[发明专利]一种数字孪生场景建模及标定方法

权利要求书

1.一种数字孪生场景建模及标定方法，其特征在于，包括：

接收通过定位器获取到的跟踪器的姿态信息和位置信息，并根据所述姿态信息和位置信息构建待标定场景空间的世界坐标系；

在激光器进行标定对准过程中，接收基于跟踪器检测到的标定信号，其中，所述激光器与跟踪器固定安装；

根据获取到的类型判断信息来判断当前待建模物体为工业机器人还是工业固定设备，若所述待建模物体为工业固定设备，则通过所述激光器对工业固定设备的各个关键点进行点云采集以得到与所述关键点关联的关键特征数据，并基于所述关键特征数据进行数字孪生场景的位置建模标定；

若所述待建模物体为工业机器人，则执行如下步骤：

接收通过激光器采集到的辅助标定工具尖的球面点云，通过拟合计算得到球心位置，并记录当前位置的工业机器人的各关节值；其中所述辅助标定工具尖安装在所述工业机器人末端处；

根据所述球心位置和该位置下各关节值计算得到工业机器人的原点位置，基于所述原点位置确定相应的工业机器人在数字孪生场景中的位置信息。

2.如权利要求1所述的数字孪生场景建模及标定方法，其特征在于，所述接收通过定位器获取到的跟踪器的姿态信息和位置信息，并根据所述姿态信息和位置信息构建待标定场景空间的世界坐标系，包括：

实时获取两个间隔设置的所述跟踪器在所述定位器视野范围内移动的姿态信息和位置信息并进行地面标定和跟踪器移动范围设定以构建待标定场景空间的世界坐标系。

3.如权利要求1所述的数字孪生场景建模及标定方法，其特征在于，所述在激光器进行标定对准过程中，接收基于跟踪器检测到的标定信号，包括：

采集激光器在多组不同平面上瞄准预设标定尖时跟踪器的姿态信息和位置信息以及激光距离值；

根据采集得到的多组跟踪器的姿态信息和位置信息以及对应的激光距离值对激光器基于跟踪器的姿态信息和位置信息进行标定。

4.如权利要求1所述的数字孪生场景建模及标定方法，其特征在于，所述通过所述激光器对工业固定设备的各个关键点进行点云采集以得到与所述关键点关联的关键特征数据，并基于所述关键特征数据进行数字孪生场景的位置建模标定，包括：

选定工业固定设备的关键点并通过所述激光器对所述选定的各个关键点对应的附近区域的点云信息进行采集；

将采集得到的所述点云信息进行特征识别，根据特征识别类型将所述点云信息进行拟合计算得到所述工业固定设备的各个关键点位置信息；

根据获取到的所述工业固定设备的各个关键点位置信息确定与所述各个关键点关联的各个关键特征位置信息，根据所述各个关键特征位置信息计算得到所述工业固定设备相对位置信息以完成对所述工业固定设备在数字孪生场景的位置建模标定。

5.如权利要求4所述的数字孪生场景建模及标定方法，其特征在于，所述在根据获取到的所述工业固定设备的各个关键点位置信息确定与所述各个关键点关联的各个关键特征位置信息之后，还包括：

采集所述各个关键点关联的各个关键特征位置信息对应的关键特征数据，检测所述关键特征数据是否满足预设精度计算要求，若不满足，则重新选定工业固定设备的关键点并通过所述激光器对所述重新选定的各个关键点对应的附近区域的点云信息进行重新采集，直至所述关键特征数据满足预设精度计算要求。

6.如权利要求1所述的数字孪生场景建模及标定方法，其特征在于，所述接收通过激光器采集到的辅助标定工具尖的球面点云，通过拟合计算得到球心位置，并记录当前位置的工业机器人的各关节值，包括：

采集所述球面点云信息并对所述球面点云信息进行球面拟合计算得到所述辅助标定工具尖的球心位置信息；

接收通过激光器采集当前位置的工业机器人各关节的位置信息，存储所述球心位置信息以及所述工业机器人各关节的位置信息。