[發(fā)明專利]一種動態(tài)視覺的感知觀測跟蹤控制方法、裝置及設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111487928.3
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN113997293A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳暉;王楊;施澤;王偉
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司;廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/00;B25J19/02
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李秋梅

1.一種動態(tài)視覺的感知觀測跟蹤控制方法，應(yīng)用于動態(tài)視覺感知系統(tǒng)上，其特征在于，所述動態(tài)視覺感知系統(tǒng)包括VR設(shè)備和機(jī)器人，所述機(jī)器人的末端設(shè)置有攝像設(shè)備，該方法包括以下步驟：

對所述VR設(shè)備、所述機(jī)器人和所述攝像設(shè)備分別建立對應(yīng)的第一坐標(biāo)系、第二坐標(biāo)系和第三坐標(biāo)系；

實(shí)時獲取所述VR設(shè)備在第一坐標(biāo)系下觀測目標(biāo)的第一空間參數(shù)，以及實(shí)時獲取所述攝像設(shè)備在第三坐標(biāo)系下的第三空間參數(shù)；

通過逆運(yùn)動學(xué)公式對所述第一空間參數(shù)和所述第三空間參數(shù)進(jìn)行映射處理，得到機(jī)器人的關(guān)節(jié)角；

通過所述關(guān)節(jié)角控制所述機(jī)器人運(yùn)行，以控制所述攝像設(shè)備實(shí)時對觀測目標(biāo)動態(tài)觀測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)視覺的感知觀測跟蹤控制方法，其特征在于，所述逆運(yùn)動學(xué)公式為：[x,y,z,ψ,θ,φ]_m＝f^-1([x,y,z,ψ,θ,φ]_s)＝f^-1(g^-1(q))；f為VR設(shè)備獲取的第一空間參數(shù)到機(jī)器人末端的映射模型；g為機(jī)器人末端位姿到機(jī)器人各關(guān)節(jié)角大小的映射模型；q＝[q₁,q₂,…,q₆]為機(jī)器人的關(guān)節(jié)角，[x,y,z,ψ,θ,φ]_m為第一坐標(biāo)系x、y、z軸對應(yīng)的坐標(biāo)x_m、y_m、z_m和旋轉(zhuǎn)角ψ_m、θ_m、φ_m；[x,y,z,ψ,θ,φ]_s為第三坐標(biāo)系x、y、z軸對應(yīng)坐標(biāo)x_s、y_s、z_s和旋轉(zhuǎn)角ψ_s、θ_s、φ_s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)視覺的感知觀測跟蹤控制方法，其特征在于，通過逆運(yùn)動學(xué)公式對所述第一空間參數(shù)和所述第三空間參數(shù)進(jìn)行映射處理，得到機(jī)器人的關(guān)節(jié)角的步驟包括：

將所述第一空間參數(shù)和所述第三空間參數(shù)通過對應(yīng)的坐標(biāo)系三軸建立第一旋轉(zhuǎn)矩陣和第三旋轉(zhuǎn)矩陣；

將所述第一坐標(biāo)系的a、o、n軸與所述第三坐標(biāo)系的n'、o'、a'軸進(jìn)行映射對應(yīng)，得到所述VR設(shè)備在所述第三坐標(biāo)系上的映射旋轉(zhuǎn)等式；

通過所述第一旋轉(zhuǎn)矩陣、所述第三旋轉(zhuǎn)矩陣代入所述映射旋轉(zhuǎn)等式，得到所述VR設(shè)備映射到所述第三坐標(biāo)系的空間參數(shù)；

獲取所述機(jī)器人在所述第二坐標(biāo)系下的各個關(guān)節(jié)參數(shù)；

通過多元方程組對所述空間參數(shù)逐一與每個關(guān)節(jié)參數(shù)進(jìn)行求解，得到機(jī)器人的各個關(guān)節(jié)角。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動態(tài)視覺的感知觀測跟蹤控制方法，其特征在于，所述第一旋轉(zhuǎn)矩陣為：

式中，n_xm、n_ym、n_zm分別為第一坐標(biāo)系x、y、z軸在n軸的坐標(biāo)，o_xm、o_ym、o_zm分別為第一坐標(biāo)系x、y、z軸在o軸的坐標(biāo)，n_xm、n_ym、n_zm分別為第一坐標(biāo)系x、y、z軸在n軸的坐標(biāo)，rz(φ)_m為第一坐標(biāo)系z軸旋轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)角，ry(θ)_m為第一坐標(biāo)系y軸旋轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)角，rx(ψ)_m為第一坐標(biāo)x軸旋轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)角；

所述第三旋轉(zhuǎn)矩陣為：

式中，n'_xs、n'_ys、n'_zs分別為第三坐標(biāo)系x、y、z軸在n'軸的坐標(biāo)，o'_xs、o'_ys、o'_zs分別為第三坐標(biāo)系x、y、z軸在o'軸的坐標(biāo)，n'_xs、n'_ys、n'_zs分別為第三坐標(biāo)系x、y、z軸在n'軸的坐標(biāo)，rz(φ')_s為第三坐標(biāo)系z軸旋轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)角，ry(θ')_s為第三坐標(biāo)系y軸旋轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)角，rx(ψ')_s為第三坐標(biāo)x軸旋轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)角。