CN115570562A - 机器人装配位姿确定方法、装置、机器人及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种机器人装配位姿确定方法、装置、机器人及存储介质。该方法包括：确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换；确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换；获取示教装配相对位姿变换，并根据所述示教装配相对位姿变换、所述第一相对位姿变换及所述第二相对位姿变换确定机器人装配位姿变换；根据所述机器人装配位姿变换以及机器人示教装配位姿确定机器人当前装配位姿。本公开的方法，通过机器人装配位姿变换能准确确定机器人当前装配位姿，采用当前装配位姿进行装配工作，能够有效地减少了装配过程存在的误差，从而提高了机器人抓取定位精度以及装配作业的可靠性。

Description

机器人装配位姿确定方法、装置、机器人及存储介质

技术领域

本公开涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人装配位姿确定方法、装置、机器人及存储介质。

背景技术

随着机器人技术的发展，机器人已经广泛应用于航空、航天、汽车、电子产品、制药、教育等多个领域。装配是产品制造过程中的一个重要环节，通过机器人进行装配能够在极大程度上提升制造效率。

现有技术中，通常采用示教的方式，工人对安装在机器人上的把手、操作杆等或机器人本体施力，使机器人向作用力的方向移动而使机器人移动至所希望的位置，机器人能够根据预先设置的示教程序按照预定的轨迹执行工作，从而完成装配。

现有的基于示教程序的装配取决于机器人自身的精度，若机器人自身的参数发生变化，会导致装配过程中的误差较大，使作业精度较低。

发明内容

本公开提供一种机器人装配位姿确定方法、装置、机器人及存储介质，用以解决现有的基于示教程序执行装配的机器人若其自身参数发生变化，会导致装配误差较大的问题。

第一方面，本公开提供一种机器人装配位姿确定方法，包括：

确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换；

确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换；

获取示教装配相对位姿变换，并根据所述示教装配相对位姿变换、所述第一相对位姿变换及所述第二相对位姿变换确定机器人装配位姿变换；

根据所述机器人装配位姿变换以及机器人示教装配位姿确定机器人当前装配位姿，其中，所述第一待装配工件和所述第二待装配工件能够配合组装，所述第一待装配工件和所述第一示教工件为同类配件，所述第二待装配工件和所述第二示教工件为同类配件。

第二方面，本公开提供一种机器人装配位姿确定装置，包括：

确定单元，用于确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换；

确定单元，还用于确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换；

处理单元，用于获取示教装配相对位姿变换，并根据所述示教装配相对位姿变换、所述第一相对位姿变换及所述第二相对位姿变换确定机器人装配位姿变换；

确定单元，还用于根据所述机器人装配位姿变换以及机器人示教装配位姿确定机器人当前装配位姿，其中，所述第一待装配工件和所述第二待装配工件能够配合组装，所述第一待装配工件和所述第一示教工件为同类配件，所述第二待装配工件和所述第二示教工件为同类配件。

第三方面，本发明提供一种机器人，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，所述处理器执行如第一方面所述的方法。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面所述的方法。

本公开提供的机器人装配位姿确定方法、装置、机器人及存储介质，确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换；确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换；获取示教装配相对位姿变换，并根据所述示教装配相对位姿变换、所述第一相对位姿变换及所述第二相对位姿变换确定机器人装配位姿变换；根据所述机器人装配位姿变换以及机器人示教装配位姿确定机器人当前装配位姿，通过机器人装配位姿变换能准确确定机器人当前装配位姿，采用当前装配位姿进行装配工作，能够有效地减少了装配过程存在的误差，从而提高了机器人抓取定位精度以及装配作业的可靠性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的机器人装配位姿确定方法的应用场景示意图；

图2为本发明提供的一种机器人装配位姿确定方法的流程示意图；

图3为本发明提供的一种机器人装配位姿确定方法的工件装配示意图；

图4为本发明提供的另一种机器人装配位姿确定方法的流程示意图；

图5为本发明提供的另一种机器人装配位姿确定方法的工件装配示意图；

图6为本发明提供的另一种机器人装配位姿确定方法的流程示意图；

图7为本发明提供的另一种机器人装配位姿确定方法的流程示意图；

图8为本发明提供的一种机器人装配位姿确定装置的结构示意图；

图9为用来实现本发明实施例的机器人装配位姿确定方法的机器人的框图。

符号说明：

11-第一示教工件 12-第二示教工件 21-第一待装配工件

22-第二待装配工件 100-机械臂 31-3D相机

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

现有技术中，通常采用示教的方式，工人对安装在机器人上的把手、操作杆等或机器人本体施力，使机器人向作用力的方向移动而使机器人移动至所希望的位置，机器人能够根据预先设置的示教程序按照预定的轨迹执行工作，从而完成装配。

现有的基于示教程序的装配取决于机器人自身的精度，在一些场景中，如，基于生产需要，有时会对机器人的进行部分或整体更换、或改变机器人工作位置，在上述情况下，机器人自身的参数可能会发生变化，若机器人自身的参数发生变化，会导致装配过程中的误差较大，使作业精度较低。

所以针对现有技术中基于示教程序执行装配的机器人若其自身参数发生变化，会导致装配误差较大的问题，发明人在研究中发现，确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换，进一步确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换，通过示教装配相对位姿变换、第一相对位姿变换及第二相对位姿变换得到机器人装配位姿变换，通过机器人装配位姿变换能准确确定当前装配位即实际装配位姿，机器人控制机器人的机械臂100采用当前装配位姿执行对第一待装配工件与第二待装配工件进行组装操作。采用实际装配位姿进行装配工作，能够有效地减少了装配过程存在的误差，从而提高了机器人抓取定位精度以及装配作业的可靠性。

所以发明人基于上述的创造性发现，提出了本发明实施例的技术方案。下面对本发明实施例提供的机器人装配位姿确定方法的应用场景进行介绍。

如图1所示，在示教装配场景中，第一示教工件11和第二示教工件12能够组合装配，将第一示教工件11与第二示教工件12组合形成装配体，第二待装配工件22和第二示教工件12为同类配件。在实际装配场景中，第一待装配工件21和第二待装配工件22能够配合组装，第一待装配工件21和第一示教工件11为同类配件。机器人确定第一待装配工件21相对于第一示教工件11的第一相对位姿变换，进一步确定第二待装配工件22相对于第二示教工件12的第二相对位姿变换，通过示教装配相对位姿变换、第一相对位姿变换及第二相对位姿变换得到机器人装配位姿变换，通过机器人装配位姿变换能准确确定机器人当前装配位姿，采用当前装配位姿进行装配工作，能够有效地减少了装配过程存在的误差，从而提高了机器人抓取定位精度以及装配作业的可靠性。

以下将参照附图来具体描述本发明的实施例。

在一种可能的实现方式中，图2为本发明提供的一种机器人装配位姿确定方法的流程示意图，如图2所示，本实施例提供的机器人装配位姿确定方法的执行主体为机器人装配位姿确定装置，该机器人装配位姿确定装置位于机器人中，则本实施例提供的机器人装配位姿确定方法包括以下步骤：

步骤101，确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换。

参见图3，在示教装配场景中，第一示教工件11和第二示教工件12能够组合装配，将第一示教工件11与第二示教工件12组合形成装配体，第二待装配工件22和第二示教工件12为同类配件。在实际装配场景中，第一待装配工件21和第二待装配工件22能够配合组装，第一待装配工件21和第一示教工件11为同类配件。

在实际装配过程中，可通过待装配工件的移动变化关系得到机器人装配位姿变换，待装配工件的移动变化关系为待装配工件实际装配前相对于待装配工件实际装配后的相对位姿变换，可以将待装配工件的移动变化问题转化三个相对位姿变换，三个相对位姿变换包括第一相对位姿变换、第二相对位姿变换示教装配相对位姿变换，通过三个相对位姿变换进一步得到待装配工件实际装配过程中的移动变化关系，该移动变化关系即为机器人装配位姿变换。

本实施例中，上述三个相对位姿变换包括第一相对位姿变换，第一相对位姿变换是第一待装配工件相对于第一示教工件而言的相对位姿变换，确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换。

需要说明的是，上述位姿为机器人坐标系下的位置和姿态。

步骤102，确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换。

本实施例中，上述三个相对位姿变换还包括第二相对位姿变换，第二相对位姿变换是第二待装配工件相对于第二示教工件而言的相对位姿变换，确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换。

步骤103，获取示教装配相对位姿变换，并根据示教装配相对位姿变换、第一相对位姿变换及第二相对位姿变换确定机器人装配位姿变换。

本实施例中，上述三个相对位姿变换还包括示教装配相对位姿变换，示教装配相对位姿变换为第一示教工件相对于第二示教配工件而言的相对位姿变换，获取示教装配相对位姿变换，进一步根据示教装配相对位姿变换、第一相对位姿变换及第二相对位姿变换计算机器人装配位姿变换。

步骤104，根据机器人装配位姿变换以及机器人示教装配位姿确定机器人当前装配位姿。

本实施例中，采用机器人装配位姿变换确定机器人安装的绝对位姿，即根据机器人装配位姿变换以及机器人示教装配位姿计算机器人当前装配位姿，机器人采用当前装配位姿完成装配工作。

本实施例中，确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换，进一步确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换，通过示教装配相对位姿变换、第一相对位姿变换及第二相对位姿变换得到机器人装配位姿变换，通过机器人装配位姿变换能准确确定机器人当前装配位姿，采用当前装配位姿进行装配工作，能够有效地减少了装配过程存在的误差，从而提高了机器人抓取定位精度以及装配作业的可靠性。

在一种可能的实现方式中，图4为本发明提供的另一种机器人装配位姿确定方法的流程示意图，对确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换进行细化说明，包括：

步骤1011，获取第一示教工件上的示教参考点对应的模板点云及第一待装配工件对应的场景点云。

参见图3，在第一示教工件11设置上示教参考点P1，在第一待装配工件21上设置参考点P1’，其中，示教参考点P1在第一示教工件11上的设置位置与第一待装配工件21上的参考点P1’在第一待装配工件21上的设置位置相同。

需要说明的是，参考点的选取原则为在装配移动过程中未与工件发生相对运动的点，如，第一示教工件的示教参考点的选取原则为在示教装配移动过程中未与第一示教工件发生相对运动的点。

本实施例中，获取第一示教工件上的示教参考点对应的模板点云及第一待装配工件对应的场景点云。其中，模板点云是在获取第一示教工件上的示教参考点的空间坐标后得到的点的集合。其中，场景点云是实际装配前第一待装配工件所处场景的点云。

可选地，对获取第一示教工件上的示教参考点对应的模板点云及第一待装配工件对应的场景点云进行详细说明，包括：

步骤1011a，根据示教装配的视觉图像获取第一示教工件上的示教参考点对应的模板点云。

参见图5，机器人上设置3D相机，或3D设置在机器人外部，且与机器人通信连接，机器人通过3D相机31与第一示教工件11对应设置，通过3D相机31采集示教装配的视觉图像。获取示教装配的视觉图像，根据示教装配的视觉图像获取第一示教工件11上的示教参考点对应的模板点云。

步骤1011b，根据实际装配的视觉图像获取第一待装配工件对应的场景点云。

继续参见图5，3D相机31与第一待装配工件21对应设置，通过3D相机31采集实际装配的视觉图像。获取实际装配的视觉图像，根据根据实际装配的视觉图像获取第一待装配工件21对应的场景点云。通过视觉图像获取模板点云及场景点云，从而采用点云数据准确确定位姿信息。

步骤1012，根据模板点云及场景点云，确定第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿。

本实施例中，根据第一示教工件上的示教参考点对应的模板点云及第一待装配工件对应的场景点云能够确定第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿。

可选地，对根据模板点云及场景点云，确定第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿进行详细说明，包括：

步骤1012a，根据模板点云及场景点云，确定第一待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿。

本实施例中，第一待装配工件和第一示教工件为同类配件，故第一示教工件上的示教参考点对应的模板点云等同于第一待装配工件上的示教参考点对应的模板点云，将第一示教工件上的示教参考点对应的模板点云及第一待装配工件对应的场景点云进行匹配，从而识别到场景点云中的模板点云即识别到第一待装配工件的参考点，获取第一待装配工件的参考点在相机坐标系下的位姿。

步骤1012b，将第一待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿转换为机器人坐系下的位姿，并将转换后的位姿确定为第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿。

本实施例中，将一个坐标系变成另一个坐标系主要包括两方面：位置(原点)，姿态(XYZ轴向)，原点位置的变换叫做平移，姿态的变换叫做旋转。将第一待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿转换为机器人坐系下的位姿，将转换后的位姿确定为第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿。通过模板点云及场景点云能够准确确定第一待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿，从而得到第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿。

步骤1013，获取示教参考点在机器人坐标系下的位姿。

本实施例中，通过参考点相对位姿变换计算第一相对位姿变换，获取第一示教工件上的示教参考点在机器人坐标系下的位姿，进一步根据示教参考点在机器人坐标系下的位姿计算第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换。

步骤1014，根据示教参考点在机器人坐标系下的位姿及第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿，确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换。

参见图3，第一待装配工件21相对于第一示教工件11的第一相对位姿变换可以转换为第一待装配工件21上的参考点P1’相对于第一示教工件11上的示教参考点P1的相对位姿变换，因此根据第一示教工件11上的示教参考点P1在机器人坐标系下的位姿及第一待装配工件21上的参考点P1’在机器人坐标系下的位姿计算第一待装配工件21相对于第一示教工件11的第一相对位姿变换，具体地，根据公式(1)计算第一相对位姿变换；

T₁＝P₁'×P₁ ^-1 公式(1)

其中，T1为第一相对位姿变，P1’为第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿，P1为第一示教工件上的示教参考点在机器人坐标系下的位姿，公式中的P₁ ^-1含义为第一示教工件上的示教参考点在机器人坐标系下的位姿的逆运算。

本实施例中，借助工件参考点的位姿计算第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换，能够得到较为准确的相对位姿变换。

在一种可能的实现方式中，图6为本发明提供的另一种机器人装配位姿确定方法的流程示意图，对确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换进行细化说明，包括：

步骤1021，获取第二示教工件上的示教参考点对应的模板点云及第二待装配工件对应的场景点云。

参见图3，在第二示教工件12设置上示教参考点P2，在第二待装配工件22上设置参考点P2’，其中，示教参考点P2在第二示教工件12上的设置位置与第二待装配工件22上的参考点P2’在第二待装配工件22上的设置位置相同。

需要说明的是，参考点的选取原则为在装配移动过程中未与工件发生相对运动的点，如，第二示教工件的示教参考点的选取原则为在示教装配移动过程中未与第二示教工件发生相对运动的点。

本实施例中，获取第二示教工件上的示教参考点对应的模板点云及第二待装配工件对应的场景点云。其中，模板点云是在获取第二示教工件上的示教参考点的空间坐标后得到的点的集合。其中，场景点云是实际装配前第二待装配工件所处场景的点云。

可选地，对获取第二示教工件上的示教参考点对应的模板点云及第二待装配工件对应的场景点云进行细化说明，包括：

步骤1021a，根据示教装配的视觉图像获取第二示教工件上的示教参考点对应的模板点云。

参见图5，3D相机31与第二示教工件12对应设置，通过3D相机31采集示教装配的视觉图像。获取示教装配的视觉图像，根据示教装配的视觉图像获取第二示教工件12上的示教参考点对应的模板点云。

步骤1021b，根据实际装配的视觉图像获取第二待装配工件对应的场景点云。

继续参见图5，3D相机31与第二待装配工件22对应设置，通过3D相机31采集实际装配的视觉图像。获取实际装配的视觉图像，根据根据实际装配的视觉图像获取第二待装配工件22对应的场景点云。

本实施例中，通过视觉图像获取模板点云及场景点云，从而采用点云数据准确确定位姿信息。

步骤1022，根据模板点云及场景点云，确定第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿。

本实施例中，根据第二示教工件上的示教参考点对应的模板点云及第二待装配工件对应的场景点云能够确定第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿。

可选地，对根据模板点云及场景点云，确定第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿进行细化说明，包括：

步骤1022a，根据模板点云及场景点云，确定第二待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿。

本实施例中，第二待装配工件和第二示教工件为同类配件，故第二示教工件上的示教参考点对应的模板点云等同于第二待装配工件上的示教参考点对应的模板点云，将第二示教工件上的示教参考点对应的模板点云及第二待装配工件对应的场景点云进行匹配，从而识别到场景点云中的模板点云即识别到第二待装配工件的参考点，获取第二待装配工件的参考点在相机坐标系下的位姿。

步骤1022b，将第二待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿转换为机器人坐系下的位姿，并将转换后的位姿确定为第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿。

本实施例中，将第二待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿转换为机器人坐系下的位姿，将转换后的位姿确定为第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿。通过模板点云及场景点云能够准确确定第二待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿，从而得到第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿。

步骤1023，获取示教参考点在机器人坐标系下的位姿。

本实施例中，通过参考点相对位姿变换计算第二相对位姿变换，获取第二示教工件上的示教参考点在机器人坐标系下的位姿，进一步根据示教参考点在机器人坐标系下的位姿计算第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换。

步骤1024，根据示教参考点在机器人坐标系下的位姿及第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿，确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换。

参见图3，第二待装配工件22相对于第二示教工件12的第二相对位姿变换可以转换为第二待装配工件22上的参考点P2’相对于第二示教工件12上的示教参考点P2的相对位姿变换，因此根据第二示教工件12上的示教参考点P2在机器人坐标系下的位姿及第二待装配工件22上的参考点P2’在机器人坐标系下的位姿计算第二待装配工件22相对于第二示教工件12的第二相对位姿变换，具体地，根据公式(2)计算第二相对位姿变换；

其中，T2为第二相对位姿变，P2’为第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿，P2为第二示教工件上的示教参考点在机器人坐标系下的位姿，公式中的P₂ ^-1含义为第二示教工件上的示教参考点在机器人坐标系下的位姿的逆运算。

本实施例中，借助工件参考点的位姿计算第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换，能够得到较为准确的相对位姿变换。

在一种可能的实现方式中，图7为本发明提供的另一种机器人装配位姿确定方法的流程示意图，如图7所示，本实施例提供的机器人装配位姿确定方法的执行主体为机器人装配位姿确定装置，该机器人装配位姿确定装置位于机器人中，则本实施例提供的机器人装配位姿确定方法包括以下步骤：

步骤201，确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换。

步骤202，确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换。

需要说明的是，确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换及确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换的实现方式，可参上述实现方式，在此不做赘述。

步骤203，获取第一示教工件在机器人坐系下的位姿及第二示教工件在机器人坐系下的位姿。

本实施例中，示教装配相对位姿变换为第一示教工件相对于第二示教配工件而言的相对位姿变换，参见图3，第一示教工件11相对于第二示教工件12的示教装配相对位姿变换可以转换为第一示教工件11上的参考点P1相对于第二示教工件12上的示教参考点P2的相对位姿变换，因此获取第二示教工件12上的示教参考点P2在机器人坐标系下的位姿及第一示教工件11上的参考点P1在机器人坐标系下的位姿。

步骤204，根据第一示教工件在机器人坐系下的位姿及第二示教工件在机器人坐系下的位姿确定示教装配相对位姿变换。

继续参见图3，根据第二示教工件12上的示教参考点P2在机器人坐标系下的位姿及第一示教工件11上的参考点P1在机器人坐标系下的位姿计算第一示教工件11相对于第二示教工件12的示教装配相对位姿变换，具体地，根据公式(3)计算示教装配相对位姿变换；

T₀＝P₂×P₁ ^-1 公式(3)

其中，T0为示教装配相对位姿变换，P1为第一示教工件上的示教参考点在机器人坐标系下的位姿，P2为第二示教工件上的示教参考点在机器人坐标系下的位姿，公式中的P₁ ^-1含义为为第一示教工件上的示教参考点在机器人坐标系下的位姿的逆运算。

本实施例中，借助工件参考点的位姿计算第一示教工件相对于第二示教配工件而言的相对位姿变换的示教装配相对位姿变换，能够得到较为准确的示教装配相对位姿变换。

步骤205，获取示教装配相对位姿变换，并根据示教装配相对位姿变换、第一相对位姿变换及第二相对位姿变换确定机器人装配位姿变换。

可选地，对获取示教装配相对位姿变换，并根据示教装配相对位姿变换、第一相对位姿变换及第二相对位姿变换确定机器人装配位姿变换进行细化说明，包括：

步骤2051，计算示教装配相对位姿变换、第一相对位姿变换及第二相对位姿变换的乘积，将乘积结果确定为机器人装配位姿变换。

本实施例中，将示教装配相对位姿变换、对应的计算结果及第二相对位姿变换代入公式(4)中计算乘积，将乘积结果确定为机器人装配位姿变换。

T＝T₂×T₀×T₁ ^-1 公式(4)

其中，T为机器人装配位姿变换，T₂为第二相对位姿变换，T₁为第一相对位姿变换，T₁ ^-1的含义为第一相对位姿变换的逆运算。

本实施例中，通过示教装配相对位姿变换、第一相对位姿变换及第二相对位姿变换得到机器人装配位姿变换，采用机器人装配位姿变换纠正装配位姿。

步骤206，根据机器人装配位姿变换以及机器人示教装配位姿确定机器人当前装配位姿。

可选地，对根据机器人装配位姿变换以及机器人示教装配位姿确定机器人当前装配位姿进行细化说明，包括：

步骤2061，计算机器人装配位姿变换与机器人示教装配位姿的乘积，将乘积结果确定为机器人当前装配位姿。

本实施例中，将机器人装配位姿变换与机器人示教装配位姿代入公式(5)中计算乘积，将乘积结果确定为机器人当前装配位姿。

P＝T×P₀ 公式(5)

其中，P为机器人当前装配位姿，T为机器人装配位姿变换，P0为机器人示教装配位姿。

本实施例中，通过机器人装配位姿变换能准确确定机器人当前装配位姿，有效提高机器人装配精度。

步骤207，控制机器人的机械臂采用当前装配位姿执行对第一待装配工件与第二待装配工件进行组装操作。

本实施例中，采用机器人装配位姿变对机器人示教装配位姿进行纠正，得到当前装配位姿，进一步控制机器人的机械臂采用当前装配位姿执行对第一待装配工件与第二待装配工件进行组装操作，采用纠正的装配位姿进行后续装配工作，通过对位姿的纠正有效地减少了装配过程存在的误差，从而提高了机器人抓取定位精度以及装配作业的可靠性。

图8为本发明提供的一种机器人装配位姿确定装置的结构示意图，如图8所示，本实施例提供的机器人装配位姿确定装置200包括确定单元201，处理单元202。

其中，确定单元201，用于确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换。确定单元202，还用于确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换。处理单元201，用于获取示教装配相对位姿变换，并根据示教装配相对位姿变换、第一相对位姿变换及第二相对位姿变换确定机器人装配位姿变换。确定单元202，还用于根据机器人装配位姿变换以及机器人示教装配位姿确定机器人当前装配位姿，其中，第一待装配工件和第二待装配工件能够配合组装，第一待装配工件和第一示教工件为同类配件，第二待装配工件和第二示教工件为同类配件。

可选地，确定单元，还用于获取第一示教工件上的示教参考点对应的模板点云及第一待装配工件对应的场景点云；根据模板点云及场景点云，确定第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿；获取示教参考点在机器人坐标系下的位姿；根据示教参考点在机器人坐标系下的位姿及第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿，确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换，其中，示教参考点在第一示教工件上的设置位置与第一待装配工件上的参考点在第一待装配工件上的设置位置相同。

可选地，确定单元，还用于根据示教装配的视觉图像获取第一示教工件上的示教参考点对应的模板点云；根据实际装配的视觉图像获取第一待装配工件对应的场景点云。

可选地，确定单元，还用于根据模板点云及场景点云，确定第一待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿；将第一待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿转换为机器人坐系下的位姿，并将转换后的位姿确定为第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿。

可选地，确定单元，还用于获取第二示教工件上的示教参考点对应的模板点云及第二待装配工件对应的场景点云；根据模板点云及场景点云，确定第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿；获取示教参考点在机器人坐标系下的位姿；根据示教参考点在机器人坐标系下的位姿及第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿，确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换，其中，示教参考点在第二示教工件上的设置位置与第二待装配工件上的参考点在第二待装配工件上的设置位置相同。

可选地，确定单元，还用于根据示教装配的视觉图像获取第二示教工件上的示教参考点对应的模板点云；根据实际装配的视觉图像获取第二待装配工件对应的场景点云。

可选地，确定单元，还用于根据模板点云及场景点云，确定第二待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿；将第二待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿转换为机器人坐系下的位姿，并将转换后的位姿确定为第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿。

可选地，处理单元，还用于计算示教装配相对位姿变换、第一相对位姿变换及第二相对位姿变换的乘积，将乘积结果确定为机器人装配位姿变换。

可选地，机器人装配位姿确定装置还包括：控制单元。

其中，控制单元，用于控制机器人的机械臂采用当前装配位姿执行对第一待装配工件与第二待装配工件进行组装操作。

可选地，确定单元，还用于获取第一示教工件在机器人坐系下的位姿及第二示教工件在机器人坐系下的位姿；根据第一示教工件在机器人坐系下的位姿及第二示教工件在机器人坐系下的位姿确定示教装配相对位姿变换。

图9为用来实现本发明实施例的机器人装配位姿确定方法的机器人的框图，如图9所示，该机器人300包括：存储器301，处理器302。

存储器301存储计算机执行指令；

处理器302执行存储器301存储的计算机执行指令，使得处理器执行上述任意一个实施例提供的方法。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行上述任意一个实施例中的方法。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行上述任意一个实施例中的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (14)

1.一种机器人装配位姿确定方法，其特征在于，所述方法包括：

确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换；

确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换；

获取示教装配相对位姿变换，并根据所述示教装配相对位姿变换、所述第一相对位姿变换及所述第二相对位姿变换确定机器人装配位姿变换；

根据所述机器人装配位姿变换以及机器人示教装配位姿确定机器人当前装配位姿，其中，所述第一待装配工件和所述第二待装配工件能够配合组装，所述第一待装配工件和所述第一示教工件为同类配件，所述第二待装配工件和所述第二示教工件为同类配件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换，包括：

获取所述第一示教工件上的示教参考点对应的模板点云及所述第一待装配工件对应的场景点云；

根据所述模板点云及所述场景点云，确定所述第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿；

获取所述示教参考点在机器人坐标系下的位姿；

根据所述示教参考点在机器人坐标系下的位姿及所述第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿，确定所述第一待装配工件相对于所述第一示教工件的第一相对位姿变换，其中，所述示教参考点在所述第一示教工件上的设置位置与所述第一待装配工件上的参考点在所述第一待装配工件上的设置位置相同。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一示教工件上的示教参考点对应的模板点云及所述第一待装配工件对应的场景点云，包括：

根据示教装配的视觉图像获取所述第一示教工件上的示教参考点对应的模板点云；

根据实际装配的视觉图像获取所述第一待装配工件对应的场景点云。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述模板点云及所述场景点云，确定所述第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿，包括：

根据所述模板点云及所述场景点云，确定所述第一待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿；

将所述第一待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿转换为机器人坐系下的位姿，并将转换后的位姿确定为所述第一待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换，包括：

获取所述第二示教工件上的示教参考点对应的模板点云及所述第二待装配工件对应的场景点云；

根据所述模板点云及所述场景点云，确定所述第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿；

获取所述示教参考点在机器人坐标系下的位姿；

根据所述示教参考点在机器人坐标系下的位姿及所述第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿，确定所述第二待装配工件相对于所述第二示教工件的第二相对位姿变换，其中，所述示教参考点在所述第二示教工件上的设置位置与所述第二待装配工件上的参考点在所述第二待装配工件上的设置位置相同。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取所述第二示教工件上的示教参考点对应的模板点云及所述第二待装配工件对应的场景点云，包括：

根据示教装配的视觉图像获取所述第二示教工件上的示教参考点对应的模板点云；

根据实际装配的视觉图像获取所述第二待装配工件对应的场景点云。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述模板点云及所述场景点云，确定所述第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿，包括：

根据所述模板点云及所述场景点云，确定所述第二待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿；

将所述第二待装配工件上的参考点在相机坐标系下的位姿转换为机器人坐系下的位姿，并将转换后的位姿确定为所述第二待装配工件上的参考点在机器人坐标系下的位姿。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述示教装配相对位姿变换、所述第一相对位姿变换及所述第二相对位姿变换确定机器人装配位姿变换，包括：

计算所述示教装配相对位姿变换、所述第一相对位姿变换及所述第二相对位姿变换的乘积，将乘积结果确定为机器人装配位姿变换。

9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述机器人装配位姿变换以及机器人示教装配位姿确定机器人当前装配位姿，包括：

计算所述机器人装配位姿变换与机器人示教装配位姿的乘积，将乘积结果确定为机器人当前装配位姿。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述机器人装配位姿变换以及机器人示教装配位姿确定机器人当前装配位姿之后，还包括：

控制机器人的机械臂采用当前装配位姿执行对所述第一待装配工件与所述第二待装配工件进行组装操作。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取示教装配相对位姿变换之前，还包括：

获取所述第一示教工件在机器人坐系下的位姿及所述第二示教工件在机器人坐系下的位姿；

根据所述第一示教工件在机器人坐系下的位姿及所述第二示教工件在机器人坐系下的位姿确定示教装配相对位姿变换。

12.一种机器人装配位姿确定装置，其特征在于，所述装置包括：

确定单元，用于确定第一待装配工件相对于第一示教工件的第一相对位姿变换；

确定单元，还用于确定第二待装配工件相对于第二示教工件的第二相对位姿变换；

处理单元，用于获取示教装配相对位姿变换，并根据所述示教装配相对位姿变换、所述第一相对位姿变换及所述第二相对位姿变换确定机器人装配位姿变换；

确定单元，还用于根据所述机器人装配位姿变换以及机器人示教装配位姿确定机器人当前装配位姿，其中，所述第一待装配工件和所述第二待装配工件能够配合组装，所述第一待装配工件和所述第一示教工件为同类配件，所述第二待装配工件和所述第二示教工件为同类配件。

13.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，所述处理器执行如权利要求1至11任一项所述的方法。

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至11任一项所述的方法。

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