[发明专利]重建器械术野中心的控制方法、系统、设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种重建器械术野中心的控制方法、系统、设备和可读存储介质，获取重建器械术野中心后，动平台在机械坐标系下的当前位姿，根据动平台的当前位姿获取重建器械术野中心后，静平台在机械坐标系下的目标位姿，根据动平台的当前位姿和静平台的目标位姿对静平台进行位姿变换；根据动平台的当前位姿和静平台的目标位姿获取动平台和静平台之间在中心轴线上的扭转角度，根据扭转角度对动平台进行旋转变换，以使并联平台回归零位，解决了相关技术中存在的并联机器人难以实现姿态回零的问题，提升了重建器械术野中心的控制准确度，保证并联平台的运动性能。

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，特别是涉及重建器械术野中心的控制方法、系统、设备和存储介质。

背景技术

机器人在进行应用操作前需要进行摆位，使器械末端到达相应的操作空间，对并联机器人来说，摆位首先依赖于串联机械臂的运动，使器械末端到达操作空间，再通过操控并联平台使器械末端到达操作空间的中间位置，实现精确的摆位。

在将器械转移到另一较远的位置时，若直接通过主动臂将器械移至该目标点，此时并联平台可能已经处于工作空间的边缘位置，因此需要在器械位置不变的情况下，将并联平台调整至零位状态。

并联机器人的主动臂运动范围小，在完成摆位后，并联平台通常不处于零点位置，这可能导致并联平台在运动空间中无法覆盖应用的操作空间，从而使并联平台卡在极限位置无法完成操作。由于被动臂的运动自由度有限，仅通过被动臂的运动无法完全实现姿态回零。

目前针对相关技术中存在的并联机器人难以实现姿态回零的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种重建器械术野中心的控制方法、系统、设备和可读存储介质，以至少解决相关技术中存在的并联机器人难以实现姿态回零的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种重建器械术野中心的控制方法，包括：

获取重建器械术野中心后，动平台在机械坐标系下的当前位姿，其中，机械坐标系是动平台所在机械臂的全局坐标系；

根据动平台的当前位姿获取重建器械术野中心后，静平台在机械坐标系下的目标位姿，其中，动平台和静平台是机械臂中通过伸缩元件连接的并联平台，静平台的目标位姿的中心在动平台的当前位姿的中心轴线上，且处于目标位姿的静平台与动平台平行；

根据动平台的当前位姿和静平台的目标位姿对静平台进行位姿变换；

根据动平台的当前位姿和静平台的目标位姿获取动平台和静平台之间在中心轴线上的扭转角度，根据扭转角度对动平台进行旋转变换，以使并联平台回归零位。

在其中一些实施例中，根据动平台的当前位姿和静平台的目标位姿对静平台进行位姿变换包括以下步骤：

根据动平台的当前位姿和静平台的目标位姿获取经重建并回归零位状态时，静坐标系到动坐标系间的第一转换矩阵；静坐标系是静平台所在的坐标系，动坐标系是动平台所在的坐标系；

获取经重建但未回归零位状态时，静坐标系到动坐标系间的第二转换矩阵；以及重建前机械坐标系到静坐标系间的第三转换矩阵；

根据第一转换矩阵、第二转换矩阵和第三转换矩阵获取重建后机械坐标系到静坐标系间的第四转换矩阵；

根据第四转换矩阵获取机械臂中被动臂的关节坐标系间的第五转换矩阵，根据第五转换矩阵对被动臂的关节的姿态参数进行变换，其中，被动臂与静平台连接。

在其中一些实施例中，被动臂包括串联的第一关节、第二关节和第三关节，其中，第一关节和第三关节的姿态参数不变，第三关节与静平台连接；

根据第五转换矩阵对被动臂的关节的姿态参数进行变换包括以下步骤：