(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211360962.9 (22)申请日 2022.11.02 (71)申请人 上海术航机器人有限公司 地址 200000 上海市中国 （上海） 自由贸易 试验区芳春路40 0号3幢102-A室 (72)发明人 不公告发明人 　 (74)专利代理 机构 华进联合专利商标代理有限 公司 44224 专利代理师 易皎鹤 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 标定方法、 装置、 计算机设备和存 储介质 (57)摘要 本申请涉及一种标定方法、 装置、 计算机设 备、 存储介质和计算机程序产品。 所述方法包括： 获取理论穿刺路径； 理论穿刺路径 通过在目标图 像中规划得到穿刺路径后， 映射至实际空间得 到， 或者， 基于与机械臂相关的靶标球在实际空 间中的位置进行虚拟构建得到； 其中， 目标图像 为对机械臂和底板治具一起进行扫描得到的图 像； 根据理论穿刺路径控制机械臂运动； 在机械 臂运动结束后， 获取由与机械臂相关的靶标球确 定的实际穿刺路径； 根据实际穿刺路径和理论穿 刺路径的偏差， 确定机械臂标定结果。 采用本方 法能够提高标定精度。 权利要求书2页 说明书21页 附图14页 CN 115533918 A 2022.12.30 CN 115533918 A 1.一种标定方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取理论 穿刺路径； 根据所述理论 穿刺路径控制机 械臂运动； 在机械臂运动结束后， 获取由与机 械臂相关的靶标球确定的实际穿刺路径； 根据所述实际穿刺路径和所述理论 穿刺路径的偏差， 确定 机械臂标定结果； 其中， 所述理论穿刺路径通过在目标图像中规划得到穿刺 路径后， 映射至实 际空间得 到， 所述目标图像为对机械臂和底板治 具一起进 行扫描得到的图像； 或者， 所述理论穿刺路 径基于与机 械臂相关的靶标球在实际空间中的位置进行虚拟构建得到 。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 与 所述机械臂固定连接的底板治具上安装 有靶点靶标球， 所述获取理论 穿刺路径， 包括： 将所述机 械臂末端上的至少三个靶标球中的其中一个作为目标靶标球； 确定所述机械臂末端的穿刺中心， 将所述目标靶标球与 所述穿刺中心的连线上获取一 个虚拟点作为 穿刺起点； 采集底板治具上的靶点靶标球的靶点位置作为穿刺终点； 所述虚拟点模拟的穿刺起 点、 以及由所述底板治具上 的靶点靶标球的靶点位置所作为的穿刺终点， 用于构建理论穿 刺路径。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 与 所述机械臂固定连接的底板治具上安装 有入针点靶标球和靶点靶标球， 所述理论穿刺路径由所述入针点靶标球和所述靶点靶标球 确定； 根据所述理论 穿刺路径控制机 械臂运动， 包括： 获得对机 械臂和底板治具一 起进行扫描得到的目标图像； 根据所述目标图像中机械臂末端的靶标球的位置， 工具坐标系中机械臂末端的靶标球 的位置， 构建图像坐标系与工具坐标系间的第一 转换矩阵； 根据所述第 一转换矩阵， 将所述目标图像中所述底板治具上的入针点靶标球的位置转 换成工具坐标系下的位置以作为穿刺起点， 将所述目标图像中所述底板治 具上的靶点靶标 球的位置转换成工具坐标系下的位置以作为 穿刺终点； 根据所述工具坐标系下的穿刺起 点和穿刺终点构建规划穿刺路径； 根据所述 规划穿刺路径控制所述机 械臂运动。 4.根据权利要求2或3所述的方法， 其特征在于， 所述机械臂末端上的靶标球包括第一 靶标球和第二靶标球； 所述获取由与机 械臂相关的靶标球确定的实际穿刺路径， 包括： 采用激光跟踪仪扫描机械臂末端上的两个靶标球， 获得实际空间中所述第 一靶标球的 实际位置和实际空间中所述第二靶标球的实际位置； 将从实际空间中所述第 一靶标球的实际位置， 到实际空间中所述第 二靶标球的实际位 置间的直线， 作为实际穿刺路径。 5.根据权利要求2或3所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 在所述标定结果表征不合格的情况下， 调整所述机械臂 的参数， 基于调整参数后的机 械臂返回所述根据所述理论穿刺路径控制机械臂 运动的步骤继续执行， 直至任一次标定结 果表征合格时结束流 程。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115533918 A 26.根据权利要求2或3所述的方法， 其特征在于， 所述机械臂末端上安装有至少三个靶 标球， 所述机械臂与所述底板治 具固定连接， 所述底板治具上安装有两类靶标球， 所述两类 靶标球包括靶点靶标球和入针点靶标球， 所述靶点靶标球的高度与所述入针点靶标球的高 度不同。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述机械臂 的末端装配有移动靶标治具， 所述移动靶标治具 上安装有至少三个靶标球， 所述获取理论 穿刺路径包括： 获取随机信息， 并根据所述随机信息控制机械臂随机运动， 随机运动结束后采集所述 移动靶标治具 上的至少三个靶标球的位置信息； 根据随机运动结束后采集的至少三个靶标球的位置信 息， 虚拟出给定穿刺起点和给定 穿刺终点； 根据虚拟出的给定穿刺起 点和给定穿刺终点用于确定理论 穿刺路径。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述理论穿刺路径控制机械臂运 动， 包括： 根据所述给定穿刺起 点和给定穿刺终点进行运动学逆解处 理， 得到机械臂关节角度； 通过所述机械臂关节角度控制所述机 械臂运动。 9.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于， 所述在机械臂运动结束后， 获取由与机械 臂相关的靶标球确定的实际穿刺路径， 包括： 在机械臂运动结束后， 根据所述移动靶标治具上的至少三个靶标球的位置信息， 虚拟 出实际穿刺起 点和实际穿刺终点； 根据虚拟出的实际穿刺起 点和实际穿刺终点， 确定实际穿刺路径。 10.一种标定系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 机械臂， 与底板治具固定连接， 或者， 机械臂末端装配有移动靶标治具； 其中， 所述底板 治具上安装有两类靶标球， 所述两类靶标球包括靶点靶标球和入针点靶标球， 所述靶点靶 标球的高度与所述入针点靶标球的高度不同， 所述移动靶标治具上安装有至少三个靶标 球； 在所述机 械臂与底板治具固定连接时， 所述机 械臂末端上安装有至少三个靶标球； 跟踪仪， 用于扫描机械臂末端上的两个靶标球， 并将两个靶标球在实 际空间中的实 际 位置传输至上位机， 其中， 所述两个靶标球在实际空间中的实际位置用于确定实际穿刺路 径； 或者， 所述跟踪仪， 用于采集所述移动靶标治具上的至少三个靶标球的位置信息， 并传 输至所述上位机， 所述移动靶标治具上的至少三个靶标球的位置信息用于确定实际穿刺路 径； 上位机， 用于根据接收的位置信息， 执行权利要求1至9中任一项所述的标定方法， 以得 到机械臂标定结果。 11.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序 被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。 12.一种计算机程序产品， 包括计算机程序， 其特征在于， 该计算机程序被处理器执行 时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115533918 A 3