一种基于随机树的机械臂路径规划及标定方法、装置与流程

本申请涉及手术机器人，具体而言，涉及一种基于随机树的机械臂路径规划及标定方法、装置。

背景技术：

1、在导航手术机器人中，手术机器人在可到达区域内进行手术规划以及机械臂执行对应规划操作。但是目前的机械臂运动轨迹的规划速度较慢。

技术实现思路

1、本申请解决的问题是机械臂运动轨迹的规划速度较慢。

2、为解决上述问题，本申请第一方面提供了一种基于随机树的机械臂路径规划及标定方法，包括：

3、基于机械臂的运动学参数，构建机械臂的运动学方程；

4、基于机械臂的起始位置与目标位置，选取至少一个中间节点；所述中间节点与任意障碍物的距离大于阈值；

5、对所述中间节点与所述起始位置、目标位置中任意相邻两者的路径进行并行规划；

6、汇总所述并行规划的路径，得到并执行机械臂运动轨迹。

7、本申请第二方面提供了一种基于随机树的机械臂路径规划及标定装置，其包括：

8、方程构建模块，其用于基于机械臂的运动学参数，构建机械臂的运动学方程；

9、节点选取模块，其用于基于机械臂的起始位置与目标位置，选取至少一个中间节点；所述中间节点与任意障碍物的距离大于阈值；

10、路径规划模块，其用于对所述中间节点与所述起始位置、目标位置中任意相邻两者的路径进行并行规划；

11、轨迹确定模块，其用于汇总所述并行规划的路径，得到并执行机械臂运动轨迹。

12、本申请第三方面提供了一种电子设备，其包括：存储器和处理器；

13、所述存储器，其用于存储程序；

14、所述处理器，耦合至所述存储器，用于执行所述程序，以用于：

15、基于机械臂的运动学参数，构建机械臂的运动学方程；

16、基于机械臂的起始位置与目标位置，选取至少一个中间节点；所述中间节点与任意障碍物的距离大于阈值；

17、对所述中间节点与所述起始位置、目标位置中任意相邻两者的路径进行并行规划；

18、汇总所述并行规划的路径，得到并执行机械臂运动轨迹。

19、本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行实现上述所述的基于随机树的机械臂路径规划及标定方法。

20、本申请中，通过选取中间节点，并在中间节点与所述起始位置、目标位置中相邻路径进行并行规划的方式，大大提高路径规划的速度。

技术特征：

1.一种基于随机树的机械臂路径规划及标定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于随机树的机械臂路径规划及标定方法，其特征在于，所述中间节点为依次设置的第一中间节点、第二中间节点和第三中间节点；所述第二中间节点与所述起始位置、目标位置的距离相同，所述第一中间节点与所述起始位置、所述第二中间节点的距离相同，所述第三中间节点与所述目标位置、所述第二中间节点的距离相同。

3.根据权利要求2所述的基于随机树的机械臂路径规划及标定方法，其特征在于，所述第一中间节点、所述第二中间节点的路径规划，包括：

4.根据权利要求3所述的基于随机树的机械臂路径规划及标定方法，其特征在于，所述第一中间节点、所述第二中间节点的路径规划，还包括：

5.根据权利要求1-4中任一项所述的基于随机树的机械臂路径规划及标定方法，其特征在于，所述基于机械臂的运动学参数，构建机械臂的运动学方程之后，还包括：

6.根据权利要求5所述的基于随机树的机械臂路径规划及标定方法，其特征在于，所述基于所述标定杆对所述机械臂的第六轴长度进行重新标定，包括：

7.根据权利要求6所述的基于随机树的机械臂路径规划及标定方法，其特征在于，所述机械臂的第六轴长度的计算公式为：

8.一种基于随机树的机械臂路径规划及标定装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；

10.一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，所述程序被处理器执行实现权利要求1-7任一项所述的基于随机树的机械臂路径规划及标定方法。

技术总结本申请提供了一种基于随机树的机械臂路径规划及标定方法、装置，所述方法包括：基于机械臂的运动学参数，构建机械臂的运动学方程；基于机械臂的起始位置与目标位置，选取至少一个中间节点；所述中间节点与任意障碍物的距离大于阈值；对所述中间节点与所述起始位置、目标位置中任意相邻两者的路径进行并行规划；汇总所述并行规划的路径，得到并执行机械臂运动轨迹。本申请中，通过选取中间节点，并在中间节点与所述起始位置、目标位置中相邻路径进行并行规划的方式，大大提高路径规划的速度。技术研发人员：刘星宇,张逸凌受保护的技术使用者：北京长木谷医疗科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6