CN116437016B - 物体扫描方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

物体扫描方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN116437016B CN202310693146.8A CN202310693146A CN116437016B CN 116437016 B CN116437016 B CN 116437016B CN 202310693146 A CN202310693146 A CN 202310693146A CN 116437016 B CN116437016 B CN 116437016B
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Abstract

本申请提供一种物体扫描方法、装置、电子设备及存储介质,涉及三维扫描技术领域。该方法通过第二移动小车上的***,跟踪第一移动小车上的扫描仪上的标志点以及跟踪扫描场景中的标志点,从而获取标志点的坐标信息,基于标志点的坐标信息以及预先确定的机械臂的基座坐标系相对于扫描仪坐标系的转换关系,对***坐标系相对于全局坐标系的转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的转换关系进行标定,以提升第一移动小车的定位精度,通过坐标系的标定,可克服第一移动小车定位精度误差大的问题,从而基于标定结果,进行物体扫描,可以提高获取到的扫描数据的精确性。

Description

物体扫描方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及三维扫描技术领域,具体而言,涉及一种物体扫描方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
在三维扫描场景中,通常采用设置有机械臂及扫描仪的AGV(自动导向车(Automated Guided Vehicle,简称AGV))小车装置实现物体扫描。
在进行物体扫描的过程中,需要控制小车先移动至能够扫描到完整物体的目标区域内再执行扫描,但是目前市面上的AGV小车均是采用激光雷达进行定位并且由于小车惯导***的累计误差和机械误差的存在,导致AGV小车的定位精度较差,无法准确的到达目标区域,从而导致获取的扫描数据准确性较差。
发明内容
本申请的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种物体扫描方法、装置、电子设备及存储介质,以便于解决现有技术中存在的小车定位精度差,扫描数据准确性较低的问题。
为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种物体扫描方法,应用于扫描***中的处理设备,所述扫描***包括:所述处理设备、第一移动小车以及第二移动小车,所述第一移动小车上设置有机械臂,所述机械臂的末端设置有扫描仪,所述第二移动小车上设置有***;所述方法包括:
获取目标扫描场景下所述第一移动小车与所述第二移动小车处于第一位置关系下时,所述扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息;所述第一位置关系包括:所述第二移动小车上的***可同时跟踪到所述第一移动小车上所述扫描仪上的各第一标志点以及所述扫描场景中各第二标志点;
根据所述扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息以及预先确定的第一转换关系,分别确定***坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的第三转换关系;所述第一转换关系用于表征机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的转换关系;
根据所述目标扫描场景下待扫描物体在所述全局坐标系下的位置信息、所述机械臂在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息以及所述第三转换关系,确定所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系;
根据所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系以及所述第二转换关系,得到所述待扫描物体的目标扫描数据。
可选地,所述根据所述扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息以及预先确定的第一转换关系,分别确定***坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的第三转换关系之前,还包括:
在所述第一移动小车与所述第二移动小车处于第二位置关系下时,获取所述机械臂的末端位于各预设位置时所采集的各组位置信息,每组位置信息包括:所述扫描仪在***坐标系下的位置信息以及所述机械臂的末端在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息;所述第二位置关系包括:所述第一移动小车位于所述第二移动小车的***视野范围内;
根据所述各组位置信息,确定所述机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的第一转换关系。
可选地,所述根据所述扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息以及预先确定的第一转换关系,分别确定***坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的第三转换关系,包括:
分别获取各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述***坐标系下的坐标信息;
根据所述各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述***坐标系下的坐标信息,分别确定所述第二转换关系以及所述扫描仪坐标系相对于所述全局坐标系的第四转换关系;
根据所述第一转换关系以及所述第四转换关系,确定机械臂的末端坐标系相对于所述全局坐标系的第五转换关系;
根据所述第五转换关系以及所述机械臂的基座坐标系相对于所述机械臂的末端坐标系的第六转换关系,确定所述第三转换关系。
可选地,所述根据所述各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述***坐标系下的坐标信息,分别确定所述第二转换关系以及所述扫描仪坐标系相对于所述全局坐标系的第四转换关系,包括:
根据各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息以及各第一标志点在所述***坐标系下的坐标信息,确定所述扫描仪坐标系相对于所述***坐标系的第七转换关系;
根据各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述***坐标系下的坐标信息,确定所述第二转换关系;
根据所述第二转换关系以及所述第七转换关系,确定所述第四转换关系。
可选地,所述根据所述第五转换关系以及所述机械臂的基座坐标系相对于所述机械臂的末端坐标系的第六转换关系,确定所述第三转换关系,包括:
获取所述机械臂的末端坐标系下的原点在所述机械臂的基座坐标系下的目标位置信息;
根据所述目标位置信息以及预设的约束信息,确定所述第六转换关系;
根据所述第五转换关系以及所述第六转换关系,确定所述第三转换关系。
可选地,所述根据所述目标扫描场景下待扫描物体在所述全局坐标系下的位置信息、所述机械臂在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息以及所述第三转换关系,确定所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系,包括:
根据所述机械臂在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息以及所述第三转换关系,确定所述机械臂在所述全局坐标系下的位置信息;
根据所述待扫描物体在所述全局坐标系下的位置信息以及所述机械臂在所述全局坐标系下的位置信息,确定所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系。
可选地,所述根据所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系以及所述第二转换关系,得到所述待扫描物体的目标扫描数据,包括:
根据所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系,确定扫描路径,并控制所述扫描仪按照所述扫描路径进行扫描,获取所述扫描仪所扫描到的初始的扫描数据,所述初始的扫描数据为所述待扫描物体在所述***坐标系下的扫描数据;
采用所述第二转换关系对所述初始的扫描数据进行转换,得到所述待扫描物体的目标扫描数据,所述目标扫描数据为所述待扫描物体在所述全局坐标系下的扫描数据。
第二方面,本申请实施例还提供了一种物体扫描装置,应用于扫描***中的处理设备,所述扫描***包括:所述处理设备、第一移动小车以及第二移动小车,所述第一移动小车上设置有机械臂,所述机械臂的末端设置有扫描仪,所述第二移动小车上设置有***;所述装置包括:获取模块、确定模块、计算模块;
所述获取模块,用于获取目标扫描场景下所述第一移动小车与所述第二移动小车处于第一位置关系下时,所述扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息;所述第一位置关系包括:所述第二移动小车上的***可同时跟踪到所述第一移动小车上所述扫描仪上的各第一标志点以及所述扫描场景中各第二标志点;
所述确定模块,用于根据所述扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息以及预先确定的第一转换关系,分别确定***坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的第三转换关系;所述第一转换关系用于表征机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的转换关系;
所述确定模块,用于根据所述目标扫描场景下待扫描物体在所述全局坐标系下的位置信息、所述机械臂在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息以及所述第三转换关系,确定所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系;
所述计算模块,用于根据所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系以及所述第二转换关系,得到所述待扫描物体的目标扫描数据。
可选地,所述获取模块,还用于在所述第一移动小车与所述第二移动小车处于第二位置关系下时,获取所述机械臂的末端位于各预设位置时所采集的各组位置信息,每组位置信息包括:所述扫描仪在***坐标系下的位置信息以及所述机械臂的末端在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息;所述第二位置关系包括:所述第一移动小车位于所述第二移动小车的***视野范围内;
所述确定模块,还用于根据所述各组位置信息,确定所述机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的第一转换关系。
可选地,所述确定模块,具体用于分别获取各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述***坐标系下的坐标信息;
根据所述各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述***坐标系下的坐标信息,分别确定所述第二转换关系以及所述扫描仪坐标系相对于所述全局坐标系的第四转换关系;
根据所述第一转换关系以及所述第四转换关系,确定机械臂的末端坐标系相对于所述全局坐标系的第五转换关系;
根据所述第五转换关系以及所述机械臂的基座坐标系相对于所述机械臂的末端坐标系的第六转换关系,确定所述第三转换关系。
可选地,所述确定模块,具体用于根据各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息以及各第一标志点在所述***坐标系下的坐标信息,确定所述扫描仪坐标系相对于所述***坐标系的第七转换关系;
根据各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述***坐标系下的坐标信息,确定所述第二转换关系;
根据所述第二转换关系以及所述第七转换关系,确定所述第四转换关系。
可选地,所述确定模块,具体用于获取所述机械臂的末端坐标系下的原点在所述机械臂的基座坐标系下的目标位置信息;
根据所述目标位置信息以及预设的约束信息,确定所述第六转换关系;
根据所述第五转换关系以及所述第六转换关系,确定所述第三转换关系。
可选地,所述确定模块,具体用于根据所述机械臂在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息以及所述第三转换关系,确定所述机械臂在所述全局坐标系下的位置信息;
根据所述待扫描物体在所述全局坐标系下的位置信息以及所述机械臂在所述全局坐标系下的位置信息,确定所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系。
可选地,所述计算模块,具体用于根据所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系,确定扫描路径,并控制所述扫描仪按照所述扫描路径进行扫描,获取所述扫描仪所扫描到的初始的扫描数据,所述初始的扫描数据为所述待扫描物体在所述***坐标系下的扫描数据;
采用所述第二转换关系对所述初始的扫描数据进行转换,得到所述待扫描物体的目标扫描数据,所述目标扫描数据为所述待扫描物体在所述全局坐标系下的扫描数据。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括:处理器、存储介质和总线,存储介质存储有处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,处理器与存储介质之间通过总线通信,处理器执行机器可读指令,以执行时执行如第一方面中提供的物体扫描方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行如第一方面提供的物体扫描方法的步骤。
本申请的有益效果是:
本申请提供一种物体扫描方法、装置、电子设备及存储介质,该方法通过第二移动小车上的***,跟踪第一移动小车上的扫描仪上的标志点以及跟踪扫描场景中的标志点,从而获取标志点的坐标信息,基于标志点的坐标信息以及预先确定的机械臂的基座坐标系相对于扫描仪坐标系的转换关系,对***坐标系相对于全局坐标系的转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的转换关系进行标定,以提升第一移动小车的定位精度,从而基于标定的坐标系转换关系结合待扫描物体的位置信息及机械臂的位置信息,控制扫描仪进行扫描,获取到待扫描物体在全局坐标系下的扫描数据。通过坐标系的标定,可克服第一移动小车定位精度误差大的问题,从而基于标定结果,进行物体扫描,可以提高获取到的扫描数据的精确性。
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他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种扫描***的架构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种全局坐标系的示意图;
图3为本申请实施例提供的物体扫描方法的流程示意图一;
图4为本申请实施例提供的物体扫描方法的流程示意图二;
图5为本申请实施例提供的物体扫描方法的流程示意图三;
图6为本申请实施例提供的物体扫描方法的流程示意图四;
图7为本申请实施例提供的物体扫描方法的流程示意图五;
图8为本申请实施例提供的物体扫描方法的流程示意图六;
图9为本申请实施例提供的物体扫描方法的流程示意图七;
图10为本申请实施例提供的一种物体扫描装置的示意图;
图11为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
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,应当理解,本申请中附图仅起到说明和描述的目的,并不用于限定本申请的保护范围。另外,应当理解,示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解,流程图的操作可以不按顺序实现,没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外,本领域技术人员在本申请内容的指引下,可以向流程图添加一个或多个其他操作,也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外,所描述的实施例仅仅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。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是,本申请实施例中将会用到术语“包括”,用于指出其后所声明的特征的存在,但并不排除增加其它的特征。
图1为本申请实施例提供的一种扫描***的架构示意图,如图1所示,扫描***包括:第一移动小车、第二移动小车及处理设备,处理设备分别与第一移动小车和第二移动小车通信连接,可控制第一移动小车和第二移动小车在扫描场景中进行移动。
第一移动小车上安装有机械臂,可以是多轴机械臂(也可称作多轴机器人),机械臂的末端连接有扫描仪,扫描仪可以为球型扫描仪;第二移动小车上安装有***,一种方式中,***可通过支架可拆卸的固定在第二移动小车上。机械臂、扫描仪以及***同样均与处理设备通信连接,以进行数据交互及运动控制。
在实际的扫描场景中,可包含有待扫描物体,而通常会先驱动第一移动小车移动至待扫描物体所在的目标位置上,在该目标位置上,通过控制机械臂的运动可控制扫描仪完整的扫描到待扫描物体的所有信息。
目前,在三维扫描领域中,用于扫描的移动小车可以为AGV(自动导向车,Automated Guided Vehicle)小车,由于AGV小车利用的激光雷达的精度为毫米级别,同时加上小车惯导***的累计误差和机械误差,使得AGV小车在扫描场景中定位精度较差,从而无法准确的移动至待扫描物体所对应的目标位置上。那么,在进行物体扫描时,则可能导致扫描数据不完整或者存在偏差。
基于此,本方案可利用第二移动小车上的***,跟踪第一移动小车上的扫描仪,对***所在的坐标系、扫描仪所在的坐标系、机械臂所在的坐标系以及全局坐标系之间的转换关系进行标定,以提升第一移动小车的定位精度,从而根据标定结果执行扫描流程,获取对待扫描物体的扫描数据,由于第一移动小车定位精度的提高,使得第一移动小车可以准确的移动至待扫描物体所对应的目标位置上,从而在目标位置上通过扫描仪对待扫描物体进行扫描,可获取到更加精确的扫描数据。
在对本方案的具体实施步骤展开说明之前,先对可能涉及到的部分坐标系的建立进行说明。
图2为本申请实施例提供的一种全局坐标系的示意图。可利用激光跟踪仪进行打点测量,利用3-2-1测量法,建立全局坐标系O1-XYZ,全局坐标系也可以理解为工装坐标系,可以指扫描场景中待扫描物体所在的坐标系,不同的扫描场景以及不同的待扫描物体所建立的全局坐标系均是不同的。将全局坐标系的原点和方向定义在待扫描物体的左下角顶点处。
其中,待扫描物体上竖直固定有多根柱子,每个柱子上包含三个标志点,这些标志点在下文中均统称为扫描场景中的第二标志点。
而利用第一移动小车可建立扫描场景下的地图坐标系O2-XYZ,其中,地图坐标系O2-XYZ的原点同样是建立在待扫描物体的左下角顶点处,也即与全局坐标系O1-XYZ的原点为同一个点。
参考图1,图1中第一移动小车上的扫描仪上设有五个标志点,这些标志点在下文中统称为扫描仪上的第一标志点。
图3为本申请实施例提供的物体扫描方法的流程示意图一;本方法的执行主体为上述图1的扫描***中的处理设备,如图3所示,该方法可包括:
S101、获取目标扫描场景下第一移动小车与第二移动小车处于第一位置关系下时,扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息;第一位置关系包括:第二移动小车上的***可同时跟踪到第一移动小车上扫描仪上的各第一标志点以及扫描场景中各第二标志点。
目标扫描场景下包含有待扫描物体,且待扫描物体的位置已固定。此时,可先将第二移动小车置于目标位置,在第二移动小车位置确定之后,再确定第一移动小车的位置,使得第一移动小车和第二移动小车之间的位置关系能够满足第一位置关系,其中,第一位置关系则可以指能够确保第二移动小车上的***能够同时跟踪到扫描场景中的各第二标志点以及第一移动小车上扫描仪上的各第一标志点。从而采集获取到各第一标志点的坐标信息和各第二标志点的坐标信息。
S102、根据扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息以及预先确定的第一转换关系,分别确定***坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的第三转换关系;第一转换关系用于表征机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的转换关系。
值得注意的是,在每执行一次新的扫描时,例如扫描场景发生变化或者待扫描物体发生变化时,需要重新执行步骤S101以获取当前扫描场景下的各第一标志点的坐标信息和各第二标志点的坐标信息。
而这里的第一转换关系可以是预先确定的,确定好的第一转换关系在后续的所有扫描场景下均可直接使用,也即第一转换关系仅标定一次即可。
基于上述所获取的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息以及第一转换关系,则可分别确定***坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的第三转换关系,这里采用RT|tracker_to_scanner表示第二转换关系,采用RT|robot_base_to_part表示第三转换关系。采用RT|endpoint_to_scanner表示第一转换关系。其中,机械臂的基座坐标系也可以指机械臂坐标系。
S103、根据目标扫描场景下待扫描物体在全局坐标系下的位置信息、机械臂在机械臂的基座坐标系下的位置信息以及第三转换关系,确定待扫描物体与机械臂之间的位置关系。
在一些实施例中,由于机械臂的位置信息是机械臂在机械臂的基座坐标系下的位置信息,而确定待扫描物体与机械臂之间的位置关系时,是确定待扫描物体和机械臂在全局坐标系下的位置关系,那么,可根据机械臂在机械臂的基座坐标系下的位置信息,采用第三转换关系对位置信息进行转换,得到机械臂在全局坐标系下的位置信息。
需要说明的是,本方案中所涉及的所有转换关系均可以表征转换矩阵,也即指两个坐标系之间的转换矩阵,可以包括平移矩阵和旋转矩阵。
而待扫描物体的位置信息本就是在全局坐标系下的位置信息,那么,根据待扫描物体在全局坐标系下的位置信息以及机械臂在全局坐标系下的位置信息,则可以确定待扫描物体与机械臂之间的位置关系。
S104、根据待扫描物体与机械臂之间的位置关系以及第二转换关系,得到待扫描物体的目标扫描数据。
可选地,根据待扫描物体与机械臂之间的位置关系可确定扫描路径,从而控制机械臂按照扫描路径运动以移动扫描仪对待扫描物体进行扫描,获取扫描数据,而扫描仪获取到是扫描数据为待扫描物体在***坐标系下的扫描数据,从而可采用第二转换关系对扫描数据进行转换,从而得到待扫描物体在全局坐标系下的扫描数据。其中,扫描数据可以为待扫描物体表面的材质信息,也可以为待扫描物体中各点的坐标信息等,不对扫描数据的类型进行限定,可以根据需求获取所需类型的扫描数据。
综上,本实施例提供的物体扫描方法,通过第二移动小车上的***,跟踪第一移动小车上的扫描仪上的标志点以及跟踪扫描场景中的标志点,从而获取标志点的坐标信息,基于标志点的坐标信息以及预先确定的机械臂的基座坐标系相对于扫描仪坐标系的转换关系,对***坐标系相对于全局坐标系的转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的转换关系进行标定,以提升第一移动小车的定位精度,从而基于标定的坐标系转换关系结合待扫描物体的位置信息及机械臂的位置信息,控制扫描仪进行扫描,获取到待扫描物体在全局坐标系下的扫描数据。通过坐标系的标定,可克服第一移动小车定位精度误差大的问题,从而基于标定结果,进行物体扫描,可以提高获取到的扫描数据的精确性。
图4为本申请实施例提供的物体扫描方法的流程示意图二;可选地,步骤S102中,根据扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息以及预先确定的第一转换关系,分别确定***坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的第三转换关系之前,本方法还可包括:
S201、在第一移动小车与第二移动小车处于第二位置关系下时,获取机械臂的末端位于各预设位置时所采集的各组位置信息,每组位置信息包括:扫描仪在***坐标系下的位置信息以及机械臂的末端在机械臂的基座坐标系下的位置信息;第二位置关系包括:第一移动小车位于第二移动小车的***视野范围内。
本实施例中对于第一转换关系的确定方式进行说明。首先使得第一移动小车与第二移动小车处于第二位置关系下,这里的第二位置关系可以指第一移动小车位于第二移动小车的***视野范围内。
其次,在第一移动小车的机器人示教器上进行位置编程,以设置若干个预设位置,也即设置机械臂的末端的若干预设位置,通常,设置的预设位置数量不少于10,所设置的若干预设位置应考虑如下原则:机械臂的各个轴具有充分的移动量。
那么,在控制机械臂的末端处于每个预设位置时,均可对应采集一组位置信息,也即在机械臂的末端处于每个预设位置时,对应采集当前扫描仪在***坐标系下的位置信息以及机械臂的末端在机械臂的基座坐标系下的位置信息。
S202、根据各组位置信息,确定机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的第一转换关系。
当有N个预设位置时,则可对应得到N组位置信息,从而可利用最小二乘法完成机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的位置信息标定,也即得到机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的第一转换关系。
图5为本申请实施例提供的物体扫描方法的流程示意图三;可选地,步骤S102中,根据扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息以及预先确定的第一转换关系,分别确定***坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的第三转换关系,可以包括:
S301、分别获取各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在***坐标系下的坐标信息。
第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息可直接通过扫描仪扫描获取,第一标志点在***坐标系下的坐标信息可通过***扫描第一标志点获取;同理,第二标志点在全局坐标系下的坐标信息则可直接读取,第二标志点在***坐标系下的坐标信息则可通过***扫描第二标志点获取。
S302、根据各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在***坐标系下的坐标信息,分别确定第二转换关系以及扫描仪坐标系相对于全局坐标系的第四转换关系。
根据上述获取的第一标志点的各坐标信息以及各第二标志点的各坐标信息,可分别计算得到***坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系、以及扫描仪坐标系相对于全局坐标系的第四转换关系。其中,可采用RT|scanner_to_part表示第四转换关系。
值得注意的是,在已知第一坐标系下点1和点2的坐标信息以及第二坐标系下点1和点2的坐标信息时,则可根据点1和点2在第一坐标系下的坐标信息以及点1和点2在第二坐标系下的坐标信息计算得到第一坐标系与第二坐标系之间的转换关系。其中,第一坐标系下的点1与第二坐标系下的点1为同一个点,第一坐标系下的点2与第二坐标系下的点2为同一个点。也就是说,在已知相同的点在不同坐标系下的坐标信息时,可计算得到不同坐标系之间的坐标转换关系。
S303、根据第一转换关系以及第四转换关系,确定机械臂的末端坐标系相对于全局坐标系的第五转换关系。
在已经第一转换关系RT|endpoint_to_scanner和第四转换关系RT|scanner_to_part时,可采用公式RT|endpoint_to_part = RT|endpoint_to_scannerRT|scanner_to_part计算得到机械臂的末端坐标系相对于全局坐标系的第五转换关系,其中,采用RT|endpoint_to_part表示第五转换关系。
S304、根据第五转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于机械臂的末端坐标系的第六转换关系,确定第三转换关系。
这里采用RT|robot_base_to_endpoint表示第六转换关系,那么,已知第五转换关系RT|endpoint_to_part和第六转换关系RT|robot_base_to_endpoint时,可采用公式RT|robot_base_to_part = RT|robot_base_to_endpointRT|endpoint_to_part,计算得到第三转换关系,也即得到机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的转换关系。
图6为本申请实施例提供的物体扫描方法的流程示意图四;可选地,步骤S302中,根据各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在***坐标系下的坐标信息,分别确定第二转换关系以及扫描仪坐标系相对于全局坐标系的第四转换关系,可以包括:
S401、根据各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息以及各第一标志点在***坐标系下的坐标信息,确定扫描仪坐标系相对于***坐标系的第七转换关系。
这里的具体计算则才用的是已有的计算理论,分别已知相同的点在两个不同坐标系下的坐标信息,可计算得到两个坐标系之间的转换关系。
可采用RT|scanner_to_tracker表示扫描仪坐标系相对于***坐标系的第七转换关系,相反地,***坐标系相对于扫描仪坐标系的转换关系则可表示为RT|tracker_to_scanner。
S402、根据各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在***坐标系下的坐标信息,确定第二转换关系。
同理,根据各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在***坐标系下的坐标信息,可计算出***坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系。
S403、根据第二转换关系以及第七转换关系,确定第四转换关系。
已知第二转换关系RT|tracker_to_part和第七转换关系RT|scanner_to_tracker,则可采用公式RT|scanner_to_part = RT|scanner_to_trackerRT|tracker_to_part计算得到第四转换关系,也即得到扫描仪坐标系相对于全局坐标系的转换关系。
图7为本申请实施例提供的物体扫描方法的流程示意图五;可选地,步骤S304中,根据第五转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于机械臂的末端坐标系的第六转换关系,确定第三转换关系,可以包括:
S501、获取机械臂的末端坐标系下的原点在机械臂的基座坐标系下的目标位置信息。
可选地,可以从机器人示教器上或者机器人SDK(开发辅助工具包)读取到机械臂的末端坐标系下的原点在机械臂的基座坐标系下的目标位置信息。
S502、根据目标位置信息以及预设的约束信息,确定第六转换关系。
这里的约束信息可以为右手法则,也即机械臂的末端坐标系与机械臂的基座坐标系的位置关系满足右手法则,那么,基于所确定的目标位置信息以及右手法则的约束,则可确定出机械臂的基座坐标系相对于机械臂的末端坐标系的第六转换关系。
S503、根据第五转换关系以及第六转换关系,确定第三转换关系。
在已知第五转换关系RT|endpoint_to_part以及第六转换关系RT|robot_base_to_endpoint时,则可采用公式RT|robot_base_to_part = RT|robot_base_to_endpointRT|endpoint_to_part,计算得到第三转换关系,也即得到机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的转换关系。
至此,则完成了对于第一移动小车、第二移动小车以及全局坐标系之间的标定,为后续的扫描流程做好准备工作。
图8为本申请实施例提供的物体扫描方法的流程示意图六;可选地,步骤S103中,根据目标扫描场景下待扫描物体在全局坐标系下的位置信息、机械臂在机械臂的基座坐标系下的位置信息以及第三转换关系,确定待扫描物体与机械臂之间的位置关系,可以包括:
S601、根据机械臂在机械臂的基座坐标系下的位置信息以及第三转换关系,确定机械臂在全局坐标系下的位置信息。
目前的扫描***可以支持单机扫描***和多机扫描***。所谓的单机扫描***则如图1所示的,由一个第一移动小车(携带机械臂夹持扫描仪)和一个第二移动小车(携带***)所组成的扫描***。而多机扫描***则可以为多个单机扫描***所组成的扫描***。
本实施例中以单机扫描***的扫描流程进行说明。
在执行扫描流程时,第一移动小车和第二移动小车之间处于上述的第一位置关系下,也即,将第二移动小车放置在合适位置,确保其***可以同时跟踪上扫描场景中的第二标志点信息和第一移动小车上的扫描仪的第一标志点信息。
此时,由于获取到的机械臂的位置信息是机械臂在机械臂的基座坐标系下的位置信息,而要计算的是待扫描物体与机械臂在全局坐标系下的位置关系,那么,可先根据标定的第三转换关系,也即根据机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的转换关系,计算得到机械臂在全局坐标系下的位置信息。
S602、根据待扫描物体在全局坐标系下的位置信息以及机械臂在全局坐标系下的位置信息,确定待扫描物体与机械臂之间的位置关系。
而待扫描物体的位置信息本身就是在全局坐标系下的位置信息,那么可以根据待扫描物体在全局坐标系下的位置信息以及机械臂在全局坐标系下的位置信息,确定待扫描物体与机械臂之间的位置关系。
图9为本申请实施例提供的物体扫描方法的流程示意图七;可选地,步骤S104中,根据待扫描物体与机械臂之间的位置关系以及第二转换关系,得到待扫描物体的目标扫描数据,可以包括:
S701、根据待扫描物体与机械臂之间的位置关系,确定扫描路径,并控制扫描仪按照扫描路径进行扫描,获取扫描仪所扫描到的初始的扫描数据,初始的扫描数据为待扫描物体在***坐标系下的扫描数据。
可选地,根据待扫描物体与机械臂之间的位置关系,可按照该位置关系模拟放置待扫描物体与机械臂,并进行仿真以模拟确定扫描路径。基于确定的扫描路径,可控制第一移动小车上的机械臂按照扫描路径移动以带动扫描仪对待扫描物体进行扫描,获取扫描仪所扫描到的初始的扫描数据。这里扫描仪所直接获取到的初始的扫描数据为待扫描物体在***坐标系下的扫描数据。
S702、采用第二转换关系对初始的扫描数据进行转换,得到待扫描物体的目标扫描数据,目标扫描数据为待扫描物体在全局坐标系下的扫描数据。
那么,可采用第二转换关系,也即采用***坐标系相对于全局坐标系的转换关系,将***坐标系下的扫描数据转换至全局坐标系下,从而得到待扫描物体的目标扫描数据。
而当为多机扫描***时,则可以将各单机扫描***的目标扫描数据合并对齐至全局坐标系下,得到完整的扫描数据。
综上,本申请实施例提供的物体扫描方法,通过第二移动小车上的***,跟踪第一移动小车上的扫描仪上的标志点以及跟踪扫描场景中的标志点,从而获取标志点的坐标信息,基于标志点的坐标信息以及预先确定的机械臂的基座坐标系相对于扫描仪坐标系的转换关系,对***坐标系相对于全局坐标系的转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的转换关系进行标定,以提升第一移动小车的定位精度,从而基于标定的坐标系转换关系结合待扫描物体的位置信息及机械臂的位置信息,控制扫描仪进行扫描,获取到待扫描物体在全局坐标系下的扫描数据。通过坐标系的标定,可克服第一移动小车定位精度误差大的问题,从而基于标定结果,进行物体扫描,可以提高获取到的扫描数据的精确性。
下述对用以执行本申请所提供的物体扫描方法的装置、设备及存储介质等进行说明,其具体的实现过程以及技术效果参见上述,下述不再赘述。
图10为本申请实施例提供的一种物体扫描装置的示意图,该物体扫描装置实现的功能对应上述方法执行的步骤。该装置可以理解为上述的处理设备。如图10所示,该装置可包括获取模块110、确定模块120、计算模块130;
获取模块110,用于获取目标扫描场景下第一移动小车与第二移动小车处于第一位置关系下时,扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息;第一位置关系包括:第二移动小车上的***可同时跟踪到第一移动小车上扫描仪上的各第一标志点以及扫描场景中各第二标志点;
确定模块120,用于根据扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息以及预先确定的第一转换关系,分别确定***坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的第三转换关系;第一转换关系用于表征机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的转换关系;
确定模块120,用于根据目标扫描场景下待扫描物体在全局坐标系下的位置信息、机械臂在机械臂的基座坐标系下的位置信息以及第三转换关系,确定待扫描物体与机械臂之间的位置关系;
计算模块130,用于根据待扫描物体与机械臂之间的位置关系以及第二转换关系,得到待扫描物体的目标扫描数据。
可选地,获取模块110,还用于在第一移动小车与第二移动小车处于第二位置关系下时,获取机械臂的末端位于各预设位置时所采集的各组位置信息,每组位置信息包括:扫描仪在***坐标系下的位置信息以及机械臂的末端在机械臂的基座坐标系下的位置信息;第二位置关系包括:第一移动小车位于第二移动小车的***视野范围内;
确定模块120,还用于根据各组位置信息,确定机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的第一转换关系。
可选地,确定模块120,具体用于分别获取各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在***坐标系下的坐标信息;
根据各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在***坐标系下的坐标信息,分别确定第二转换关系以及扫描仪坐标系相对于全局坐标系的第四转换关系;
根据第一转换关系以及第四转换关系,确定机械臂的末端坐标系相对于全局坐标系的第五转换关系;
根据第五转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于机械臂的末端坐标系的第六转换关系,确定第三转换关系。
可选地,确定模块120,具体用于根据各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息以及各第一标志点在***坐标系下的坐标信息,确定扫描仪坐标系相对于***坐标系的第七转换关系;
根据各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在***坐标系下的坐标信息,确定第二转换关系;
根据第二转换关系以及第七转换关系,确定第四转换关系。
可选地,确定模块120,具体用于获取机械臂的末端坐标系下的原点在机械臂的基座坐标系下的目标位置信息;
根据目标位置信息以及预设的约束信息,确定第六转换关系;
根据第五转换关系以及第六转换关系,确定第三转换关系。
可选地,确定模块120,具体用于根据机械臂在机械臂的基座坐标系下的位置信息以及第三转换关系,确定机械臂在全局坐标系下的位置信息;
根据待扫描物体在全局坐标系下的位置信息以及机械臂在全局坐标系下的位置信息,确定待扫描物体与机械臂之间的位置关系。
可选地,计算模块130,具体用于根据待扫描物体与机械臂之间的位置关系,确定扫描路径,并控制扫描仪按照扫描路径进行扫描,获取扫描仪所扫描到的初始的扫描数据,初始的扫描数据为待扫描物体在***坐标系下的扫描数据;
采用第二转换关系对初始的扫描数据进行转换,得到待扫描物体的目标扫描数据,目标扫描数据为待扫描物体在全局坐标系下的扫描数据。
上述装置用于执行前述实施例提供的方法,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC),或,一个或多个微处理器(digital singnal processor,简称DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(CentralProcessing Unit,简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上***(system-on-a-chip,简称SOC)的形式实现。
上述模块可以经由有线连接或无线连接彼此连接或通信。有线连接可以包括金属线缆、光缆、混合线缆等,或其任意组合。无线连接可以包括通过LAN、WAN、蓝牙、ZigBee、或NFC等形式的连接,或其任意组合。 两个或更多个模块可以组合为单个模块,并且任何一个模块可以分成两个或更多个单元。所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的***和装置的具体工作过程,可以参考方法实施例中的对应过程,本申请中不再赘述。
图11为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图,该设备可包括:处理器801、存储介质802。
存储介质802用于存储程序,处理器801调用存储介质802存储的程序,以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似,这里不再赘述。
其中,存储介质802存储有程序代码,当程序代码被处理器801执行时,使得处理器801执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种示例性实施方式的物体扫描方法中的各种步骤。
处理器801可以是通用处理器,例如中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,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,可以实现或者执行本申请实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储介质802作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储介质可以包括至少一种类型的存储介质,例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储介质、随机访问存储介质(Random AccessMemory,RAM)、静态随机访问存储介质(Static Random Access Memory,SRAM)、可编程只读存储介质(Programmable Read Only Memory,PROM)、只读存储介质(Read Only Memory,ROM)、带电可擦除可编程只读存储介质(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、磁性存储介质、磁盘、光盘等等。存储介质是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。本申请实施例中的存储介质802还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置,用于存储程序指令和/或数据。
可选地,本申请还提供一种程序产品,例如计算机可读存储介质,包括程序,该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,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,仅仅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,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
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网络单元上。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,在本申请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,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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)或处理器(英文:processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储介质(英文:Read-Only Memory,简称:ROM)、随机存取存储介质(英文:Random Access Memory,简称:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (8)

1.一种物体扫描方法,其特征在于,应用于扫描***中的处理设备,所述扫描***包括:所述处理设备、第一移动小车以及第二移动小车,所述第一移动小车上设置有机械臂,所述机械臂的末端设置有扫描仪,所述第二移动小车上设置有***;所述方法包括:
获取目标扫描场景下所述第一移动小车与所述第二移动小车处于第一位置关系下时,所述扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息;所述第一位置关系包括:所述第二移动小车上的***可同时跟踪到所述第一移动小车上所述扫描仪上的各第一标志点以及所述扫描场景中各第二标志点;
分别获取各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述***坐标系下的坐标信息;所述全局坐标系用于表征扫描场景中待扫描物体所在的坐标系,所述全局坐标系的原点和方向定义在待扫描物体的左下角顶点处;
根据所述各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述***坐标系下的坐标信息,分别确定第二转换关系以及所述扫描仪坐标系相对于所述全局坐标系的第四转换关系;所述第二转换关系用于表征***坐标系相对于全局坐标系的转换关系;
根据第一转换关系以及所述第四转换关系,确定机械臂的末端坐标系相对于所述全局坐标系的第五转换关系;所述第一转换关系为预先确定的,所述第一转换关系用于表征机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的转换关系;
根据所述第五转换关系以及所述机械臂的基座坐标系相对于所述机械臂的末端坐标系的第六转换关系,确定第三转换关系;第三转换关系用于表征机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的转换关系;
根据所述目标扫描场景下待扫描物体在所述全局坐标系下的位置信息、所述机械臂在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息以及所述第三转换关系,确定所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系;
根据所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系,确定扫描路径,并控制所述扫描仪按照所述扫描路径进行扫描,获取所述扫描仪所扫描到的初始的扫描数据,所述初始的扫描数据为所述待扫描物体在所述***坐标系下的扫描数据;
采用所述第二转换关系对所述初始的扫描数据进行转换,得到所述待扫描物体的目标扫描数据,所述目标扫描数据为所述待扫描物体在所述全局坐标系下的扫描数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一转换关系采用如下方式确定:
在所述第一移动小车与所述第二移动小车处于第二位置关系下时,获取所述机械臂的末端位于各预设位置时所采集的各组位置信息,每组位置信息包括:所述扫描仪在***坐标系下的位置信息以及所述机械臂的末端在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息;所述第二位置关系包括:所述第一移动小车位于所述第二移动小车的***视野范围内;
根据所述各组位置信息,确定所述机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的第一转换关系。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述***坐标系下的坐标信息,分别确定所述第二转换关系以及所述扫描仪坐标系相对于所述全局坐标系的第四转换关系,包括:
根据各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息以及各第一标志点在所述***坐标系下的坐标信息,确定所述扫描仪坐标系相对于所述***坐标系的第七转换关系;
根据各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述***坐标系下的坐标信息,确定所述第二转换关系;
根据所述第二转换关系以及所述第七转换关系,确定所述第四转换关系。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第五转换关系以及所述机械臂的基座坐标系相对于所述机械臂的末端坐标系的第六转换关系,确定所述第三转换关系,包括:
获取所述机械臂的末端坐标系下的原点在所述机械臂的基座坐标系下的目标位置信息;
根据所述目标位置信息以及预设的约束信息,确定所述第六转换关系;
根据所述第五转换关系以及所述第六转换关系,确定所述第三转换关系。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标扫描场景下待扫描物体在所述全局坐标系下的位置信息、所述机械臂在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息以及所述第三转换关系,确定所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系,包括:
根据所述机械臂在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息以及所述第三转换关系,确定所述机械臂在所述全局坐标系下的位置信息;
根据所述待扫描物体在所述全局坐标系下的位置信息以及所述机械臂在所述全局坐标系下的位置信息,确定所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系。
6.一种物体扫描装置,其特征在于,应用于扫描***中的处理设备,所述扫描***包括:所述处理设备、第一移动小车以及第二移动小车,所述第一移动小车上设置有机械臂,所述机械臂的末端设置有扫描仪,所述第二移动小车上设置有***;所述装置包括:获取模块、确定模块、计算模块;
所述获取模块,用于获取目标扫描场景下所述第一移动小车与所述第二移动小车处于第一位置关系下时,所述扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息;所述第一位置关系包括:所述第二移动小车上的***可同时跟踪到所述第一移动小车上所述扫描仪上的各第一标志点以及所述扫描场景中各第二标志点;
所述确定模块,用于分别获取各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述***坐标系下的坐标信息;根据所述各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述***坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述***坐标系下的坐标信息,分别确定第二转换关系以及所述扫描仪坐标系相对于所述全局坐标系的第四转换关系;所述第二转换关系用于表征***坐标系相对于全局坐标系的转换关系;根据第一转换关系以及所述第四转换关系,确定机械臂的末端坐标系相对于所述全局坐标系的第五转换关系;所述第一转换关系为预先确定的,所述第一转换关系用于表征机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的转换关系;根据所述第五转换关系以及所述机械臂的基座坐标系相对于所述机械臂的末端坐标系的第六转换关系,确定第三转换关系;第三转换关系用于表征机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的转换关系;所述全局坐标系用于表征扫描场景中待扫描物体所在的坐标系,所述全局坐标系的原点和方向定义在待扫描物体的左下角顶点处;
所述确定模块,用于根据所述目标扫描场景下待扫描物体在所述全局坐标系下的位置信息、所述机械臂在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息以及所述第三转换关系,确定所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系;
所述计算模块,用于根据所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系,确定扫描路径,并控制所述扫描仪按照所述扫描路径进行扫描,获取所述扫描仪所扫描到的初始的扫描数据,所述初始的扫描数据为所述待扫描物体在所述***坐标系下的扫描数据;
采用所述第二转换关系对所述初始的扫描数据进行转换,得到所述待扫描物体的目标扫描数据,所述目标扫描数据为所述待扫描物体在所述全局坐标系下的扫描数据。
7.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述程序指令,以实现如权利要求1至5任一所述的物体扫描方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时以实现如权利要求1至5任一所述的物体扫描方法。
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