一种运动机构控制方法、装置、电子设备以及存储介质与流程

本技术涉及机器人，特别是涉及一种运动机构控制方法、装置、电子设备以及存储介质。

背景技术：

1、随着机器人技术的成熟，越来越多的工业生产场景中引入了机械臂、机械手等运动机构，这些运动机构基于视觉定位结果，移动到工件等对象所在的位置，然后抓取上述对象，并将上述对象安装或者放置至指定位置。

2、为保证运动机构能够准确的抓取到上述对象，相关技术中，获取对象在图像采集设备所采集图像中的图像位姿后，基于该图像位姿确定对象在运动机构的物理坐标系下的位姿，作为运动机构的运行位姿。然后，以运动机构按照刚体运动为前提，控制运动机构从当前位姿移动至上述运行位姿。

3、然而由于运动机构的旋转轴和运动机构末端执行器质心难以严格同心，这样运动机构的旋转轴旋转会带来末端执行器偏移。这时若运动机构依然按照上述运行位姿移动，则运动机构的执行器末端难以准确移动到要抓取对象的位置处，从而导致控制运动机构移动的精度低，甚至运动机构抓取对象失败。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种运动机构控制方法、装置、电子设备以及存储介质，以提高控制运动机构移动的精度。具体技术方案如下：

2、根据本技术实施例的一方面，提供了一种运动机构控制方法，所述方法包括：

3、获得所述运动机构待抓取的目标对象在图像采集设备所采集图像中的当前图像位姿；

4、确定所述当前图像位姿中的角度与基准图像位姿中的角度间的旋转角度差，其中，所述基准图像位姿为：对象位于基准位置时对象在图像采集设备所采集图像中的位姿；

5、基于所述当前图像位姿中的位置、所述基准图像位姿中的位置、所述旋转角度差、所述运动机构旋转轴的中心位置和所述旋转轴的中心拟合偏差，获得所述运动机构向所述目标对象移动的位置偏移量，其中，所述中心拟合偏差基于所述基准图像位姿、辅助对象相对于所述基准位置旋转后在图像采集设备所采集图像中的运行图像位姿包括的角度、以及所述辅助对象的复检图像位置得到，所述复检图像位置为：所述运动结构携带所述辅助对象移动位姿偏移量后所述辅助对象在图像采集设备所采集图像中的位置，所述位姿偏移量为：从运行物理位姿到基准物理位姿的偏移量，所述运行物理位姿为：所述运行图像位姿在所述运动机构所处物理空间对应的位姿，所述基准物理位姿为：所述基准图像位姿在所述物理空间对应的位姿，所述辅助对象相对于所述基准位置旋转至少两次；

6、基于所述位置偏移量，控制所述运动机构向所述目标对象所在位置处移动。

7、本技术的一个实施例中，所述位姿偏移量中的角度偏移量按照以下方式获得：

8、基于图像角度与物理角度之间的对应关系，获得所述运行图像位姿中的角度对应的第一物理角度，其中，所述图像角度为：对象在图像采集设备所采集图像中的角度，物理角度为：对象在所述物理空间中的角度；

9、基于所述对应关系，获得所述基准图像位姿中的角度对应的第二物理角度；

10、计算所述第二物理角度与所述第一物理角度间的差，作为所述角度偏移量。

11、本技术的一个实施例中，若所述辅助对象相对于所述基准位置的旋转次数大于两次，则按照以下方式获得所述中心拟合偏差：

12、针对每两次旋转，基于所述基准图像位姿、辅助对象相对于所述基准位置旋转后在图像采集设备所采集图像中的运行图像位姿包括的角度、以及所述辅助对象的复检图像位置，构建所述中心拟合偏差的一组参数表达关系；

13、基于最小二乘法对所构建的参数表达关系进行求解，获得所述中心拟合偏差。

14、本技术的一个实施例中，所述中心拟合偏差基于以下表达式计算得到：

15、

16、其中，δx和δy分别为中心拟合偏差中沿所述物理空间中物理坐标系的x轴方向的偏差和y轴方向的偏差，δθ1和δθ2分别为：所述辅助对象在两次旋转中的运行图像位姿中角度与基准图像位姿中角度的辅助角度差，δxerror1和δyerror1为所述辅助对象两次旋转中第一次旋转后的复检物理位置与所述基准物理位置的位置差，δxerror2和δyerror2为所述辅助对象两次旋转中第二次旋转后的复检物理位置与所述基准物理位置的位置差，所述复检物理位置为所述复检图像位置在所述物理空间中对应的位置，所述基准物理位置为所述基准物理位姿中的位置信息。

17、本技术的一个实施例中，所述方法还包括：

18、基于图像角度与物理角度之间的对应关系，获得所述基准图像位姿中的角度对应的第三物理角度，其中，所述图像角度为：对象在图像采集设备所采集图像中的角度，物理角度为：对象在所述物理空间中的角度；

19、基于所述对应关系，获得所述当前图像位姿中的角度对应的第四物理角度；

20、计算所述第四物理角度与所述第三物理角度间的角度差；

21、所述基于所述位置偏移量，控制所述运动机构向所述对象所在位置处移动，包括：

22、基于所述位置偏移量和所述角度差，控制所述运动机构向所述对象所在位置处移动。

23、本技术的一个实施例中，所述对应关系按照以下方式生成：

24、获得所述运动机构携带参照对象旋转后参照对象在图像采集设备所采集图像中的参照图像角度和所述运动机构的参照物理角度，其中，所述运动机构携带所述参照对象旋转的次数大于2；

25、按照旋转顺序，基于相邻两次旋转后获得参照图像角度和参照物理角度，构建图像角度与物理角度之间的分段线性关系。

26、根据本技术实施例的另一方面，提供了一种运动机构控制装置，所述装置包括：

27、当前图像位姿获得模块，用于获得所述运动机构待抓取的目标对象在图像采集设备所采集图像中的当前图像位姿；

28、旋转角度差确定模块，用于确定所述当前图像位姿中的角度与基准图像位姿中的角度间的旋转角度差，其中，所述基准图像位姿为：对象位于基准位置时对象在图像采集设备所采集图像中的位姿；

29、位置偏移量获得模块，用于基于所述当前图像位姿中的位置、所述基准图像位姿中的位置、所述旋转角度差、所述运动机构旋转轴的中心位置和所述旋转轴的中心拟合偏差，获得所述运动机构向所述目标对象移动的位置偏移量，其中，所述中心拟合偏差基于所述基准图像位姿、辅助对象相对于所述基准位置旋转后在图像采集设备所采集图像中的运行图像位姿包括的角度、以及所述辅助对象的复检图像位置得到，所述复检图像位置为：所述运动结构携带所述辅助对象移动位姿偏移量后所述辅助对象在图像采集设备所采集图像中的位置，所述位姿偏移量为：从运行物理位姿到基准物理位姿的偏移量，所述运行物理位姿为：所述运行图像位姿在所述运动机构所处物理空间对应的位姿，所述基准物理位姿为：所述基准图像位姿在所述物理空间对应的位姿，所述辅助对象相对于所述基准位置旋转至少两次；

30、运动机构控制模块，用于基于所述位置偏移量，控制所述运动机构向所述目标对象所在位置处移动。

31、本技术的一个实施例中，所述位姿偏移量中的角度偏移量按照以下方式获得：基于图像角度与物理角度之间的对应关系，获得所述运行图像位姿中的角度对应的第一物理角度，其中，所述图像角度为：对象在图像采集设备所采集图像中的角度，物理角度为：对象在所述物理空间中的角度；基于所述对应关系，获得所述基准图像位姿中的角度对应的第二物理角度；计算所述第二物理角度与所述第一物理角度间的差，作为所述角度偏移量；

32、本技术的一个实施例中，若所述辅助对象相对于所述基准位置的旋转次数大于两次，则按照以下方式获得所述中心拟合偏差：针对每两次旋转，基于所述基准图像位姿、辅助对象相对于所述基准位置旋转后在图像采集设备所采集图像中的运行图像位姿包括的角度、以及所述辅助对象的复检图像位置，构建所述中心拟合偏差的一组参数表达关系；基于最小二乘法对所构建的参数表达关系进行求解，获得所述中心拟合偏差；

33、本技术的一个实施例中，所述中心拟合偏差基于以下表达式计算得到：

34、

35、其中，δx和δy分别为中心拟合偏差中沿所述物理空间中物理坐标系的x轴方向的偏差和y轴方向的偏差，δθ1和δθ2分别为：所述辅助对象在两次旋转中的运行图像位姿中角度与基准图像位姿中角度的辅助角度差，δxerror1和δyerror1为所述辅助对象两次旋转中第一次旋转后的复检物理位置与基准物理位置的位置差，δxerror2和δyerror2为所述辅助对象两次旋转中第二次旋转后的复检物理位置与基准物理位置的位置差，所述复检物理位置为所述复检图像位置在所述物理空间中对应的位置，所述基准物理位置为所述基准物理位姿中的位置信息；

36、本技术的一个实施例中，所述装置还包括：第三物理角度获得模块，用于基于图像角度与物理角度之间的对应关系，获得所述基准图像位姿中的角度对应的第三物理角度，其中，所述图像角度为：对象在图像采集设备所采集图像中的角度，物理角度为：对象在所述物理空间中的角度；第四物理角度获得模块，用于基于所述对应关系，获得所述当前图像位姿中的角度对应的第四物理角度；角度差计算模块，用于计算所述第四物理角度与所述第三物理角度间的角度差；所述运动机构控制模块，具体用于基于所述位置偏移量和所述角度差，控制所述运动机构向所述对象所在位置处移动；

37、本技术的一个实施例中，所述对应关系按照以下方式生成：获得所述运动机构携带参照对象旋转后参照对象在图像采集设备所采集图像中的参照图像角度和所述运动机构的参照物理角度，其中，所述运动机构携带所述参照对象旋转的次数大于2；按照旋转顺序，基于相邻两次旋转后获得参照图像角度和参照物理角度，构建图像角度与物理角度之间的分段线性关系。

38、根据本技术实施例的再一方面，提供了一种电子设备，包括：

39、存储器，用于存放计算机程序；

40、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一所述的运动机构控制方法。

41、根据本技术实施例的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的运动机构控制方法。

42、根据本技术实施例的又一方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的运动机构控制方法。

43、本技术实施例有益效果：

44、由以上可见，本技术实施例提供的方案中，在获得用于控制运动机构向对象所在位置处移动的位置偏移量时，除了考虑当前图像位姿中的位置、基准图像位姿中的位置以及旋转角度差之外，还考虑了拟合得到的运动机构旋转轴的中心位置和真实的旋转轴的中心拟合偏差，而中心拟合偏差是基于通过旋转辅助对象得到的运行图像位姿、复检图像位置以及基准图像位姿得到的，获得的中心拟合偏差更加准确，这样，能够更准确地对拟合得到的运动机构旋转轴的中心位置进行修正，进而能够基于修正后的旋转轴中心位置，获得准确的位置偏移量，提高控制运动机构移动的精度。

45、当然，实施本技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。