[发明专利]基于机器人末端指点示教的障碍物标定方法

权利要求书

1.一种基于机器人末端指点示教的障碍物标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

将障碍物简化为一立方体；

选取所述立方体的任意一个面，并在所述面内选取三个角点；

将机器人末端的标定工具依次示教至选取的三个角点，并分别对应获取标定工具的末端基于机器人基坐标系的三个角点的坐标值；

利用三个角点确定一个平面，并在所述平面内拟合一个矩形，将所述矩形作为所述立方体的顶面，其中，待拟合的所述矩形包括以矩形中心为原点的坐标系以及矩形的长度和宽度；

确定立方体的高度；

根据立方体的顶面以及立方体的高度，标定出立方体，以完成对障碍物的标定。

2.根据权利要求1所述的基于机器人末端指点示教的障碍物标定方法，其特征在于，所述将障碍物简化为一立方体时，根据障碍物的轮廓或障碍物的立方包络体进行简化。

3.根据权利要求1所述的基于机器人末端指点示教的障碍物标定方法，其特征在于，所述利用三个角点确定一个平面，并在所述平面内拟合一个矩形，将所述矩形作为所述立方体的顶面的过程为：

利用三个角点唯一确定一个平面；

分别计算三个角点所在夹角的值，并在三个夹角中找出夹角值最接近90°的夹角θ，确定三个角点中哪一个为夹角θ的顶点；

判断夹角θ与90°差的绝对值是否大于预设的偏差阈值θ_max，如果大于，则表示三个角点无法构成矩形；否则，将该夹角的顶点作为直角顶点，计算该角点与其余两角点之间的线段的长度，并确定其中较长线段和较短线段；

从较短线段的非直角顶点向较长线段做垂线，得到待拟合矩形及其长度和宽度；其中，较短线段的非直角顶点与垂足之间的线段为待拟合矩形的宽度，较长线段的非直角顶点与垂足之间的线段为待拟合矩形的长度；

将矩形的中心作为坐标系原点，将沿矩形较长边的方向作为X轴的方向，将沿矩形较短边的方向作为Y轴的方向，将平面的法向方向作为Z轴的方向，利用该坐标系描述矩形的位置和姿态。

4.根据权利要求1所述的基于机器人末端指点示教的障碍物标定方法，其特征在于，所述确定立方体的高度时，选取所述立方体底面的任意一个角点，计算所述立方体底面的任意一个角点到矩形所在平面的垂距，得到所述立方体的高度。

5.根据权利要求1所述的基于机器人末端指点示教的障碍物标定方法，其特征在于，所述确定立方体的高度时，根据实际障碍物的高度进行设定。

6.根据权利要求1所述的基于机器人末端指点示教的障碍物标定方法，其特征在于，所述障碍物标定方法适用于立方体障碍物、不规则障碍物的立方包络体和虚拟墙。

7.一种存储介质，包含计算机执行指令，其特征在于，所述计算机执行指令经由数据处理设备调用时，执行如权利要求1-6任一项所述的基于机器人末端指点示教的障碍物标定方法。