CN107443375A - 机器人原点标定方法、装置、存储介质和计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机器人原点标定方法、装置、存储介质和计算机设备。所述方法包括：获取机器人各个关节轴初始状态对应的初始关节坐标；根据初始关节坐标，获取机器人末端分别以多种不同的姿态趋向预设的参考点且与参考点重合时关节轴当前状态对应的当前关节坐标；根据当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；当任意一个距离偏差大于预设值时，采用搜索算法更新初始关节坐标；根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标，进入根据当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标的步骤，直至各个距离偏差均小于预设值时，获取对应的目标初始关节坐标作为机器人的原点，不仅能降低成本，而且能提高效率。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人原点标定方法、装置、存储介质和计算机设备。
背景技术
机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它可以按照预先编排的控制程序执行工作。
机器人在生产时，一般根据其工作范围会对各个关节轴设置一个初始位置，该初始位置即为机器人的机械原点，机械本体实际运动以该机械原点为基准。开发人员控制机械本体运动时需要有一个控制原点，以该控制原点为基准控制机械本体运动。原点标定就是最大精度地将该控制原点调至机械原点。只有当控制原点与实际的机械原点非常接近时，控制机械运动与实际的机械运动才会一致；否则的话，当想控制机器人运动到B点时，由于实际的机械原点与控制人员的坐标原点相差较大，机器人可能没到达B点或者超过B点位置停止，导致机器人的运动精度低。
传统技术中，机器人原点标定方法主要依赖于工具(比如电子控制仪EMD、千分尺)，采用这样的方式不仅成本高，而且由于步骤比较繁琐，浪费时间。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种机器人原点标定方法、装置、存储介质和计算机设备，以降低原点标定的成本，同时提高原点标定的效率。
一种机器人原点标定方法，所述方法包括：
获取机器人各个关节轴初始状态对应的初始关节坐标；
根据所述初始关节坐标，获取机器人末端分别以多种不同的姿态趋向预设的参考点且所述机器人末端与所述参考点重合时关节轴当前状态对应的当前关节坐标；
根据所述当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
当任意一个距离偏差大于预设值时，采用搜索算法更新初始关节坐标；
根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标，进入所述根据所述当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标的步骤，直至各个距离偏差均小于预设值时，获取对应的目标初始关节坐标作为机器人的原点。
在其中一个实施例中，所述采用搜索算法更新初始关节坐标的步骤包括：
将机器人的第一关节轴对应的第一关节值增加预设偏量，得到当前初始关节坐标；
根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标；
根据当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
当各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将所述第一关节值继续增加所述预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入所述根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
在其中一个实施例中，当各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，所述采用搜索算法更新初始关节坐标的步骤还包括：
将当前第一关节值减少预设偏量，得到当前初始关节坐标；
根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标；
根据当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
当各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将所述第一关节值继续减少所述预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入所述根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
在其中一个实施例中，所述根据所述当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差的步骤包括：
采用机器人运动学正解算法，将所述当前关节坐标转换为对应的多个笛卡尔坐标；
根据计算任意两个笛卡尔坐标之间的距离偏差，其中，(x1,y1,z1)组成其中一个笛卡尔坐标，(x2,y2,z2)组成另一个笛卡尔坐标，e为这两个笛卡尔坐标之间的距离偏差。
在其中一个实施例中，所述根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标的步骤包括：
计算当前关节坐标与更新后的初始关节坐标的差值；
用所述差值替换当前关节坐标。
一种机器人原点标定装置，所述装置包括：
初始关节坐标模块，用于获取机器人各个关节轴初始状态对应的初始关节坐标；
当前关节坐标获取模块，用于根据所述初始关节坐标，获取机器人末端分别以多种不同的姿态趋向预设的参考点且所述机器人末端与所述参考点重合时关节轴当前状态对应的当前关节坐标；
第一距离偏差计算模块，用于根据所述当前关节坐标获取模块中得到的当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
初始关节坐标更新模块，用于当所述第一距离偏差计算模块中得到的任意一个距离偏差大于预设值时，采用搜索算法更新初始关节坐标；
原点获取模块，用于根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标，进入所述根据所述当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标的步骤，直至各个距离偏差均小于预设值时，获取对应的目标初始关节坐标作为机器人的原点。
在其中一个实施例中，所述初始关节坐标更新模块包括：
预设偏量增加模块，用于将机器人的第一关节轴对应的第一关节值增加预设偏量，得到当前初始关节坐标；
第一当前关节坐标计算模块，用于根据所述预设偏量增加模块中得到的当前初始关节坐标计算当前关节坐标；
第二距离偏差计算模块，用于根据所述第一当前关节坐标计算模块中得到的当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
第一目标初始关节值获取模块，用于当所述第二距离偏差计算模块中得到的各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将所述第一关节值继续增加所述预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入所述根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
在其中一个实施例中，当各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，所述初始关节坐标更新模块还包括：
预设偏量减少模块，用于将当前第一关节值减少预设偏量，更新当前初始关节坐标；
第二当前关节坐标计算模块，用于根据所述预设偏量减少模块中得到的当前初始关节坐标计算当前关节坐标；
第三距离偏差计算模块，用于根据所述第二当前关节坐标计算模块中得到的当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
第二目标初始关节值获取模块，用于当第三距离偏差计算模块中得到的各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将所述第一关节值继续减少所述预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入所述根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时，使得所述处理器执行上述机器人原点标定方法的步骤。
一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器中储存有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述机器人原点标定方法的步骤。
上述的机器人原点标定方法、装置、存储介质和计算机设备，通过获取机器人各个关节轴初始状态对应的初始关节坐标，根据所述初始关节坐标，获取机器人末端分别以多种不同的姿态趋向预设的参考点且所述机器人末端与所述参考点重合时关节轴当前状态对应的当前关节坐标，根据所述当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差，判断距离偏差是否小于预设的偏差，当任意两个位置坐标之间的距离偏差大于预设值时，采用搜索算法更新初始关节坐标，根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标，进入所述根据所述当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标的步骤，直至各个距离偏差均小于预设值，此时的初始关节坐标即为目标初始关节坐标，以该目标初始关节坐标为原点。本发明的技术方案中，不需要依赖于任何工具即可自动进行原点标定，不仅降低了原点标定的成本，同时提高了原点标定的效率。
附图说明
图1为一个实施例中机器人原点标定方法流程图；
图2为另一个实施例中采用搜索算法更新初始关节坐标的流程图；
图3为又一个实施例中采用搜索算法更新初始关节坐标的流程图；
图4为再一个实施例中计算距离偏差的流程图；
图5为再一个实施例中根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标的流程图；
图6为一个实施例中机器人原点标定装置的结构框图；
图7为又一个实施例中初始关节坐标更新模块的结构框图；
图8为再一个实施例中初始关节坐标更新模块的结构框图；
图9为再一个实施例中第一距离偏差计算模块的结构框图；
图10为再一个实施例中原点获取模块的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一客户端称为第二客户端，且类似地，可将第二客户端称为第一客户端。第一客户端和第二客户端两者都是客户端，但其不是同一客户端。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种机器人原点标定方法，该方法包括：
步骤S110，获取机器人各个关节轴初始状态对应的初始关节坐标。
具体地，机器人关节轴指的是执行操作的各个机械臂，一般由电机驱动其运动。关节坐标，指的是对于机械末端的位置，以各个轴的关节值组成的坐标表示，关节值可能是角度，也可能是位移大小，视该关节轴为旋转轴还是移动轴而定。比如，以四轴机器人为例，第三轴为移动轴，其他为旋转轴，那么其某一时刻的关节坐标可能为(30°,40°,20,50°)。
在一个实施例中，将机器人从机械原点移动一定的位置，将此状态作为原点标定的初始状态，将该状态对应的关节坐标设为初始关节坐标，在初始关节坐标中，各个关节轴对应的关节值全为零。
步骤S120，根据初始关节坐标，获取机器人末端分别以多种不同的姿态趋向预设的参考点且机器人末端与参考点重合时关节轴当前状态对应的当前关节坐标。
具体地，在机器人可达到的范围内预先设定一个参考点，控制机器人以多种不同的姿态分别向该参考点移动，直至机器末端与该参考点重合，记录重合状态下各个关节轴的位置相对于初始状态下的位置变化值，即为关节轴当前状态对应的当前关节坐标。
步骤S130，根据当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差。
具体地，该位置坐标表示的是机器人末端在三维空间的具体的位置，距离偏差指的是各个位置之间的距离差。
步骤S140，判断各个距离偏差是否均小于预设值。
具体地，预设值指的是可接受范围内的机械运动误差，用于衡量机械运动的精度。
步骤S150，将当前初始坐标作为机器人的原点。
具体地，当任意两个位置坐标之间的距离偏差都小于该预设值时，则说明机械运动的精度满足要求，则该初始关节坐标即为要标定的目标关节坐标，将该目标关节坐标作为控制机器人运动的原点。
步骤S160，采用搜索算法更新初始关节坐标。
步骤S170，根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标，进入根据当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标的步骤，直至各个距离偏差均小于预设值时，获取对应的目标初始关节坐标作为机器人的原点。
具体地，当其中至少一个距离偏差大于该预设值，则说明机械运动的精度不满足要求，此时进入下面的步骤：
1)采用搜索算法更新初始关节坐标；
2)根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标；
3)根据当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差，得到当前的距离偏差，将当前距离偏差与预设值进行比较，如果小于预设值，则满足要求，将更新后的初始关节坐标作为原点，如果还是不满足要求，则重复步骤1)-步骤3)，直到各个距离偏差均小于预设值时，对应的初始关节坐标即为目标初始关节坐标，也就是机器人的原点。
本实施例中，通过获取机器人各个关节轴初始状态对应的初始关节坐标，根据初始关节坐标，获取机器人末端分别以多种不同的姿态趋向预设的参考点且机器人末端与参考点重合时关节轴当前状态对应的当前关节坐标，根据当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差，判断距离偏差是否小于预设的偏差，当任意两个位置坐标之间的距离偏差大于预设值时，采用搜索算法更新初始关节坐标，根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标，进入根据当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标的步骤，直至各个距离偏差均小于预设值，此时的初始关节坐标即为目标初始关节坐标，以该目标初始关节坐标为原点。本发明的技术方案中，不需要依赖于任何工具即可自动进行原点标定，不仅降低了原点标定的成本，同时提高了原点标定的效率。
在一个实施例中，如图2所示，采用搜索算法更新初始关节坐标的步骤包括：
步骤S160a，将机器人的第一关节轴对应的第一关节值增加预设偏量，得到当前初始关节坐标。
具体地，预设偏量可根据实际情况自由设定。如，当关节轴为旋转轴时，预设偏量可设为0.1°，关节轴为位移轴时，预设偏量可设为1mm。将第一关节轴对应的关节值(即第一关节值)增加预设偏量后，用增加后的关节值替换上一次的初始关节坐标中该第一关节轴对应的关节值，从而得到当前初始关节坐标。
步骤S160b，根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标。
具体地，关节坐标为初始关节坐标的相对坐标，因此当当前的初始关节坐标更新时，当前的关节坐标也发生变化，可将当前关节坐标相应的减少上述预设偏量，记得到当前的关节坐标。
步骤S160c，根据当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差。
步骤S160d，当各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将第一关节值继续增加预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的初始关节值。
具体地，将当前的各个距离偏差与上一次的距离偏差进行比较，若当前的距离偏差小于上一次的距离偏差，则进入如下步骤：
(1)将第一关节值在现在的基础上再一次增加预设偏量，用变化后的第一关节值替换现在的第一关节值，得到当前初始关节坐标；
(2)根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标；
(3)根据当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差。将该距离偏差与上一次的距离偏差进行比较，若小于上一次的距离偏差，则重复步骤(1)—步骤(3)，直到步骤(3)中的距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次的初始关节坐标中第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
若当前的距离偏差大于上一次的距离偏差，进入下述步骤S160e-步骤S160f。
在一个实施例中，如图3所示，采用搜索算法更新初始关节坐标的步骤还包括：
步骤S160e，将当前第一关节值减少预设偏量，更新当前初始关节坐标。
具体地，将当前第一关节值减少预设偏量后，用减少后的第一关节值替换当前初始关节坐标中的第一关节值从而得到新的当前初始关节坐标。
步骤S160f，根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标。
步骤S160g，根据当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差。
步骤S160h，当各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将第一关节值继续减少预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的初始关节值。
具体地，将当前的各个距离偏差与上一次的距离偏差进行比较，若当前的距离偏差小于上一次的距离偏差，则进入如下步骤：
(4)将第一关节值在现在的基础上再一次减少预设偏量，用变化后的第一关节值替换现在的第一关节值，得到当前初始关节坐标；
(5)根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标；
(6)根据当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差。将该距离偏差与上一次的距离偏差进行比较，若小于上一次的距离偏差，则重复步骤(4)—步骤(6)，直到步骤(6)中的距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次的初始关节坐标中第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
若当前的距离偏差仍然大于上一次的距离偏差，则将当前初始关节坐标重置为初始值，重新设定预设偏量，重复步骤S160a-步骤S160h。
在一个实施例中，在步骤S160d和步骤S160h中，对第一关节值增加或减少预设偏量后，所得到的距离偏差中，有一些大于上一次的距离偏差，另外一些小于上一次的距离偏差，则说明对机器人的示教不准确，此时可重新示教，然后重新开始原点标定。
进一步，将机器人的其他关节轴根据上述步骤依次获取目标初始关节值，即得到目标初始关节坐标，判断该目标初始关节值对应的距离偏差是否均小于预设值，当所有的距离偏差小于，则将该目标初始关节值作为机器人的原点；当其中存在一个距离偏差大于预设值时，根据上述步骤继续更新初始原点，直到各个距离偏差均小于预设值，得到此时对应的标初始关节坐标，将其作为机器人的原点。值得说明的是，每一次更新初始原点时，所设定的预设偏量均小于上一次的预设偏量，使得搜索的精度更高，从而逐渐逼近机械原点，得到最终的目标初始关节坐标。
可以理解，上述步骤S160a-S160h中，还可先执行步骤S160e-S160h，再根据判断结果选择是否执行步骤S160a-S160d。
在一个实施例中，如图4所示，根据当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差的步骤包括：
步骤S130a，采用机器人运动学正解算法，将当前关节坐标转换为对应的多个笛卡尔坐标。
具体地，正解是指根据机器人的几何参数和关节变量求解末端的位置和姿态，即通过各个轴的关节值求解笛卡尔坐标，其中，笛卡尔坐标系包括空间直角坐标系以及斜角坐标系。
在一个实施例中，正解的步骤包括：1)根据DH法建立机器人机座和连杆坐标系；2)确定DH参数和关节变量；3)从机座出发，逐一确定变换矩阵A；4)将各变换矩阵连乘得到最终变换矩阵，是4*4矩阵，即包含机器人末端位置坐标和姿态的矩阵。
步骤S130b，根据计算任意两个笛卡尔坐标之间的距离偏差，其中，(x1,y1,z1)组成其中一个笛卡尔坐标，(x2,y2,z2)组成另一个笛卡尔坐标，e为这两个笛卡尔坐标之间的距离偏差。
在一个实施例中，如图5所示，根据更新后的初始关节坐标得到当前关节坐标的步骤包括：
步骤S160i，计算当前关节坐标与更新后的初始关节坐标的差值。
步骤S160j，用差值替换当前关节坐标。
在一个实施例中，如图6所示，还提供一种机器人原点标定装置，包括：
初始关节坐标模块210，用于获取机器人各个关节轴初始状态对应的初始关节坐标；
当前关节坐标获取模块220，用于根据所述初始关节坐标，获取机器人末端分别以多种不同的姿态趋向预设的参考点且所述机器人末端与所述参考点重合时关节轴当前状态对应的当前关节坐标；
第一距离偏差计算模块230，用于根据所述当前关节坐标获取模块中得到的当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
初始关节坐标更新模块240，用于当所述第一距离偏差计算模块中得到的任意一个距离偏差大于预设值时，采用搜索算法更新初始关节坐标；
原点获取模块250，用于根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标，进入所述根据所述当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标的步骤，直至各个距离偏差均小于预设值时，获取对应的目标初始关节坐标作为机器人的原点。
在一个实施例中，如图7所示，初始关节坐标更新模块240包括：
预设偏量增加模块240a，用于将机器人的第一关节轴对应的第一关节值增加预设偏量，得到当前初始关节坐标；
第一当前关节坐标计算模块240b，用于根据所述预设偏量增加模块中得到的当前初始关节坐标计算当前关节坐标；
第二距离偏差计算模块240c，用于根据所述第一当前关节坐标计算模块中得到的当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
第一目标初始关节值获取模块240d，用于当所述第二距离偏差计算模块中得到的各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将所述第一关节值继续增加所述预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入所述根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
在一个实施例中，如图8所示，当各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，初始关节坐标更新模块240还包括：
预设偏量减少模块240e，用于将当前第一关节值减少预设偏量，更新当前初始关节坐标；
第二当前关节坐标计算模块240f，用于根据所述预设偏量减少模块中得到的当前初始关节坐标计算当前关节坐标；
第三距离偏差计算模块240g，用于根据所述第二当前关节坐标计算模块中得到的当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
第二目标初始关节值获取模块240h，用于当第三距离偏差计算模块中得到的各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将所述第一关节值继续减少所述预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入所述根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
在一个实施例中，第一距离偏差计算模块230包括：
坐标转换模块230a，用于采用机器人运动学正解算法，将当前关节坐标转换为对应的多个笛卡尔坐标；
计算模块230b，用于根据计算任意两个笛卡尔坐标之间的距离偏差，其中，(x1,y1,z1)组成其中一个笛卡尔坐标，(x2,y2,z2)组成另一个笛卡尔坐标，e为这两个笛卡尔坐标之间的距离偏差。
在一个实施例中，原点获取模块250包括：
差值计算模块250a，用于计算当前关节坐标与更新后的初始关节坐标的差值；
替换模块250b，用于用差值替换当前关节坐标。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中储存有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：获取机器人各个关节轴初始状态对应的初始关节坐标；根据初始关节坐标，获取机器人末端分别以多种不同的姿态趋向预设的参考点且机器人末端与参考点重合时关节轴当前状态对应的当前关节坐标；根据当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；当任意一个距离偏差大于预设值时，采用搜索算法更新初始关节坐标；根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标，进入根据当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标的步骤，直至各个距离偏差均小于预设值时，获取对应的目标初始关节坐标作为机器人的原点。
在一个实施例中，采用搜索算法更新初始关节坐标，包括：将机器人的第一关节轴对应的第一关节值增加预设偏量，得到当前初始关节坐标；根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标；根据当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；当各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将第一关节值继续增加预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
在一个实施例中，当各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，采用搜索算法更新初始关节坐标，还包括：将当前第一关节值重置减少预设偏量，更新当前初始关节坐标；根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标；根据当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；当各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将第一关节值继续减少预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
在一个实施例中，根据当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差，包括：采用机器人运动学正解算法，将当前关节坐标转换为对应的多个笛卡尔坐标；根据计算任意两个笛卡尔坐标之间的距离偏差，其中，(x1,y1,z1)组成其中一个笛卡尔坐标，(x2,y2,z2)组成另一个笛卡尔坐标，e为这两个笛卡尔坐标之间的距离偏差。
在一个实施例中，根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标，包括：计算当前关节坐标与更新后的初始关节坐标的差值；用差值替换当前关节坐标。
在一个实施例中，提供了一个或多个存储有计算机可读指令的计算机可读存储介质，计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行以下步骤：获取机器人各个关节轴初始状态对应的初始关节坐标；根据初始关节坐标，获取机器人末端分别以多种不同的姿态趋向预设的参考点且机器人末端与参考点重合时关节轴当前状态对应的当前关节坐标；根据当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；当任意一个距离偏差大于预设值时，采用搜索算法更新初始关节坐标；根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标，进入根据当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标的步骤，直至各个距离偏差均小于预设值时，获取对应的目标初始关节坐标作为机器人的原点。
在一个实施例中，采用搜索算法更新初始关节坐标，包括：将机器人的第一关节轴对应的第一关节值增加预设偏量，得到当前初始关节坐标；根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标；根据当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；当各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将第一关节值继续增加预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
在一个实施例中，当各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，采用搜索算法更新初始关节坐标，还包括：将当前第一关节值减少预设偏量，得到当前初始关节坐标；根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标；根据当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；当各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将第一关节值继续减少预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
在一个实施例中，根据当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差，包括：采用机器人运动学正解算法，将当前关节坐标转换为对应的多个笛卡尔坐标；根据计算任意两个笛卡尔坐标之间的距离偏差，其中，(x1,y1,z1)组成其中一个笛卡尔坐标，(x2,y2,z2)组成另一个笛卡尔坐标，e为这两个笛卡尔坐标之间的距离偏差。
在一个实施例中，根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标，包括：计算当前关节坐标与更新后的初始关节坐标的差值；用差值替换当前关节坐标。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种机器人原点标定方法，所述方法包括：
获取机器人各个关节轴初始状态对应的初始关节坐标；
根据所述初始关节坐标，获取机器人末端分别以多种不同的姿态趋向预设的参考点且所述机器人末端与所述参考点重合时关节轴当前状态对应的当前关节坐标；
根据所述当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
当任意一个距离偏差大于预设值时，采用搜索算法更新初始关节坐标；
根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标，进入所述根据所述当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标的步骤，直至各个距离偏差均小于预设值时，获取对应的目标初始关节坐标作为机器人的原点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用搜索算法更新初始关节坐标的步骤包括：
将机器人的第一关节轴对应的第一关节值增加预设偏量，得到当前初始关节坐标；
根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标；
根据当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
当各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将所述第一关节值继续增加所述预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入所述根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，所述采用搜索算法更新初始关节坐标的步骤还包括：
将当前第一关节值减少预设偏量，更新当前初始关节坐标；
根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标；
根据当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
当各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将所述第一关节值继续减少预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入所述根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差的步骤包括：
采用机器人运动学正解算法，将所述当前关节坐标转换为对应的笛卡尔坐标；
根据计算任意两个笛卡尔坐标之间的距离偏差，其中，(x1,y1,z1)组成其中一个笛卡尔坐标，(x2,y2,z2)组成另一个笛卡尔坐标，e为这两个笛卡尔坐标之间的距离偏差。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标的步骤包括：
计算当前关节坐标与更新后的初始关节坐标的差值；
用所述差值替换当前关节坐标。
6.一种机器人原点标定装置，其特征在于，所述装置包括：
初始关节坐标模块，用于获取机器人各个关节轴初始状态对应的初始关节坐标；
当前关节坐标获取模块，用于根据所述初始关节坐标，获取机器人末端分别以多种不同的姿态趋向预设的参考点且所述机器人末端与所述参考点重合时关节轴当前状态对应的当前关节坐标；
第一距离偏差计算模块，用于根据所述当前关节坐标获取模块中得到的当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
初始关节坐标更新模块，用于当所述第一距离偏差计算模块中得到的任意一个距离偏差大于预设值时，采用搜索算法更新初始关节坐标；
原点获取模块，用于根据更新后的初始关节坐标更新当前关节坐标，进入所述根据所述当前关节坐标得到各个姿态下对应的位置坐标的步骤，直至各个距离偏差均小于预设值时，获取对应的目标初始关节坐标作为机器人的原点。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述初始关节坐标更新模块包括：
预设偏量增加模块，用于将机器人的第一关节轴对应的第一关节值增加预设偏量，得到当前初始关节坐标；
第一当前关节坐标计算模块，用于根据所述预设偏量增加模块中得到的当前初始关节坐标计算当前关节坐标；
第二距离偏差计算模块，用于根据所述第一当前关节坐标计算模块中得到的当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
第一目标初始关节值获取模块，用于当所述第二距离偏差计算模块中得到的各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将所述第一关节值继续增加所述预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入所述根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，所述初始关节坐标更新模块还包括：
预设偏量减少模块，用于将当前第一关节值减少预设偏量，更新当前初始关节坐标；
第二当前关节坐标计算模块，用于根据所述预设偏量减少模块中得到的当前初始关节坐标计算当前关节坐标；
第三距离偏差计算模块，用于根据所述第二当前关节坐标计算模块中得到的当前关节坐标得到当前位置坐标，并计算各个位置坐标两两之间的距离偏差；
第二目标初始关节值获取模块，用于当第三距离偏差计算模块中得到的各个距离偏差均小于上一次的距离偏差时，将所述第一关节值继续减少所述预设偏量并更新当前初始关节坐标，进入所述根据当前初始关节坐标计算当前关节坐标的步骤，直至各个距离偏差均大于上一次的距离偏差时，将上一次对应的第一关节值作为第一关节轴对应的目标初始关节值。
9.一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上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中储存有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
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