系变换矩阵。
可以理解地,通过配准单元210可以执行上述S104。
矩阵确定单元220,用于依据第一坐标系变换矩阵、第二坐标系变换矩阵、预设的机器人的坐标矩阵以及预设的摄像装置坐标系下的姿态矩阵确定在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵。
可以理解地,通过矩阵确定单元220可以执行上述S106。
控制单元230,用于利用机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵确定机械臂坐标系下的欧拉角,并依据欧拉角控制机械臂打磨的方向与深度。
可以理解地,通过控制单元230可以执行上述S108。
此外,该装置还包括:
判断单元240,用于依据目标轴上的预设位置与当前位置的坐标确定机械臂是否超出边界区域;
可以理解地,通过判断单元240可以执行上述S110。
控制单元230,还用于在确定机械臂超出边界区域时,控制机械臂停止工作。
可以理解地,通过控制单元230可以执行上述S112。
综上所述,本申请实施例提供了一种打磨控制方法、装置、电子设备及存储介质,该打磨控制方法应用于打磨***的机器人,打磨***还包括机械臂与摄像装置,首先对机器人与机械臂进行坐标系配准,并获取第一坐标系变换矩阵,再对机器人与摄像装置进行坐标系配准,并获取第二坐标系变换矩阵,然后依据第一坐标系变换矩阵、第二坐标系变换矩阵、预设的机器人的坐标矩阵以及预设的摄像装置坐标系下的姿态矩阵确定在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵,最后利用机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵确定机械臂坐标系下的欧拉角,并依据欧拉角控制机械臂打磨。由于本申请可以通过获取姿态矩阵的方式确定机械臂坐标系下的欧拉角,并以后该欧拉角控制机械臂的工作,因此,实现了控制机械臂的打磨,无需手术人员参与,降低了手术人员的工作量。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本申请实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。
也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。
也要注意的是,框图和或流程图中的每个方框、以及框图和或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本申请实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块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,本申请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(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请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、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (7)
1.一种打磨控制方法,其特征在于,应用于打磨***的机器人,所述打磨***还包括机械臂与摄像装置,所述方法包括:
对所述机器人与所述机械臂进行坐标系配准,并获取第一坐标系变换矩阵;
对所述机器人与所述摄像装置进行坐标系配准,并获取第二坐标系变换矩阵;
依据所述第一坐标系变换矩阵、所述第二坐标系变换矩阵、预设的机器人的坐标矩阵以及预设的摄像装置坐标系下的姿态矩阵确定在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵;
利用所述机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵确定所述机械臂坐标系下的欧拉角,并依据所述欧拉角控制所述机械臂的打磨的方向与深度;
在所述依据所述欧拉角控制所述机械臂打磨的方向与深度的步骤之后,所述方法还包括:
依据所述目标轴上的预设位置与当前位置的坐标确定所述机械臂是否超出边界区域;
如果是,则控制所述机械臂停止工作;
依据所述目标轴上的预设位置与当前位置的坐标确定所述机械臂是否超出边界区域的步骤包括:
确定当前位置与所述预设位置的距离信息;
确定所述预设位置与所述目标轴上的任意一点组成的第一向量,及所述预设位置与所述当前位置组成的第二向量;
确定所述第二向量在所述第一向量上的投影长度;
依据所述投影长度确定阈值距离;
当所述距离信息大于所述阈值距离时,确定所述机械臂超出边界区域。
2.如权利要求1所述的打磨控制方法,其特征在于,所述依据所述投影长度确定阈值距离的步骤包括:
当所述投影长度大于第一预设值时,确定阈值距离为第一阈值距离;
当所述投影长度小于第一预设值且大于第二预设值时,确定阈值距离为第二阈值距离;
当所述投影长度小于第二预设值时,确定阈值距离为第三阈值距离。
3.如权利要求1所述的打磨控制方法,其特征在于,所述机器人包括扫描仪,所述扫描仪包括第一反光球、第二反光球、第三反光球以及第四反光球,对所述机器人与所述机械臂进行坐标系配准,并获取第一坐标系变换矩阵的步骤包括:
依据所述第一反光球确定的坐标矩阵与所述第二反光球确定的坐标矩阵进行配准,并获取第一坐标系变换矩阵;
对所述机器人与所述摄像装置进行坐标系配准,并获取第二坐标系变换矩阵的步骤包括:
依据所述第三反光球确定的坐标矩阵与所述第四反光球确定的坐标矩阵进行配准,并获取第二坐标系变换矩阵。
4.如权利要求3所述的打磨控制方法,其特征在于,所述在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵满足公式:
RR=RC*RN2P -1*RPN*RRN -1*RN2R -1
其中,RR表示在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵,RC表示预设的在摄像装置坐标系下的姿态矩阵;RN2P -1表示第二坐标系变换矩阵的逆矩阵,RPN表示第三反光球确定的坐标矩阵,RRN -1表示第一反光球确定的坐标矩阵的逆矩阵,RN2R -1表示第一坐标系变换矩阵的逆矩阵。
5.一种打磨控制装置,其特征在于,应用于打磨***的机器人,所述打磨***还包括机械臂与摄像装置,所述打磨控制装置包括:
配准单元,用于对所述机器人与所述机械臂进行坐标系配准,并获取第一坐标系变换矩阵;
配准单元,还用于对所述机器人与所述摄像装置进行坐标系配准,并获取第二坐标系变换矩阵;
矩阵确定单元,用于依据所述第一坐标系变换矩阵、所述第二坐标系变换矩阵、预设的机器人的坐标矩阵以及预设的摄像装置坐标系下的姿态矩阵确定在机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵;
控制单元,用于利用所述机器人坐标系下的目标轴姿态矩阵确定所述机械臂坐标系下的欧拉角,并依据所述欧拉角控制所述机械臂打磨的方向与深度;
所述装置还包括:
判断单元,用于依据所述目标轴上的预设位置与当前位置的坐标确定所述机械臂是否超出边界区域;
控制单元,还用于在确定所述机械臂超出边界区域时,控制所述机械臂停止工作;
判断单元用于确定当前位置与所述预设位置的距离信息;
确定所述预设位置与所述目标轴上的任意一点组成的第一向量,及所述预设位置与所述当前位置组成的第二向量;
确定所述第二向量在所述第一向量上的投影长度;
依据所述投影长度确定阈值距离;
当所述距离信息大于所述阈值距离时,确定所述机械臂超出边界区域。
6.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储一个或多个程序;
处理器;
当所述一个或多个程序被所述处理器执行时,实现如权利要求1-4中任一项所述的打磨控制方法。
7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的打磨控制方法。
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