CN115145316A - 基于向量与角度确定喷枪姿态方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种基于向量与角度确定喷枪姿态的方法，包括步骤：建立喷涂机器人的机器人坐标系，根据喷涂机器人的喷枪方向确定喷枪的z轴；根据喷枪方向与机器人坐标系的坐标轴之间的角度定义喷枪的初始x轴；获取喷枪初始X轴绕喷枪Z轴的转动角度；根据喷枪的初始x轴和转动角度确定喷枪的当前x轴；根据喷枪的z轴和当前x轴确定喷枪的y轴，以确定喷枪的姿态。本发明形象地描述了喷枪初始x轴的位置，再通过旋转角度确认喷枪x轴，本发明能够使工作人员能够很快到达自己想要的喷涂路径，降低了对于喷枪的姿态确认困难度，提升了使用效率，给生产带来了较大的便利，具有非常好的实用价值。

Description

基于向量与角度确定喷枪姿态方法
技术领域
本发明涉及机器人路径规划技术领域，具体涉及一种基于向量与角度确定喷枪姿态方法。
背景技术
在鞋面喷胶领域，常常会应用到喷涂机器人，喷涂机器人一般是通过喷枪喷出胶到待喷胶位置，但是要想确定喷枪的姿态，即确认喷头处坐标系，需要知道两个坐标轴的位置，通常喷头朝向为当前z轴，此时还需要另一个轴(x轴或者y轴)的位置。相关技术中，会首先确认一个姿态的欧拉角，然后通过欧拉角的变化规律来逐渐改变喷头姿态，但是普通操作人员无法轻易描述出自己想要的喷枪姿态，测试路径时，无法很快到达自己想要的路径，对于喷枪的姿态确认困难，影响后续的喷涂工序的效率，给生产带来了较大的不便。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种基于向量与角度确定喷枪姿态方法，解决现有技术中对于喷枪的姿态确认困难，影响后续的喷涂工序的效率，给生产带来了较大的不便的技术问题。
为达到上述技术目的，第一方面，本发明的技术方案提供一种基于向量与角度确定喷枪姿态方法，包括以下步骤：
建立喷涂机器人的机器人坐标系，根据所述喷涂机器人的喷枪方向确定所述喷枪的z轴；
根据所述喷枪方向与所述机器人坐标系的坐标轴之间的角度定义所述喷枪的初始x轴；
获取喷枪的所述初始x轴绕喷枪z轴的转动角度；
根据所述喷枪的初始x轴和所述转动角度确定所述喷枪的当前x轴；
根据所述喷枪的z轴和所述当前x轴确定所述喷枪的y轴，以确定所述喷枪的姿态。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
本发明提供的基于向量与角度确定喷枪姿态方法，在实际使用喷枪时，喷枪的姿态是千变万化的。但喷枪当前喷射方向(喷枪z轴)是确认的，只需要确认喷枪x轴。本申请形象地描述了喷枪初始x轴的位置，再通过旋转角度确认喷枪x轴，本发明能够使工作人员能够很快到达自己想要的喷涂路径，降低了对于喷枪的姿态确认困难度，提升了使用效率，给生产带来了较大的便利，具有非常好的实用价值。
根据本发明的一些实施例，所述初始x轴与转角连接杆方向垂直。
根据本发明的一些实施例，根据所述喷枪方向与所述机器人坐标系的坐标轴之间的角度定义所述喷枪的初始x轴，包括步骤：
若所述喷枪方向与所述机器人坐标系的x轴之间的角度小于预设角度，设定所述喷枪的初始x轴为第一方向；
若所述喷枪方向与所述机器人坐标系的y轴之间的角度小于预设角度，设定所述喷枪的初始x轴为第二方向；
若所述喷枪方向与所述机器人坐标系的z轴之间的角度小于预设角度，设定所述喷枪的初始x轴为第三方向；
若所述喷枪方向与所述机器人坐标系的x轴之间的角度大于预设角度、所述喷枪方向与所述机器人坐标系的y轴之间的角度大于预设角度或者所述喷枪方向与所述机器人坐标系的z轴之间的角度大于预设角度，根据喷枪在所述机器人坐标系的xoy平面上的投影确定所述初始x轴。
根据本发明的一些实施例，若所述喷枪方向与所述机器人坐标系的x轴之间的角度小于1度，设定所述喷枪的初始x轴为(0，0，-1)；
若所述喷枪方向与所述机器人坐标系的y轴之间的角度小于1度，设定所述喷枪的初始x轴为(0，0，-1)；
若所述喷枪方向与所述机器人坐标系的z轴之间的角度小于1度，设定所述喷枪的初始x轴为第(0，1，0)。
根据本发明的一些实施例，根据所述喷枪的z轴和所述当前x轴确定所述喷枪的y轴，以确定所述喷枪的姿态，包括步骤：
根据所述喷枪的x轴、y轴、z轴确定所述喷枪的喷枪坐标系，根据所述喷枪坐标系计算出得到从机器人坐标系到喷枪坐标系的旋转矩阵；
根据所述旋转矩阵计算得到所述喷枪姿态的欧拉角。
第二方面，本发明提供了一种喷涂机器人的喷涂方法，包括如第一方面中任意一项所述的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法。
根据本发明的一些实施例，喷涂机器人的喷涂方法包括步骤：
获取待喷胶的鞋面的位置信息和结构信息；
根据所述待喷胶的鞋面的位置信息和结构信息规划鞋面喷胶路径和喷胶量；
确定喷涂机器人的喷枪当前姿态；
根据所述鞋面喷胶路径、所述喷胶量和所述喷枪当前姿态，对所述待喷胶的鞋面进行喷胶。
第三方面，本发明提供了一种喷涂机器人，应用了如第一方面中任意一项所述的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法。
第四方面，本发明提供了一种基于向量与角度确定喷枪姿态系统，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面中任意一项所述的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法。
第五方面，本发明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存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面中任意一项所述的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中摘要附图要与说明书附图的其中一幅完全一致：
图1为本发明一个实施例提供的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法的流程图；
图2为本发明另一个实施例提供的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法的示意图；
图3为本发明另一个实施例提供的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法的流程图；
图4是用来实现本发明实施例的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法的电子设备的框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本发明提供了一种基于向量与角度确定喷枪姿态的方法，能够使工作人员能够很快到达自己想要的喷涂路径，降低了对于喷枪的姿态确认困难度，提升了使用效率，给生产带来了较大的便利，具有非常好的实用价值。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
参照图1和图2，图1为本发明一个实施例提供的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法的流程图；图2为本发明另一个实施例提供的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法的示意图；基于向量与角度确定喷枪姿态的方法包括但是不仅限于以下步骤：
步骤S110，建立喷涂机器人的机器人坐标系，根据喷涂机器人的喷枪方向确定喷枪的z轴；
步骤S120，根据喷枪方向与机器人坐标系的坐标轴之间的角度定义喷枪的初始x轴；
步骤S130，获取喷枪的初始x轴绕喷枪z轴的转动角度；
步骤S140，根据喷枪的初始x轴和转动角度确定喷枪的当前x轴；
步骤S150，根据喷枪的z轴和当前x轴确定喷枪的y轴，以确定喷枪的姿态。
在一实施例中，基于向量与角度确定喷枪姿态的方法包括步骤：建立喷涂机器人的机器人坐标系，根据喷涂机器人的喷枪方向确定喷枪的z轴；根据喷枪方向与机器人坐标系的坐标轴之间的角度定义喷枪的初始x轴；获取喷枪的初始x轴绕喷枪z轴的转动角度；根据喷枪的初始x轴和转动角度确定喷枪的当前x轴；根据喷枪的z轴和当前x轴确定喷枪的y轴，以确定喷枪的姿态。
本发明提供的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法，形象地描述了喷枪初始x轴的位置，再通过旋转角度确认喷枪x轴，本发明能够使工作人员能够很快到达自己想要的喷涂路径，降低了对于喷枪的姿态确认困难度，提升了使用效率，给生产带来了较大的便利，具有非常好的实用价值。
在一实施例中，机械臂进行鞋底涂胶等项目时，机器人坐标系为ORXRYRZR，喷枪当前喷射方向(即喷枪z轴，OZ)已知，本申请中喷枪x轴(OX)所在位置由以下方式获得。
情况分为4种：A点为OZ在xoy平面上的投影向量，A’点为OZ’在xoy 平面上的投影向量：
1.当ZZ’与机器人坐标系z轴之间的角度小于1度时，喷枪初始y轴为 OZ与(0,1,0)的叉乘；
2.当ZZ’与机器人坐标系y轴之间的角度小于1度时，喷枪初始y轴为OZ与(0,0,-1)的叉乘；
3.当ZZ’与机器人坐标系x轴之间的角度小于1度时，喷枪初始y轴为OZ与(0,0,-1)的叉乘；
4.除以上情况外，当OZ’z大于0，喷枪初始y轴为OA’和OZ的叉乘(向量积)；OZ’z小于0，喷枪初始y轴为OA和OZ的叉乘
根据以上4种情况喷枪初始y轴确认后，由喷枪z轴和喷枪初始y轴可以确认喷枪初始x轴；喷枪x轴为喷枪初始x轴绕OZ’轴旋转一定的角度。最终喷枪姿态的z轴和x轴确认，喷枪坐标轴确立，即可计算出从机器人坐标轴到喷枪坐标轴的旋转矩阵，喷枪姿态的欧拉角即可算出。
因为在实际使用喷枪时，喷枪的姿态是千变万化的。但喷枪当前喷射方向(喷枪z轴)是确认的，只需要确认喷枪x轴。本专利形象的描述了喷枪初始x轴的位置(本图可以看成是转角连接杆竖直方向(O1C)，O1COA’平面垂直于xoy平面，且O1C的z方向始终为负)，再通过旋转角度确认喷枪x 轴(旋转角度可看成是旋转后的O1C与初始O1C的夹角)。
在一实施例中，基于向量与角度确定喷枪姿态的方法包括步骤：建立喷涂机器人的机器人坐标系，根据喷涂机器人的喷枪方向确定喷枪的z轴；根据喷枪方向与机器人坐标系的坐标轴之间的角度定义喷枪的初始x轴；获取喷枪的初始x轴绕喷枪z轴的转动角度；根据喷枪的初始x轴和转动角度确定喷枪的当前x轴；根据喷枪的z轴和当前x轴确定喷枪的y轴，以确定喷枪的姿态。初始x轴与转角连接杆方向垂直。
在一实施例中，基于向量与角度确定喷枪姿态的方法包括步骤：建立喷涂机器人的机器人坐标系，根据喷涂机器人的喷枪方向确定喷枪的z轴；根据喷枪方向与机器人坐标系的坐标轴之间的角度定义喷枪的初始x轴；获取喷枪的初始x轴绕喷枪z轴的转动角度；根据喷枪的初始x轴和转动角度确定喷枪的当前x轴；根据喷枪的z轴和当前x轴确定喷枪的y轴，以确定喷枪的姿态。
根据喷枪方向与机器人坐标系的坐标轴之间的角度定义喷枪的初始x轴，包括步骤：若喷枪方向与机器人坐标系的x轴之间的角度小于预设角度，设定喷枪的初始x轴为第一方向；若喷枪方向与机器人坐标系的y轴之间的角度小于预设角度，设定喷枪的初始x轴为第二方向；若喷枪方向与机器人坐标系的z轴之间的角度小于预设角度，设定喷枪的初始x轴为第三方向；若喷枪方向与机器人坐标系的x轴之间的角度大于预设角度、喷枪方向与机器人坐标系的y轴之间的角度大于预设角度或者喷枪方向与机器人坐标系的z 轴之间的角度大于预设角度，根据喷枪在机器人坐标系的xoy平面上的投影确定初始x轴。
其中，预设角度可以根据需求灵活设置，可以是1度、2度或者是其他的角度，第一方向、第二方向和第三方向也是可以根据生产的需求自定义设置，本实施例对其不构成限制。
在一实施例中，基于向量与角度确定喷枪姿态的方法包括步骤：建立喷涂机器人的机器人坐标系，根据喷涂机器人的喷枪方向确定喷枪的z轴；根据喷枪方向与机器人坐标系的坐标轴之间的角度定义喷枪的初始x轴；获取喷枪的初始x轴绕喷枪z轴的转动角度；根据喷枪的初始x轴和转动角度确定喷枪的当前x轴；根据喷枪的z轴和当前x轴确定喷枪的y轴，以确定喷枪的姿态。
若喷枪方向与机器人坐标系的x轴之间的角度小于1度，设定喷枪的初始x轴为(0，0，-1)；若喷枪方向与机器人坐标系的y轴之间的角度小于1度，设定喷枪的初始x轴为(0，0，-1)；若喷枪方向与机器人坐标系的z轴之间的角度小于1度，设定喷枪的初始x轴为第(0，1，0)。除以上情况外，当OZ’ z大于0，喷枪初始y轴为OA’和OZ的叉乘(向量积)；OZ’z小于0，喷枪初始y轴为OA和OZ的叉乘(向量积)，因此喷枪初始x轴确认；喷枪x 轴为喷枪初始x轴绕OZ’轴旋转一定的角度。
参照图3，图3为本发明另一个实施例提供的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法的流程图，基于向量与角度确定喷枪姿态的方法包括但是不仅限于以下步骤：
步骤S210，根据喷枪的x轴、y轴、z轴确定喷枪的喷枪坐标系，根据喷枪坐标系计算出得到从机器人坐标系到喷枪坐标系的旋转矩阵；
步骤S220，根据旋转矩阵计算得到喷枪姿态的欧拉角。
在一实施例中，在一实施例中，基于向量与角度确定喷枪姿态的方法包括步骤：建立喷涂机器人的机器人坐标系，根据喷涂机器人的喷枪方向确定喷枪的z轴；根据喷枪方向与机器人坐标系的坐标轴之间的角度定义喷枪的初始x轴；获取喷枪的初始x轴绕喷枪z轴的转动角度；根据喷枪的初始x 轴和转动角度确定喷枪的当前x轴；根据喷枪的z轴和当前x轴确定喷枪的y 轴，以确定喷枪的姿态。
根据喷枪的z轴和当前x轴确定喷枪的y轴，以确定喷枪的姿态，包括步骤：根据喷枪的x轴、y轴、z轴确定喷枪的喷枪坐标系，根据喷枪坐标系计算出得到从机器人坐标系到喷枪坐标系的旋转矩阵；根据旋转矩阵计算得到喷枪姿态的欧拉角。在得到了喷枪姿态的欧拉角，便可以十分灵活地对喷枪的姿态进行调整，具有很好的便利性。
本发明还提供了一种喷涂机器人的喷涂方法，包括如上述的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法。
在一实施例中，喷涂机器人的喷涂方法包括步骤：获取待喷胶的鞋面的位置信息和结构信息；根据待喷胶的鞋面的位置信息和结构信息规划鞋面喷胶路径和喷胶量；确定喷涂机器人的喷枪当前姿态；根据鞋面喷胶路径、喷胶量和喷枪当前姿态，对待喷胶的鞋面进行喷胶。
本发明还提供了一种喷涂机器人，应用了如上述的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法。
本发明还提供了一种基于向量与角度确定喷枪姿态系统，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法。
下面参考图4，其示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备900的结构图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图4所示，电子设备900可以包括处理装置901，其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储装置908加载到随机访问存储器 (RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理装置901可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理装置901的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理装置901 执行上文所描述的各个方法和处理。
在RAM 903中，还存储有电子设备900操作所需的各种程序和数据。处理装置901、ROM 902以及RAM 903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O) 接口905也连接至总线904。
通常，以下装置可以连接至I/O接口905：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置906；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置907；包括例如磁带、硬盘等的存储装置908；以及通信装置909。通信装置909可以允许电子设备 900与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。
特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置909从网络上被下载和安装，或者从存储装置908被安装，或者从ROM 902被安装。在该计算机程序被处理装置901执行时，执行本发明实施例的方法中限定的上述功能。备选地，在其他实施例中，处理装置901可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法。
本发明上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，adhoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：
建立喷涂机器人的机器人坐标系，根据喷涂机器人的喷枪方向确定喷枪的z轴；
根据喷枪方向与机器人坐标系的坐标轴之间的角度定义喷枪的初始x轴；
获取喷枪的初始x轴绕喷枪z轴的转动角度；
根据喷枪的初始x轴和转动角度确定喷枪的当前x轴；
根据喷枪的z轴和当前x轴确定喷枪的y轴，以确定喷枪的姿态。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机 (例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，该模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：数字电子电路系统、集成电路系统、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合等等。
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管) 或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)或者包括这种后台部件、中间件部件或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信 (例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)区块链网络和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科，既有硬件层面的技术也有软件层面的技术。人工智能硬件技术一般包括如传感器、专用人工智能芯片、云计算、分布式存储、大数据处理等技术；人工智能软件技术主要包括计算机视觉技术、语音识别技术、自然语言处理技术及机器学习/深度学习技术、大数据处理技术、知识图谱技术等几大方向。
云计算(cloud computing)，指的是通过网络接入弹性可扩展的共享物理或虚拟资源池，资源可以包括服务器、操作系统、网络、软件、应用和存储设备等，并可以按需、自服务的方式对资源进行部署和管理的技术体系。通过云计算技术，可以为人工智能、区块链等技术应用、模型训练提供高效强大的数据处理能力。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明提供的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于向量与角度确定喷枪姿态的方法，其特征在于，包括以下步骤：
建立喷涂机器人的机器人坐标系，根据所述喷涂机器人的喷枪方向确定所述喷枪的z轴；
根据所述喷枪方向与所述机器人坐标系的坐标轴之间的角度定义所述喷枪的初始x轴；
获取喷枪的所述初始x轴绕喷枪z轴的转动角度；
根据所述喷枪的初始x轴和所述转动角度确定所述喷枪的当前x轴；
根据所述喷枪的z轴和所述当前x轴确定所述喷枪的y轴，以确定所述喷枪的姿态。
2.根据权利要求1所述的一种基于向量与角度确定喷枪姿态的方法，其特征在于，所述初始x轴与转角连接杆方向垂直。
3.根据权利要求1所述的一种基于向量与角度确定喷枪姿态的方法，其特征在于，根据所述喷枪方向与所述机器人坐标系的坐标轴之间的角度定义所述喷枪的初始x轴，包括步骤：
若所述喷枪方向与所述机器人坐标系的x轴之间的角度小于预设角度，设定所述喷枪的初始x轴为第一方向；
若所述喷枪方向与所述机器人坐标系的y轴之间的角度小于预设角度，设定所述喷枪的初始x轴为第二方向；
若所述喷枪方向与所述机器人坐标系的z轴之间的角度小于预设角度，设定所述喷枪的初始x轴为第三方向；
若所述喷枪方向与所述机器人坐标系的x轴之间的角度大于预设角度、所述喷枪方向与所述机器人坐标系的y轴之间的角度大于预设角度或者所述喷枪方向与所述机器人坐标系的z轴之间的角度大于预设角度，根据喷枪在所述机器人坐标系的xoy平面上的投影确定所述初始x轴。
4.根据权利要求3所述的一种基于向量与角度确定喷枪姿态的方法，其特征在于，若所述喷枪方向与所述机器人坐标系的x轴之间的角度小于1度，设定所述喷枪的初始x轴为(0，0，-1)；
若所述喷枪方向与所述机器人坐标系的y轴之间的角度小于1度，设定所述喷枪的初始x轴为(0，0，-1)；
若所述喷枪方向与所述机器人坐标系的z轴之间的角度小于1度，设定所述喷枪的初始x轴为第(0，1，0)。
5.根据权利要求1所述的一种基于向量与角度确定喷枪姿态的方法，其特征在于，根据所述喷枪的z轴和所述当前x轴确定所述喷枪的y轴，以确定所述喷枪的姿态，包括步骤：
根据所述喷枪的x轴、y轴、z轴确定所述喷枪的喷枪坐标系，根据所述喷枪坐标系计算出得到从机器人坐标系到喷枪坐标系的旋转矩阵；
根据所述旋转矩阵计算得到所述喷枪姿态的欧拉角。
6.一种喷涂机器人的喷涂方法，其特征在于，包括如权利要求1至5中任意一项所述的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法。
7.根据权利要求6所述的一种喷涂机器人的喷涂方法，其特征在于，包括步骤：
获取待喷胶的鞋面的位置信息和结构信息；
根据所述待喷胶的鞋面的位置信息和结构信息规划鞋面喷胶路径和喷胶量；
确定喷涂机器人的喷枪当前姿态；
根据所述鞋面喷胶路径、所述喷胶量和所述喷枪当前姿态，对所述待喷胶的鞋面进行喷胶。
8.一种喷涂机器人，其特征在于，应用了如权利要求1至5中任意一项所述的基于向量与角度确定喷枪姿态的方法。
9.一种基于向量与角度确定喷枪姿态系统，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的基于向量与角度确定喷枪姿态方法。
10.一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存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至5中任意一项所述的基于向量与角度确定喷枪姿态方法。
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