CN115685890A - 多关节设备轨迹确定方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种多关节设备轨迹确定方法、系统、装置及存储介质，属于自动控制技术领域。其方法包括获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息；对所述动作信息中的位姿信息进行拟合处理，得到位姿曲线；根据所述动作信息中的速度信息计算得到速度规划曲线；利用与所述多关节设备对应的运动学模型对所述位姿曲线和所述速度规划曲线进行处理，得到所述多关节设备各个关节轴的轴动信息，以根据所述轴动信息确定所述多关节设备的轨迹。无需增加格外的传感硬件设备且在对多关节设备的位姿进行复现的同时，考虑到速度因素对轨迹的影响，提高了多关节设备轨迹确定的质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动控制技术领域，尤其涉及一种多关节设备轨迹确定方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
多关节设备依靠轨迹编程完成动作，包括示教器示教编程方式、离线软件编程方式和拖动示教编程方式等。其中，受效率和成本限制，拖动示教编程方式因操作简单和柔性化适应性佳等优点，得到广泛应用。
在现有技术中，拖动方案通常在多关节设备末端加装力矩传感器完成轨迹设定。但上述方案由于传感设备数量较多，受成本制约，难以保证传感设备的检测精度，限制了多关节设备轨迹确定的质量。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种多关节设备轨迹确定方法、系统、装置及存储介质，用于解决现有技术中多关节设备的轨迹确定质量的问题。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提出一种多关节设备轨迹确定方法、系统、装置及存储介质，第一方面：
一种多关节设备轨迹确定方法，包括：
获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息；
对所述动作信息中的位姿信息进行拟合处理，得到位姿曲线；
根据所述动作信息中的速度信息计算得到速度规划曲线；
利用与所述多关节设备对应的运动学模型对所述位姿曲线和所述速度规划曲线进行处理，得到所述多关节设备各个关节轴的轴动信息，以根据所述轴动信息确定所述多关节设备的轨迹。
优选地，所述对所述动作信息中的位姿信息进行拟合处理，得到位姿曲线的步骤包括：
利用三次B样条非均匀计算模型对所述位姿信息进行计算拟合，得到所述位姿曲线。
优选地，所述利用与所述多关节设备对应的运动学模型对所述位姿曲线和所述速度规划曲线进行处理，得到所述多关节设备各个关节轴的轴动信息的步骤包括：
利用所述运动学模型对受所述速度规划曲线约束的所述位姿曲线进行逆解处理，得到各个所述关节轴的所述轴动信息。
优选地，在所述获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息之前，所述方法还包括：
获取所述多关节设备末端按照目标轨迹运动时采集到的各个所述关节轴的所述目标信息；
利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴位姿信息进行正解处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述位姿信息；
利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴速度信息进行处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述速度信息。
优选地，所述利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴速度信息进行处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述速度信息的步骤包括：
对所述运动学模型进行求导处理，得到雅可比矩阵模型；
利用所述雅可比矩阵模型对所述轴速度信息进行处理，得到所述速度信息。
优选地，在所述利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴速度信息进行处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述速度信息之后，所述方法还包括：
基于所述位姿信息和所述速度信息确定所述动作信息；
根据所述动作信息生成运动指令并存储所述动作信息。
优选地，所述运动模型根据所述多关节设备的运动信息，通过DH建模得到。
第二方面：
一种多关节设备轨迹确定系统，包括获取模块，用于获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息；
位姿模块，用于对所述动作信息中的位姿信息进行拟合处理，得到位姿曲线；
速度模块，用于根据所述动作信息中的速度信息计算得到速度规划曲线；
轨迹模块，用于利用与所述多关节设备对应的运动学模型对所述位姿曲线和所述速度规划曲线进行处理，得到所述多关节设备各个关节轴的轴动信息，以根据所述轴动信息确定所述多关节设备的轨迹。
优选地，所述位姿模块包括样条单元，用于利用三次B样条非均匀计算模型对所述位姿信息进行计算拟合，得到所述位姿曲线。
优选地，所述轨迹模块包括轨迹单元，用于利用所述运动学模型对受所述速度规划曲线约束的所述位姿曲线进行逆解处理，得到各个所述关节轴的所述轴动信息。
优选地，所述系统还包括目标模块，用于在所述获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息之前，获取所述多关节设备末端按照目标轨迹运动时采集到的各个所述关节轴的所述目标信息；
笛卡尔位姿模块，用于利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴位姿信息进行正解处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述位姿信息；
笛卡尔速度模块，用于利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴速度信息进行处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述速度信息。
优选地，所述笛卡尔速度模块包括矩阵单元，用于对所述运动学模型进行求导处理，得到雅可比矩阵模型；
矩阵单元，用于利用所述雅可比矩阵模型对所述轴速度信息进行处理，得到所述速度信息。
优选地，所述系统还包括确定模块，用于在所述利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴速度信息进行处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述速度信息之后，基于所述位姿信息和所述速度信息确定所述动作信息；
指令模块，用于根据所述动作信息生成运动指令并存储所述动作信息。
优选地，所述运动模型根据所述多关节设备的运动信息，通过DH建模得到。
第三方面：
一种多关节设备轨迹确定装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有多关节设备轨迹确定方法，所述处理器用于在执行多关节设备轨迹确定方法时采用上述所述多关节设备轨迹确定方法。
第四方面：
一种存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述所述方法的计算机程序。
实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
通过获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息，对动作信息进行拟合计算处理后，得到各个关节轴的轴动信息。将轴动信息传输给对应的关节轴的驱动器或控制器后，各个关节轴即可复现与动作信息对应的动作。从而实现多关节设备轨迹的确定。无需增加格外的传感硬件设备，保证了多关节设备轨迹确定的成本。此外，在对多关节设备的位姿进行复现的同时，考虑到速度因素对轨迹的影响，提高了多关节设备轨迹确定的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为一个实施例中多关节设备轨迹确定方法的整体流程图。
图2为一个实施例中多关节设备轨迹确定方法中三轴设备结构示意图。
图3为一个实施例中多关节设备轨迹确定方法中获取位姿信息和速度信息的流程图。
图4为一个实施例中多关节设备轨迹确定系统的结构框图。
图5为一个实施例中多关节设备轨迹确定装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
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。本文中所使用的术语只是为了描述本发明实施例的目的，不是旨在限制本发明。
本申请实施例公开一种多关节设备轨迹确定方法。多关节设备如三轴机构、四轴机构等；在一些应用场景中，需要多台多关节设备执行相同的操作，或同时执行，或先后执行，从而面临如何进行多关节设备的轨迹复现问题。
在现有技术中，采用对多关节设备进行动力学建模，辨识本体参数和摩擦力参数，补偿各个关节的重力矩和摩擦力矩，使设备处于无摩擦力和无重力状态。而后获取各个关节位置信息并进行计算，采取插值法得到轨迹曲线方程，以利用轨迹曲线方程对其他多关节设备进行控制，实现轨迹复现。
此外，在现有技术中，还通常采用在多关节设备末端加装力矩传感器，基于传感器信号绘制运动轨迹。根据运动轨迹完成其他多关节设备的轨迹复现控制。但对于上两种轨迹复现方式，一则，不同的多关节设备需要建立不同的动力学模型，具有较高的算法难度，参数辨识困难且一致性差。而多关节设备的轨迹控制效果和精度受辨识参数影响较大，控制效果差。二则，加装的力矩传感器提高了轨迹复现成本。
为了克服上述技术缺陷，本申请提供的一种多关节设备轨迹确定方法，用于确定多关节设备需要复现的轨迹。如图1所示，包括：
101、获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息。
其中，在一实施例中，多关节设备末端指多关节设备最后一个关节。动作信息指在笛卡尔空间中与多关节设备的动作有关的信息。为了便于理解，例如，在一应用场景中，动作信息包括位置信息、速度信息和姿态信息。
在一实施例中，多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息由其他设备通过接口传输至当前执行主体。需要说明的是，可以是一次性将整套动作信息传输给当前执行主体，也可以是实时传输。在另一实施例中，多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息由当前执行主体从预设的信息储存空间中调取获得。
102、对所述动作信息中的位姿信息进行拟合处理，得到位姿曲线。
具体的，在一实施例中，动作信息包括多关节设备末端在笛卡尔空间的位姿信息。需要说明的是，位姿信息通过多关节设备中各个关节的位姿信息计算得到。位姿信息指位置及姿态值。
对多关节设备末端的在笛卡尔空间的位姿信息进行拟合计算，得到位姿曲线。其中，位姿曲线为连续曲线。
103、根据所述动作信息中的速度信息计算得到速度规划曲线。
具体的，在一实施例中，动作信息还包括多关节设备末段在笛卡尔空间的速度信息。需要说明的是，速递信息通过多关节设备中各个关节的速度信息计算得到。
为了提高确定的轨迹精度，在进行轨迹确定过程中，根据速度信息采样速度规划曲线，以保证在速度规划曲线的约束下，确定的轨迹与需要进行复现的轨迹的速度相同或相似。其中，速度相似指将速度差值控制在一定范围内。
104、利用与所述多关节设备对应的运动学模型对所述位姿曲线和所述速度规划曲线进行处理，得到所述多关节设备各个关节轴的轴动信息，以根据所述轴动信息确定所述多关节设备的轨迹。
利用运动学模型对位姿曲线和速度规划曲线进行计算处理，将笛卡尔空间的位姿信息和速度信息转化为与多关节设别各个关节轴对应的轴动信息。其中，在一实施例中，轴动信息包括各个关节轴的位姿信息和速度信息。将轴动信息传输给对应关节轴的驱动器后，驱动器根据轴动信息控制对应的关节轴动作，实现轨迹的复现。
通过获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息，对动作信息进行拟合计算处理后，得到各个关节轴的轴动信息。将轴动信息传输给对应的关节轴的驱动器或控制器后，各个关节轴即可复现与动作信息对应的动作。从而实现多关节设备轨迹的确定。无需增加格外的传感硬件设备，保证了多关节设备轨迹确定的成本。此外，在对多关节设备的位姿进行复现的同时，考虑到速度因素对轨迹的影响，提高了多关节设备轨迹确定的质量。
在本申请的另一种实施方式中，所述对所述动作信息中的位姿信息进行拟合处理，得到位姿曲线的步骤包括：
利用三次B样条非均匀计算模型对所述位姿信息进行计算拟合，得到所述位姿曲线。
具体的，在一实施例中，采用下述公式得到所述位姿曲线。
其中，di为B样条曲线控制顶点，
为3次B样条基函数。
通过采用3次B样条非均匀曲线进行拟合，得到位姿曲线，有助于提高计算效率和计算精度。
在本申请的另一种实施方式中，所述利用与所述多关节设备对应的运动学模型对所述位姿曲线和所述速度规划曲线进行处理，得到所述多关节设备各个关节轴的轴动信息的步骤包括：
利用所述运动学模型对受所述速度规划曲线约束的所述位姿曲线进行逆解处理，得到各个所述关节轴的所述轴动信息。
在速度规划曲线约束的前提下，利用运动学模型逆解得到各个关节轴的轴动信息。具体的，在一实施例中，采用如下公式计算得到轴动信息。
其中，
为轴动信息；fkine_ive(x)为逆解方程；P(u)为位姿曲线。
利用位姿曲线，即得到的差补笛卡尔值通过运动学模型逆解得到各个关节轴的轴动信息，有助于保证计算效率以及计算精度。
此外，需要说明的是，在一实施例中，运动学模型用于表征多关节设备的机械运动特性，实际为通过数学公式对多关节设备的机构运动特性进行描述。该数据公式即运动学模型。
在一实施例中，所述运动模型根据所述多关节设备的运动信息，通过DH建模得到。具体的，在多关节设备的每个连杆上建立一个坐标系，通过齐次坐标变换实现两个连杆上的坐标变换，从而建立多个连杆机构的首末坐标的变换关系。对于三轴机构，具有xyz直线轴，其运动学模型为：
对于如图2示的三轴机构，具有三个旋转轴，其运动学模型为：
其中：
item11＝-cos(c)*(sin(a)*sin(b)-cos(a)*cos(b))-sin(c)*(cos(a)*sin(b)+cos(b)*sin(a))
item21＝cos(c)*(cos(a)*sin(b)+cos(b)*sin(a))-sin(c)*(sin(a)*sin(b)-cos(a)*cos(b))
item31＝0
item41＝0
item12＝sin(c)*(sin(a)*sin(b)-cos(a)*cos(b))-cos(c)*(cos(a)*sin(b)+cos(b)*sin(a))
item22＝-cos(c)*(sin(a)*sin(b)-cos(a)*cos(b))-sin(c)*(cos(a)*sin(b)+cos(b)*sin(a))
item32＝0
item42＝0
item13＝0
item23＝0
item33＝1
item43＝0
item14＝L1*cos(a)-L2*(sin(a)*sin(b)-cos(a)*cos(b))
item24＝L1*sin(a)+L2*(cos(a)*sin(b)+cos(b)*sin(a))
item34＝0
item44＝1
在本申请的另一种实施方式中，如图3示，在所述获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息之前，所述方法还包括：
401、获取所述多关节设备末端按照目标轨迹运动时采集到的各个所述关节轴的所述目标信息。
在一实施例中，动作信息为采集得到。其中，多关节设备指用于执行需要复现轨迹的设备；目标轨迹运动指需要其他多关节设备进行复现的轨迹。目标信息为该多关节设备各个关节轴的动作信息，在一实施例中，目标信息包括该多关节设备各个关节轴的位置及姿态值以及速度值。
402、利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴位姿信息进行正解处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述位姿信息。
运动学模型为根据该多关节设备的运动特性处理得到的模型。需要说明的是，该多关节设备指用于执行需要复现的轨迹的设备。对目标数据中的轴位姿信息进行正解，将该多关节设备所有关节轴的轴位姿信息转换为多关节设备末端的笛卡尔空间的位姿信息
403、利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴速度信息进行处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述速度信息。
具体的，在一实施例中，运动学模型正解方程为：
fkine(x)；
轴位姿信息的计算公式为：
速度信息的计算公式为：
其中，n为关节轴数，t为采样周期累积值。其中，采样周期累积值指根据采样频率得到的t1、t2、t3值。此外，
为轴位姿信息；
为轴速度信息；fJacobi(x)为雅可比矩阵。
通过运动学模型正解将轴位姿信息和轴速度信息转换为笛卡尔空间的位姿信息和速度信息，有助于提高计算速度和计算精度。便于后续的轨迹复现过程中，无需使用传感设备，保证轨迹确定的成本。
在本申请的另一种实施方式中，所述利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴速度信息进行处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述速度信息的步骤包括：
501、对所述运动学模型进行求导处理，得到雅可比矩阵模型。
502、利用所述雅可比矩阵模型对所述轴速度信息进行处理，得到所述速度信息。
利用雅可比矩阵模型对轴速度信息进行计算，有助于提高计算效率和计算质量。
在本申请的另一种实施方式中，在所述利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴速度信息进行处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述速度信息之后，所述方法还包括：
601、基于所述位姿信息和所述速度信息确定所述动作信息。
即动作信息包括位姿信息和速度信息。
602、根据所述动作信息生成运动指令并存储所述动作信息。
将动作信息生成运动指令，有助于将运动指令传输给需要进行轨迹复现的执行主体，使得到运动指令的执行主体能够根据运动指令得到多关节设备末端的笛卡尔空间的位姿信息和速度信息，从而实现轨迹复刻，确定精度较高的轨迹。
通过获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息，对动作信息进行拟合计算处理后，得到各个关节轴的轴动信息。将轴动信息传输给对应的关节轴的驱动器或控制器后，各个关节轴即可复现与动作信息对应的动作。从而实现多关节设备轨迹的确定。无需增加格外的传感硬件设备，保证了多关节设备轨迹确定的成本。此外，在对多关节设备的位姿进行复现的同时，考虑到速度因素对轨迹的影响，提高了多关节设备轨迹确定的质量。
本申请实施例还提供一种多关节设备轨迹确定系统，如图4所示，包括获取模块1，用于获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息；
位姿模块2，用于对所述动作信息中的位姿信息进行拟合处理，得到位姿曲线；
速度模块3，用于根据所述动作信息中的速度信息计算得到速度规划曲线；
轨迹模块4，用于利用与所述多关节设备对应的运动学模型对所述位姿曲线和所述速度规划曲线进行处理，得到所述多关节设备各个关节轴的轴动信息，以根据所述轴动信息确定所述多关节设备的轨迹。
优选地，所述位姿模块2包括样条单元，用于利用三次B样条非均匀计算模型对所述位姿信息进行计算拟合，得到所述位姿曲线。
优选地，所述轨迹模块4包括轨迹单元，用于利用所述运动学模型对受所述速度规划曲线约束的所述位姿曲线进行逆解处理，得到各个所述关节轴的所述轴动信息。
优选地，所述系统还包括目标模块，用于在所述获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息之前，获取所述多关节设备末端按照目标轨迹运动时采集到的各个所述关节轴的所述目标信息；
笛卡尔位姿模块，用于利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴位姿信息进行正解处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述位姿信息；
笛卡尔速度模块，用于利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴速度信息进行处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述速度信息。
优选地，所述笛卡尔速度模块包括矩阵单元，用于对所述运动学模型进行求导处理，得到雅可比矩阵模型；
矩阵单元，用于利用所述雅可比矩阵模型对所述轴速度信息进行处理，得到所述速度信息。
优选地，所述系统还包括确定模块，用于在所述利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴速度信息进行处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述速度信息之后，基于所述位姿信息和所述速度信息确定所述动作信息；
指令模块，用于根据所述动作信息生成运动指令并存储所述动作信息。
优选地，所述运动模型根据所述多关节设备的运动信息，通过DH建模得到。
这里需要指出的是：以上应用于多关节设备轨迹确定系统实施例项的描述，与上述方法描述是类似的，具有同方法实施例相同的有益效果。对于本发明多关节设备轨迹确定系统实施例中未披露的技术细节，本领域的技术人员请参照本发明方法实施例的描述而理解。
需要说明的是，本发明实施例中，如果以软件功能模块的形式实现上述方法，并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read OnlyMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
相应地，本申请实施例还公开一种存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述方法的计算机程序。
本申请实施例还公开一种多关节设备轨迹确定装置，如图5所示，包括一个处理器100、至少一个通信总线200、用户接口300、至少一个外部通信接口400和存储器500。其中，通信总线200配置为实现这些组件之间的连接通信。其中，用户接口300可以包括显示屏，外部通信接口400可以包括标准的有线接口和无线接口。其中，存储器500中存储有多关节设备轨迹确定方法。其中，处理器100用于在执行存储器500中存储的多关节设备轨迹确定方法时采用上述方法。
以上应用于多关节设备轨迹确定装置和存储介质实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本发明多关节设备轨迹确定装置和存储介质实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台设备执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种多关节设备轨迹确定方法，其特征在于，包括：
获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息；
对所述动作信息中的位姿信息进行拟合处理，得到位姿曲线；
根据所述动作信息中的速度信息计算得到速度规划曲线；
利用与所述多关节设备对应的运动学模型对所述位姿曲线和所述速度规划曲线进行处理，得到所述多关节设备各个关节轴的轴动信息，以根据所述轴动信息确定所述多关节设备的轨迹。
2.如权利要求1所述的多关节设备轨迹确定方法，其特征在于，所述对所述动作信息中的位姿信息进行拟合处理，得到位姿曲线的步骤包括：
利用三次B样条非均匀计算模型对所述位姿信息进行计算拟合，得到所述位姿曲线。
3.如权利要求1所述的多关节设备轨迹确定方法，其特征在于，所述利用与所述多关节设备对应的运动学模型对所述位姿曲线和所述速度规划曲线进行处理，得到所述多关节设备各个关节轴的轴动信息的步骤包括：
利用所述运动学模型对受所述速度规划曲线约束的所述位姿曲线进行逆解处理，得到各个所述关节轴的所述轴动信息。
4.如权利要求1所述的多关节设备轨迹确定方法，其特征在于，在所述获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息之前，所述方法还包括：
获取所述多关节设备末端按照目标轨迹运动时采集到的各个所述关节轴的所述目标信息；
利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴位姿信息进行正解处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述位姿信息；
利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴速度信息进行处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述速度信息。
5.如权利要求5所述的多关节设备轨迹确定方法，其特征在于，所述利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴速度信息进行处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述速度信息的步骤包括：
对所述运动学模型进行求导处理，得到雅可比矩阵模型；
利用所述雅可比矩阵模型对所述轴速度信息进行处理，得到所述速度信息。
6.如权利要求5所述的多关节设备轨迹确定方法，其特征在于，在所述利用所述运动学模型对所有所述目标数据中的轴速度信息进行处理，得到所述多关节设备末端的笛卡尔空间的所述速度信息之后，所述方法还包括：
基于所述位姿信息和所述速度信息确定所述动作信息；
根据所述动作信息生成运动指令并存储所述动作信息。
7.如权利要求1所述的多关节设备轨迹确定方法，其特征在于，所述运动模型根据所述多关节设备的运动信息，通过DH建模得到。
8.一种多关节设备轨迹确定系统，其特征在于，包括获取模块，用于获取多关节设备末端在笛卡尔空间的动作信息；
位姿模块，用于对所述动作信息中的位姿信息进行拟合处理，得到位姿曲线；
速度模块，用于根据所述动作信息中的速度信息计算得到速度规划曲线；
轨迹模块，用于利用与所述多关节设备对应的运动学模型对所述位姿曲线和所述速度规划曲线进行处理，得到所述多关节设备各个关节轴的轴动信息，以根据所述轴动信息确定所述多关节设备的轨迹。
9.一种多关节设备轨迹确定装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有多关节设备轨迹确定方法，所述处理器用于在执行多关节设备轨迹确定方法时采用权利要求1-7任一项所述多关节设备轨迹确定方法。
10.一种存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-7任一项所述方法的计算机程序。
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