肢体康复训练机器人运动精度测量方法、系统、设备和介质与流程

1.本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种肢体康复训练机器人运动精度测量方法、系统、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.随着社会老龄化加剧及脑卒中、脊髓损伤、脑外伤等各种疾病造成的残障人口迅速增长，由此带来的康复器具需求也不断增加。然而，现有康复医疗资源非常紧缺，国内普遍采用的康复治疗方法存在人员消耗大、康复周期长、效果有限等问题。康复机器人正是解决传统康复方法的有效技术手段。
3.对于多数肢体康复训练机器人，其技术要求的精度是由牵引病人肢体运动过程中的人体关节精度来衡量的，即患者在使用康复机器人进行肢体运动训练过程中，人体关节角度的位置精度。而传统的机器人精度测量方式均是以测量机械臂末端的定位精度的方式来描述机器人的运动精度，对于康复机器人的精度测量需求不能很好的适配。
4.需要说明的是，公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种肢体康复训练机器人运动精度测量方法、测量系统、电子设备和存储介质，可以解决传统的机器人精度测量方式只能测量机器人末端的定位精度，无法实现肢体康复训练机器人的运动精度的测量需求的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种肢体康复训练机器人运动精度测量方法，所述肢体康复训练机器人包括至少一条机械臂，所述测量方法包括：
7.根据预先设置好的测量点，控制所述机械臂进行相应运动，以驱动所述机械臂的末端运动至所述测量点所在位置；
8.获取所述机械臂的末端的实际位置信息；
9.根据所述机械臂的末端的实际位置信息以及预先获取的肢体的长度信息，获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息；
10.根据至少一个所述肢体关节的实际运动角度信息，获取所述肢体康复训练机器人的运动精度信息。
11.可选的，所述根据预先设置好的测量点，控制所述机械臂进行相应运动，包括：
12.根据预先设置好的测量点在机器人基坐标系下的位置信息，控制所述机械臂进行相应运动。
13.可选的，所述测量点在所述机器人基坐标系下的位置信息通过以下方法得到：
14.根据各个肢体关节的运动范围，确定各个所述肢体关节的目标运动角度信息；
15.根据各个所述肢体关节的目标运动角度信息，确定测量点在髋关节或肩关节坐标
系下的位置信息；
16.根据预先获取的机器人基坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系以及所述测量点在所述髋关节或肩关节坐标系下的位置信息，获取所述测量点在所述机器人基坐标系下的位置信息。
17.可选的，所述根据所述机械臂的末端的实际位置信息以及预先获取的肢体的长度信息，获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息，包括：
18.根据所述机械臂的末端在髋关节或肩关节坐标系下的实际位置信息以及预先获取的肢体的长度信息，获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息。
19.可选的，所述机械臂的末端安装有定位标志物，所述机械臂的末端在所述髋关节或肩关节坐标系下的实际位置信息通过以下方法得到：
20.采用定位跟踪仪获取所述定位标志物在世界坐标系下的实际位置信息；
21.根据所述定位标志物在所述世界坐标系下的实际位置信息，获取所述机械臂的末端在所述世界坐标系下的实际位置信息；
22.根据预先获取的所述世界坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系以及所述机械臂的末端在世界坐标系下的实际位置信息，获取所述机械臂的末端在所述髋关节或肩关节坐标系下的实际位置信息。
23.可选的，所述世界坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系通过以下方法获得：
24.获取所述世界坐标系与所述机器人基坐标系之间的转换关系以及所述机器人基坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系；
25.获取所述世界坐标系与所述机器人基坐标系之间的转换关系以及所述机器人基坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系，获取所述世界坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系。
26.可选的，所述获取所述世界坐标系与所述机器人基坐标系之间的转换关系，包括：
27.获取所述机械臂上的任意关节在所述世界坐标系下的位姿信息以及所述关节在所述机器人基坐标系下的位姿信息；
28.根据所述关节在所述世界坐标系下的位姿信息以及所述关节在所述机器人基坐标系下的位姿信息，获取所述世界坐标系与所述机器人基坐标系之间的转换关系。
29.可选的，所述机器人基坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系通过以下方法得到：
30.获取所述机器人基坐标系的原点以及所述髋关节或肩关节坐标系的原点在世界坐标系下的位置信息；
31.根据所述机器人基坐标系的原点以及所述髋关节或肩关节坐标系的原点在世界坐标系下的位置信息，获取所述机器人基坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系。
32.可选的，所述获取所述髋关节或肩关节坐标系的原点在世界坐标系下的位置信息，包括：
33.获取所述机械臂的末端在所述世界坐标系下的位置信息；
34.根据所述机械臂的末端在所述世界坐标系下的位置信息以及所述肢体的长度信
息，获取所述髋关节或肩关节坐标系的原点在世界坐标系下的位置信息。
35.可选的，所述根据所述机械臂的末端在髋关节或肩关节坐标系下的实际位置信息以及预先获取的肢体的长度信息，获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息，包括：
36.通过如下公式，获取髋关节或肩关节的实际运动角度信息：
[0037][0038]
式中，θ1表示髋关节或肩关节的实际运动角度，x
p
表示所述机械臂的末端在所述髋关节或肩关节坐标系下的x坐标，z
p
表示所述机械臂的末端在所述髋关节或肩关节坐标系下的z坐标，l1表示大腿或大臂的长度，l2表示小腿或小臂的长度。
[0039]
可选的，通过如下公式，获取膝关节或肘关节的实际运动角度信息：
[0040][0041]
xk＝l1*cosθ1[0042]
zk＝l1*sinθ1[0043]
式中，θ2表示膝关节或肘关节的实际运动角度，xk表示膝关节或肘关节在所述髋关节或肩关节坐标系下的x坐标，zk表示膝关节或肘关节在所述髋关节或肩关节坐标系下的z坐标。
[0044]
可选的，所述机械臂包括依次相连的第一关节、第二关节和末端关节，其中，所述末端关节包括用于驱动腿夹板或臂夹板的第三关节以及用于驱动脚夹板或手夹板的第四关节，所述第三关节上安装有第一定位标志物，所述第四关节上安装有第二定位标志物；
[0045]
所述测量方法还包括：
[0046]
采用定位跟踪仪获取所述第一定位标志物和所述第二定位标志物在世界坐标系下的实际位姿信息；
[0047]
根据所述第一定位标志物在所述实际坐标系下的实际位姿信息，获取所述第三关节的实际位姿信息，根据所述第二定位标志物在所述实际坐标系下的实际位姿信息，获取所述第四关节的实际位姿信息；
[0048]
根据所述第三关节和所述第四关节的实际位姿信息，获取踝关节或腕关节的实际运动角度信息。
[0049]
为解决上述技术问题，本发明还提供一种针对肢体康复训练机器人运动精度的测量系统，所述肢体康复训练机器人包括至少一条机械臂，所述测量系统包括通信连接的控制器和定位设备，所述定位设备用于向所述控制器反馈所述机械臂的末端关节的位姿信息，所述肢体康复训练机器人与所述控制器通信连接；
[0050]
所述控制器配置为利用所述定位设备所反馈的所述机械臂的末端关节的位姿信息来获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息，并实现上文所述的肢体康复训练机器人运动精度测量方法。
[0051]
可选的，所述定位设备包括定位标志物和定位跟踪仪，所述定位标志物包括测试板和安装于所述测试板上的靶标阵列。
[0052]
可选的，所述定位跟踪仪为光学跟踪仪，所述靶标阵列包括多个反光球，所述多个
反光球的安装高度一致并且限定多条延伸方向不同的直线。
[0053]
可选的，所述测试板上设有多个与所述多个反光球一一对应设置的安装座，对应设置的所述反光球和所述安装座之间通过螺纹连接。
[0054]
可选的，所述定位标志物还包括安装于所述测试板上的水平仪，以通过所述水平仪校准待定位部位的零位。
[0055]
为解决上述技术问题，本发明还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上文所述的肢体康复训练机器人运动精度测量方法。
[0056]
为解决上述技术问题，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上文所述的肢体康复训练机器人运动精度测量方法。
[0057]
与现有技术相比，本发明提供的肢体康复训练机器人运动精度测量方法、测量系统、电子设备和存储介质具有以下优点：本发明通过先根据预先设置好的测量点，控制所述机械臂进行相应运动，以驱动所述机械臂的末端运动至所述测量点所在位置；再获取所述机械臂的末端的实际位置信息；然后根据所述机械臂的末端的实际位置信息以及预先获取的肢体的长度信息，获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息；最后根据至少一个所述肢体关节的实际运动角度信息，即可获取所述肢体康复训练机器人的运动精度信息。由此可见，本发明可以直接获取肢体康复训练机器人运动过程中的肢体上的至少一个肢体关节的实际运动角度信息，进而可以根据至少一个所述肢体关节的实际运动角度信息，获取所述肢体康复训练机器人的运动精度信息，从而克服了传统的机器人精度测量方式只能测量机器人末端的定位精度，无法实现肢体康复训练机器人的运动精度的测量需求的问题。
附图说明
[0058]
图1为本发明一实施方式提供的下肢康复训练机器人在使用场景下的示意图；
[0059]
图2为本发明一实施方式提供的肢体康复训练机器人运动精度测量方法的流程示意图；
[0060]
图3为本发明一实施方式提供的各个肢体关节的实际运动角度的测量原理示意图；
[0061]
图4为本发明一实施方式提供的世界坐标系与机器人基坐标系之间的转换关系的获取原理示意图；
[0062]
图5为本发明一实施方式提供的测量系统在应用场景下的结构示意图；
[0063]
图6为本发明一实施方式提供的定位标志物的结构示意图；
[0064]
图7为本发明一实施方式提供的反光球与安装座之间的连接关系示意图；
[0065]
图8为图5中a部的局部放大结构示意图；
[0066]
图9为本发明一实施方式提供的电子设备的方框结构示意图。
[0067]
其中，附图标记如下：
[0068]
基座-110；机械臂-120；第一关节-121；第二关节-122；末端关节-123；腿夹板-131；脚夹板-132；
[0069]
定位设备-200；定位跟踪仪-210；定位标志物-220；第一定位标志物-220a，第二定
位标志物-220b；测试板-221；靶标阵列-222；反光球-223；安装座-224；螺纹孔-2231；连接柱-2241；水平仪-225；
[0070]
控制器-300；
[0071]
支架-400；安装板-410；
[0072]
处理器-510；通信接口-520；存储器-530；通信总线-540。
具体实施方式
[0073]
以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的肢体康复训练机器人运动精度测量方法、测量系统、电子设备和存储介质作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在与本发明所能产生的功效及所能达成的目的相同或近似的情况下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
[0074]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0075]
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0076]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0077]
此外，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情
况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。
[0078]
本发明的核心思想在于提供一种肢体康复训练机器人运动精度测量方法、测量系统、电子设备和存储介质，可以解决传统的机器人精度测量方式只能测量机器人末端的定位精度，无法实现肢体康复训练机器人的运动精度的测量需求的问题。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，本文中所称的机器人基坐标系是以所述肢体康复训练机器人的基座上的某一点为原点所创建的坐标系，所称的世界坐标系是以定位跟踪仪上的某一点为原点所创建的坐标系，所称的髋关节坐标系是以下肢上的髋关节的旋转中心为原点所创建的坐标系，所称的肩关节坐标系是以上肢上的肩关节的旋转中心为原点所创建的坐标系；所称的关节是指位于机械臂上的关节，所称的肢体关节是指位于上肢或下肢上的关节。
[0079]
此外，需要说明的是，本发明实施方式的肢体康复训练机器人运动精度测量方法可应用于本发明实施方式的电子设备上，其中，该电子设备可以是个人计算机、移动终端等，该移动终端可以是手机、平板电脑等具有各种操作系统的硬件设备。
[0080]
实施例一
[0081]
为实现上述思想，本实施例提供一种肢体康复训练机器人运动精度测量方法。为了便于理解，在介绍本实施例提供的肢体康复训练机器人运动精度测量方法之前，先以下肢康复机器人为例，对本实施例中的肢体康复训练机器人的具体结构进行说明。请参考图1，其示意性地给出了本实施例一实施方式提供的下肢康复训练机器人在使用场景下的示意图。如图1所示，所述下肢康复机器人包括基座110以及安装于所述基座110上的机械臂120，所述机械臂120包括依次相连的第一关节121、第二关节122和末端关节123，其中，所述末端关节123包括用于驱动腿夹板131的第三关节(图中未示出)以及用于驱动脚夹板132的第四关节(图中未示出)，所述第三关节套设于所述第四关节的外部(二者同轴设置)。请继续参考图1，如图1所示，在具体使用时，将所述下肢康复训练机器人放置于患者的需要进行康复训练的腿侧，然后将需要进行康复训练的腿的小腿部固定在所述腿夹板131上，将脚掌部固定在所述脚夹板132上，图中的点p所在位置即为所述机械臂120的末端所在位置，也即踝关节所在位置。需要说明的是，虽然本实施方式是以只有一条机械臂120的下肢康复机器人为例进行说明，但是，如本领域技术人员所能理解的，在其它一些实施方式中，所述下肢康复训练机器人还可以包括两条机械臂120。此时，通过所述下肢康复训练机器人可以同时对患者的两条腿进行康复训练。另外需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，所述上肢康复训练机器人与图1所示的下肢康复训练机器人的结构类似，不同的是，在所述上肢康复训练机器人中，所述第三关节用于驱动臂夹板，所述第四关节用于驱动手夹板。此外，需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，在所述下肢康复训练机器人运动精度的测量过程中，是不需要测试对象的，即不需要如图1所示的那样，将被测者的腿部固定在所述下肢康复训练机器人上；同理，在所述上肢康复训练机器人运动精度的测量过程中，也是不需要测试对象的。
[0082]
请继续参考图2，其示意性地给出了本实施例一实施方式提供的肢体康复训练机器人运动精度测量方法的流程示意图。如图2所示，所述肢体康复训练机器人运动精度测量方法包括如下步骤：
[0083]
步骤s100、根据预先设置好的测量点，控制所述机械臂120进行相应运动，以驱动
所述机械臂120的末端运动至所述测量点所在位置。
[0084]
步骤s200、获取所述机械臂120的末端的实际位置信息。
[0085]
步骤s300、根据所述机械臂120的末端的实际位置信息以及预先获取的肢体的长度信息，获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息。
[0086]
步骤s400、根据至少一个所述肢体关节的实际运动角度信息，获取所述肢体康复训练机器人的运动精度信息。
[0087]
具体地，针对下肢康复机器人，在驱动所述机械臂120的末端运动至所述测量点所在位置后，获取所述机械臂120的末端的实际位置信息，并结合预先获取的大腿和小腿的长度信息，即可以获取髋关节和膝关节的实际运动角度信息；针对上肢康复机器人，在驱动所述机械臂120的末端运动至所述测量点所在位置后，获取所述机械臂120的末端的实际位置信息(针对下肢康复训练机器人，机械臂120的末端的实际位置即为踝关节的实际位置；针对上肢康复训练机器人，机械臂120的末端的实际位置即为腕关节的实际位置)，并结合预先获取的大臂和小臂的长度信息，即可以获取肩关节和肘关节的实际运动角度信息。由此可见，本实施例可以直接获取肢体康复训练机器人运动过程中的肢体上的至少一个肢体关节的实际运动角度信息，进而可以根据至少一个所述肢体关节的实际运动角度信息，获取所述肢体康复训练机器人的运动精度信息，从而克服了传统的机器人精度测量方式只能测量机器人末端的定位精度，无法实现肢体康复训练机器人的运动精度的测量需求的问题。
[0088]
需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，为了提高肢体康复训练机器人运动精度的测量的准确性，可以设置多个测量点，针对每一测量点均执行上述的步骤s100至步骤s400，从而可以获取每一测量点下的所述肢体康复训练机器人的运动精度，最后再综合各个测量点下的所述肢体康复训练机器人的运动精度，得到最终的肢体康复训练机器人的运动精度，例如可以对各个测量点下的所述肢体康复训练机器人的运动精度取平均值，将该平均值作为最终的肢体康复训练机器人的运动精度。
[0089]
此外，需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，如下文中所述的那样，针对下肢康复训练机器人，其所对应的各个测量点是根据人体髋关节、膝关节、踝关节的运动范围确定出来的，即针对每个测量点，髋关节、膝关节、踝关节的目标运动角度是预先设置好的，由此，针对每个测量点，将所测得的髋关节和/或膝关节和/或踝关节的实际运动角度与其所对应的目标运动角度进行对比，即可以计算出下肢康复训练机器人的运动精度，其中若所测得的实际运动角度与对应的目标运动角度越接近，则说明所述下肢康复训练机器人的运动精度越高。同理，针对上肢康复训练机器人，若所测得的肢体实际运动角度与对应的肢体目标运动角度越接近，则说明所述上肢康复训练机器人的运动精度越高。
[0090]
在一种示范性的实施方式中，所述根据预先设置好的测量点，控制所述机械臂120进行相应运动，包括：
[0091]
根据预先设置好的测量点在机器人基坐标系下的位置信息，控制所述机械臂120进行相应运动。
[0092]
由此，通过获取所述测量点在机器人基坐标系下的位置信息，从而可以更加便于控制所述机械臂120进行相应运动。具体地，可以根据所述测量点在所述机器人基坐标系下的位置信息，通过所述机械臂120的逆运动方程，可以获取所述机械臂120的各个关节的目标位姿信息，根据所述机械臂120的各个关节的目标位姿信息，控制所述机械臂120的各个
关节进行相应运动，即可以控制所述机械臂120的末端运动至所述测量点所在位置。
[0093]
进一步地，所述测量点在所述机器人基坐标系下的位置信息通过以下方法得到：
[0094]
根据各个肢体关节的运动范围，确定各个所述肢体关节的目标运动角度信息；
[0095]
根据各个所述肢体关节的目标运动角度信息，确定测量点在髋关节或肩关节坐标系下的位置信息；
[0096]
根据预先获取的机器人基坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系以及所述测量点在所述髋关节或肩关节坐标系下的位置信息，获取所述测量点在所述机器人基坐标系下的位置信息。
[0097]
具体地，针对下肢康复训练机器人，可以根据人体髋关节的运动范围，确定髋关节的目标运动角度(例如选取髋关节的最大运动角度的20％、50％、100％作为髋关节的目标运动角度)；根据人体膝关节的运动范围，确定膝关节的目标运动角度(例如选取膝关节的最大运动角度的20％、50％、100％作为膝关节的目标运动角度)；根据人体踝关节的运动范围，确定踝关节的目标运动角度(例如选取踝关节的最大运动角度的20％、50％、100％作为踝关节的目标运动角度)。由此，根据所确定出的各个髋关节的目标运动角度、各个膝关节的目标运动角度以及各个踝关节的目标运动角度进行排列组合，即可以获取各个测量点在髋关节坐标系下的位置信息；针对每一所述测量点，根据预先获取的机器人基坐标系与所述髋关节坐标系之间的转换关系以及该测量点在所述髋关节坐标系下的位置信息，即可以获取该测量点在所述机器人基坐标系下的位置信息。同理，针对上肢康复训练机器人，可以根据人体肩关节的运动范围，确定肩关节的目标运动角度(例如选取肩关节的最大运动角度的20％、50％、100％作为肩关节的目标运动角度)；根据人体肘关节的运动范围，确定肘关节的目标运动角度(例如选取肘关节的最大运动角度的20％、50％、100％作为肘关节的目标运动角度)；根据人体腕关节的运动范围，确定腕关节的目标运动角度(例如选取腕关节的最大运动角度的20％、50％、100％作为腕关节的目标运动角度)。由此，根据所确定出的各个肩关节的目标运动角度、各个肘关节的目标运动角度以及各个腕关节的目标运动角度进行排列组合，即可以获取各个测量点所对应的在髋关节坐标系下的位置信息；针对每一所述测量点，根据预先获取的机器人基坐标系与所述髋关节坐标系之间的转换关系以及该测量点在所述髋关节坐标系下的位置信息，即可以获取该测量点在所述机器人基坐标系下的位置信息。
[0098]
在一种示范性的实施方式中，所述根据所述机械臂120的末端的实际位置信息以及预先获取的肢体的长度信息，获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息，包括：
[0099]
根据所述机械臂120的末端在髋关节或肩关节坐标系下的实际位置信息以及预先获取的肢体的长度信息，获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息。
[0100]
具体地，针对下肢康复机器人，根据所述机械臂120的末端在髋关节坐标系下的实际位置信息(在髋关节坐标系下的y轴坐标为0)，并结合预先获取的大腿和小腿的长度信息，即可以获取髋关节和膝关节的实际运动角度信息。针对上肢康复训练机器人，根据所述机械臂120的末端在肩关节坐标系下的实际位置信息(在肩关节坐标系下的y轴坐标为0)，并结合预先获取的大臂和小臂的长度信息，即可以获取髋关节和膝关节的实际运动角度信息。由此，通过根据所述机械臂120的末端在髋关节或肩关节坐标系下的实际位置信息以及预先获取的肢体的长度信息，获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息，可以实现在平
面内出计算肢体关节的实际运动角度，有效减少计算量。
[0101]
进一步地，请继续参考图3，其示意性地给出了本实施例一实施方式提供的各个肢体关节的实际运动角度的测量原理示意图，图中的点p表示踝关节或腕关节所在位置(也即机械臂120的末端所在位置)，点k表示膝关节或肘关节所在位置，点h表示髋关节或肩关节所在位置(也即髋关节或肩关节坐标系的原点)，l1表示大腿或大臂长度，l2表示小腿或小臂长度，θ1表示髋关节或肩关节的实际运动角度，α1表示点p与点h之间的连线与髋关节或肩关节坐标系的x轴之间的夹角，α2表示点p与点h之间的连线和点k与点h之间的连线之间的夹角，θ2表示膝关节的实际运动角度。如图3所示，可以通过如下公式，获取髋关节或肩关节的实际运动角度信息：
[0102]
θ1＝α1 α2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0103][0104][0105]
式中，x
p
表示所述机械臂120的末端在所述髋关节或肩关节坐标系下的x坐标，z
p
表示所述机械臂120的末端在所述髋关节或肩关节坐标系下的z坐标，l1表示大腿或大臂的长度，l2表示小腿或小臂的长度。
[0106]
由此，针对下肢康复训练机器人，根据所述机械臂120的末端在所述髋关节坐标系下的x坐标x
p
、z坐标z
p
以及预先获取的大腿长度信息l1和小腿长度信息l2，并结合上面的计算公式(1)～(3)即可获取髋关节的实际运动角度θ1。同理，针对上肢康复训练机器人，根据所述机械臂120的末端在所述肩关节坐标系下的x坐标x
p
、z坐标z
p
以及预先获取的大臂长度信息l1和小臂长度信息l2，并结合上面的计算公式(1)～(3)即可计算出肩关节的实际运动角度θ1。
[0107]
进一步地，如图3所示，可以通过如下公式，获取膝关节或肘关节的实际运动角度信息：
[0108][0109]
xk＝l1*cosθ1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0110]
zk＝l1*sinθ1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0111]
式中，θ2表示膝关节或肘关节的实际运动角度，xk表示膝关节或肘关节在所述髋关节或肩关节坐标系下的x坐标，zk表示膝关节或肘关节在所述髋关节或肩关节坐标系下的z坐标。
[0112]
由此，针对下肢康复训练机器人，根据计算出的髋关节的实际运动角度、所述机械臂120的末端在所述髋关节坐标系下的x坐标x
p
、z坐标z
p
以及大腿长度l1，并代入上面的计算公式(4)～(6)，即可计算出膝关节的实际运动角度θ2。同理，针对上肢康复训练机器人，根据计算出的肩关节的实际运动角度、所述机械臂120的末端在所述肩关节坐标系下的x坐标x
p
、z坐标z
p
以及大臂长度l1，并代入上面的计算公式(4)～(6)，即可计算出肘关节的实际运动角度θ2。
[0113]
进一步地，所述获取所述机械臂120的末端在所述髋关节或肩关节坐标系下的实际位置信息，包括：
[0114]
获取所述机械臂120的末端在世界坐标系下的实际位置信息；
[0115]
根据预先获取的所述世界坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系以及所述机械臂120的末端在世界坐标系下的实际位置信息，获取所述机械臂120的末端在所述髋关节或肩关节坐标系下的实际位置信息。
[0116]
具体地，所述机械臂120的末端在世界坐标系下的实际位置信息可以采用现有技术中的定位设备200(参见图4)测得，例如ndi光学跟踪定位设备200，磁导航定位设备200、双目摄像机定位设备200等，由此，通过获取所述机械臂120的末端在世界坐标系下的实际位置信息，并结合预先获取的所述世界坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系，可以使得所获取的机械臂120的末端在所述髋关节或肩关节坐标系下的实际位置信息更加准确，从而可以进一步提高肢体康复训练机器人运动精度的测量的准确率。关于如何获取所述世界坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系可以参考下文中的相关描述，在此不再进行赘述。
[0117]
进一步地，所述机械臂120的末端安装有定位标志物220，所述获取所述机械臂120的末端在世界坐标系下的实际位置信息，包括：
[0118]
采用定位跟踪仪210获取所述定位标志物220在所述世界坐标系下的实际位置信息；
[0119]
根据所述定位标志物220在所述世界坐标系下的实际位置信息，获取所述机械臂120的末端在所述世界坐标系下的实际位置信息。
[0120]
具体地，所述定位标志物220(参见下图6)可以包括光学靶标阵列222，所述光学靶标阵列222包括多个球形反光标记或贴纸型反光标记，所述定位跟踪仪210(参见下图4)为ndi光学跟踪仪，由于ndi光学跟踪设备相比于其它定位设备200，其测量精度更高，由此通过采用ndi光学跟踪设备获取机械臂120的末端在所述世界坐标系下的实际位置信息，可以有效提高定位精度，进一步提高肢体康复训练机器人运动精度的测量准确率。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，在其它一些实施方式中，所述定位跟踪仪210还可以为双目摄像机，所述定位标志物220可以为除光学靶标阵列222以外的其它能够起到标记的定位标志物220；在又一些实施方式中，所述定位跟踪仪210还可以为磁场发生器，所述定位标志物220可以为磁感应器。此外，需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，由于所述定位标志物220是安装于所述机械臂120的末端的，由此，所述定位标志物220在所述世界坐标系下的实际位置信息即为所述机械臂120的末端在所述世界坐标系下的实际位置信息。
[0121]
作为一种优选，可以在安装于所述机械臂120的末端的第三关节和第四关节上均设置所述定位标志物220，由此可以根据所述第三关节上的定位标志物220的位姿信息以及所述第四关节上的定位标志物220的位姿信息，获取所述第三关节与所述第四关节之间的夹角，也即踝关节的实际运动角度。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，可以根据所述第三关节和所述第四关节中的任一者上的定位标志物220的位置信息获取所述机械臂120的末端在世界坐标系下的位置信息(第三关节或第四关节在世界坐标系下的位置即为所述机械臂120的末端在世界坐标系下的位置)。
[0122]
在一种示范性的实施方式中，所述世界坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间
的转换关系通过以下方法获得：
[0123]
获取所述世界坐标系与所述机器人基坐标系之间的转换关系以及所述机器人基坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系；
[0124]
获取所述世界坐标系与所述机器人基坐标系之间的转换关系以及所述机器人基坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系，获取所述世界坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系。
[0125]
具体地，针对上肢康复训练机器人，可以根据所获取的世界坐标系与机器人基坐标系之间的转换关系以及所述机器人基坐标系与所述肩关节坐标系之间的转换关系，获取所述世界坐标系与所述肩关节坐标系之间的转换关系；针对下肢康复训练机器人，可以根据所获取的世界坐标系与机器人基坐标系之间的转换关系以及所述机器人基坐标系与所述髋关节坐标系之间的转换关系，获取所述世界坐标系与所述髋关节坐标系之间的转换关系。
[0126]
在一种示范性的实施方式中，所述获取所述世界坐标系与所述机器人基坐标系之间的转换关系，包括：
[0127]
获取所述机械臂120上的任意关节在所述世界坐标系下的位姿信息以及所述关节在所述机器人基坐标系下的位姿信息；
[0128]
根据所述关节在所述世界坐标系下的位姿信息以及所述关节在所述机器人基坐标系下的位姿信息，获取所述世界坐标系与所述机器人基坐标系之间的转换关系。
[0129]
具体地，可以在所述机械臂120的某一关节i上安装上文所述的定位标志物220，并采用上文中的对应的定位跟踪仪210获取所述定位标志物220在所述世界坐标系下的位置信息，该定位标志物220在所述世界坐标系下的位姿信息即为所述关节i在所述世界坐标系下的位姿信息，由于所述关节i在所述机器人基坐标系下的位姿信息是已知的(具体可以通过安装于所述关节i上的位置编码器测得的数值并结合所述机械臂120的运动学方程得到)，由此，根据所述关节在所述世界坐标系下的位姿信息以及所述关节在所述机器人基坐标系下的位姿信息，即可获取所述世界坐标系与所述机器人基坐标系之间的转换关系。
[0130]
请参考图4，其示意性地给出了本实施例一实施方式提供的世界坐标系与机器人基坐标系之间的转换关系的获取原理示意图。如图4所示，在本实施方式中，所述机械臂120的末端关节123(第三关节或第四关节)上安装有上文所述的定位标志物220，为了便于计算世界坐标系与机器人基坐标系之间的转换关系，所述肢体康复训练机器人呈收缩状态(即所述肢体康复训练机器人的各个关节均处在零点位置)，此种设置，可以保证末端关节123坐标系(x2,y2,z2)(以所述末端关节123的旋转中心为原点所创建的坐标系)与所述机器人基坐标系(x,y,z)的朝向是一致的，即所述末端关节123坐标系(x2,y2,z2)与所述机器人基坐标系(x,y,z)之间并不存在旋转关系。假设通过对应的定位跟踪仪210测得所述定位标志物220在所述世界坐标系下的位姿信息为[q0,q
x
,qy,qz,t
x
,ty,tz]，则所述末端关节123在所述世界坐标系下的姿态可以用[q0,qx,qy,qz]，所述末端关节123在所述世界坐标系下的坐标可以用[t
x
,ty,tz]表示，则所述世界坐标系与所述机器人基坐标系之间的旋转矩阵rm01可以用下式表示：
[0131][0132]
其中：
[0133]
rm(1,1)＝(q0*q0) (q
x
*q
x
)-(qy*qy)-(qz*qz)
[0134]
rm(1,2)＝2*((q
x
*qy)-(q0*qz))
[0135]
rm(1,3)＝2*((q
x
*qz) (q0*qy))
[0136]
rm(2,1)＝2*((q
x
*qy) (q0*qz))
[0137]
rm(2,2)＝(q0*q0)-(q
x
*q
x
) (qy*qy)-(qz*qz)
[0138]
rm(2,3)＝2*((qy*qz)-(q0*q
x
))
[0139]
rm(3,1)＝2*((q
x
*qz)-(q0*qy))
[0140]
rm(3,2)＝2*((qy*qz) (q0*q
x
))
[0141]
rm(3,3)＝(q0*q0)-(q
x
*q
x
)-(qy*qy) (qz*qz)
[0142]
根据所述世界坐标系与所述机器人基坐标系之间的旋转矩阵rm01，可以根据下式计算出所述世界坐标系与所述机器人基坐标系之间的转换矩阵tm01：
[0143][0144]
由此，对于任一点，其在所述世界坐标系下的坐标m0与其在所述机器人基坐标系下的坐标m1之间满足如下关系式：
[0145][0146]
其中：
[0147][0148]
m1为：
[0149][0150]
在一种示范性的实施方式中，所述机器人基坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系通过以下方法得到：
[0151]
获取所述机器人基坐标系的原点以及所述髋关节或肩关节坐标系的原点在世界坐标系下的位置信息；
[0152]
根据所述机器人基坐标系的原点以及所述髋关节或肩关节坐标系的原点在世界坐标系下的位置信息，获取所述机器人基坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系。
[0153]
具体地，针对下肢康复训练机器人，根据所获取的机器人基坐标系的原点在世界
坐标系下的位置信息以及髋关节坐标系的原点在世界坐标系下的位置信息，即可获取所述机器人基坐标系与所述髋关节坐标系之间的转换关系。针对上肢康复训练机器人，根据所获取的机器人基坐标系的原点在世界坐标系下的位置信息以及肩关节坐标系的原点在世界坐标系下的位置信息，即可获取所述机器人基坐标系与所述肩关节坐标系之间的转换关系。请继续参考图1，如图1所示，图1中的点o表示机器人基坐标系的原点，图1中的点h表示髋关节坐标系的原点，由此，通过获取所述机器人基坐标系的原点以及所述髋关节或肩关节坐标系的原点在世界坐标系下的位置信息，可以更加准确地获取所述机器人基坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换关系。
[0154]
假设所述世界坐标系与所述机器人基坐标系之间的转换矩阵为tm01所述机器人基坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换矩阵为tm12，则针对任一点，其在所述世界坐标系下的坐标m0与其在所述髋关节或肩关节坐标系下的坐标m2之间满足如下关系式：
[0155][0156]
由此，针对任一测量点，根据所述机械臂120的末端在世界坐标系下的实际位置信息、所述世界坐标系与所述机器人基坐标系之间的转换矩阵以及所述机器人基坐标系与所述髋关节或肩关节坐标系之间的转换矩阵，并通过上式即可计算出所述机械臂120的末端在所述髋关节或肩关节坐标系下的实际位置信息。
[0157]
进一步地，所述获取所述髋关节或肩关节坐标系的原点在世界坐标系下的位置信息，包括：
[0158]
获取所述机械臂120的末端在所述世界坐标系下的位置信息；
[0159]
根据所述机械臂120的末端在所述世界坐标系下的位置信息以及所述肢体的长度信息，获取所述髋关节或肩关节坐标系的原点在世界坐标系下的位置信息。
[0160]
具体地，针对下肢康复训练机器人，可以将所述机器人展开至腿部舒展状态，并在所述机器人的末端安装上文中的定位标志物220，然后通过上文中的对应的定位跟踪仪210获取所述机械臂120的末端在所述世界坐标系下的位置信息；由于所述机械臂120的末端是与下肢的踝关节对应的，即所述机械臂120的末端在世界坐标系下的位置信息即为所述下肢的踝关节在所述世界坐标系下的位置信息，由此根据踝关节在所述世界坐标系下的位置信息以及大腿、小腿的长度信息，即可计算出髋关节在世界坐标系下的位置信息(也即髋关节坐标系的原点在世界坐标系下的位置信息)。同理，针对上肢康复训练机器人，可以将所述机器人展开至臂部舒展状态，然后执行相同的操作，即可获取上肢的腕关节在所述世界坐标系下的位置信息，由此根据腕关节在所述世界坐标系下的位置信息以及大臂、小臂的长度信息，即可计算出肩关节在世界坐标系下的位置信息(也即肩关节坐标系的原点在世界坐标系下的位置信息)。
[0161]
实施例二
[0162]
基于同一发明构思，本实施例提供一种针对肢体康复训练机器人运动精度的测量系统。请参考图5，其示意性地给出了本实施例一实施方式提供的测量系统在应用场景下的结构示意图。如图5所示，所述测量系统包括通信连接的控制器300和定位设备200，所述定位设备200用于向所述控制器反馈所述机械臂的末端关节的位姿信息，所述肢体康复训练
机器人与所述控制器300通信连接，所述控制器配300置为利用所述定位设备200所反馈的所述机械臂120的末端关节123的位姿信息来获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息。关于所述肢体康复训练机器人的具体结构可以参考实施例一中的相关内容，在此不再进行赘述。
[0163]
具体地，所述控制器300配置为通过以下方法来获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息：
[0164]
根据预先设置好的测量点，控制所述机械臂120进行相应运动，以驱动所述机械臂120的末端运动至所述测量点所在位置；
[0165]
通过所述定位设备200获取所述机械臂120的末端的实际位置信息；
[0166]
根据所述机械臂120的末端的实际位置信息以及预先获取的肢体的长度信息，获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息；以及
[0167]
根据至少一个所述肢体关节的实际运动角度信息，获取所述肢体康复训练机器人的运动精度信息。
[0168]
由此可见，本实施例提供的肢体康复训练机器人运动精度测量系统可以直接获取肢体康复训练机器人运动过程中的肢体上的至少一个肢体关节的实际运动角度信息，进而可以根据至少一个所述肢体关节的实际运动角度信息，获取所述肢体康复训练机器人的运动精度信息，从而克服了传统的机器人精度测量方式只能测量机器人末端的定位精度，无法实现肢体康复训练机器人的运动精度的测量需求的问题。
[0169]
具体地，关于所述控制器300是如何预先设置好的测量点，控制所述机械臂120进行相应运动、如何根据所述机械臂120的末端的实际位置信息以及预先获取的肢体的长度信息，获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息；以及如何根据至少一个所述肢体关节的实际运动角度信息，获取所述肢体康复训练机器人的运动精度信息的具体内容，可以参考实施例一中的相关描述，在此不再进行赘述。
[0170]
在一种示范性的实施方式中，如图5所示，所述定位设备200包括定位标志物220和定位跟踪仪210。
[0171]
对应地，所述控制器300配置为通过以下方法获取所述机械臂120的末端的实际位置信息：
[0172]
根据所述定位跟踪仪210获取安装于所述机械臂120的末端的定位标志物220的实际位置信息；
[0173]
根据所述定位标志物220的实际位置信息，获取所述机械臂120的末端的实际位置信息。
[0174]
由于，所述定位标志物220是安装于所述机械臂120的末端的，由此，所述定位标志物220的实际位置信息即为所述机械臂120的末端的实际位置信息。具体地，所述定位设备200可以基于现有技术中的光学跟踪定位原理、双目视觉定位原理、电磁感应定位原理等获取所述机械臂120的末端的实际位置信息。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，所述定位标志物220可以安装于位于所述机械臂120的末端的第三关节和所述第四关节中的任一者上，当然也可以如图5所示的那样，在所述第三关节和所述第四关节上均安装一所述定位标志物220，为了便于区分，将安装于所述第三关节上的定位标志物220称为第一定位标志物220a，将安装于所述第四关节上的定位标志物220称为第二定位标志物220b，则所
述第一定位标志物220a的实际位置信息即为所述第三关节的实际位置信息，所述第二定位标志物220b的实际位置信息即为所述第四关节的实际位置信息，由于所述第三关节和所述第四关节均位于所述机械臂120的末端，且二者同轴设置，因此所述第三关节和所述第四关节的位置是一样的。
[0175]
请继续参考图5，如图5所示，本实施例提供的肢体康复训练机器人运动精度测量系统还包括用于固定所述定位跟踪仪210的支架400。由此，通过设置支架400，可以更加便于所述定位跟踪仪210的固定，同时也可以更加便于实现所述定位跟踪仪210与所述定位标志物220之间的匹配。具体地，如图5所示，所述支架400的顶部设有安装板410，所述定位跟踪仪210通过所述安装板410固定于所述支架400的顶部。
[0176]
进一步地，请参考图6，其示意性地给出了本实施例一实施方式提供的定位标志物220的结构示意图。如图6所示，所述定位标志物220包括测试板221和安装于所述测试板221上的靶标阵列222。由此，通过将所述定位标志物220设置为包括测试板221和安装于所述测试板221上的靶标阵列222的结构，不仅可以便于将所述定位标志物220安装于待定位的部件上，而且可以更加便于所述控制器300根据所述定位标志物220的实际位置信息，获取安装有所述定位标志物220的待定位部件的实际位置信息。
[0177]
请继续参考图6，如图6所示，在一种示范性的实施方式中，所述定位跟踪仪210为光学跟踪仪，所述靶标阵列222包括多个反光球223，所述多个反光球223的安装高度一致且所述多个反光球223能够围成一个多边形，即所述多个反光球223不位于同一条直线上。
[0178]
由此，通过采用光学跟踪仪作为本实施例中的定位跟踪仪210，采用多个反光球223作为本发明中的靶标阵列222，即本发明中的定位设备200是基于光学跟踪原理实现定位的，由此，可以有效提高定位精度，进一步提高本实施例提供的肢体康复训练机器人运动精度测量系统的测量结果的准确性。此外，由于光学跟踪仪成本较低，由此通过采用光学跟踪仪作为本实施例中的定位跟踪仪210，可以进一步降低本实施例提供的肢体康复训练机器人运动精度测量系统的成本。
[0179]
需要说明的是，虽然图6是以所述靶标阵列222包括4个反光球223作为示例，但是如本领域技术人员所能理解的，所述靶标阵列222所包括的反光球223的个数并不限制为4个，其具体数值可以根据具体情况进行设置，只要不少于不少于3个即可。此外，需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，在其它一些实施方式中，所述定位跟踪仪210还可以为双目摄像机，所述靶标阵列222包括多个除反光球223以外的其它标记件；在又一些实施方式中，所述定位跟踪仪210可以为磁场发生器，所述靶标阵列222包括至少一个磁感应器。
[0180]
进一步地，如图6所示，所述测试板221上设有多个与所述多个反光球223一一对应设置的安装座224。
[0181]
由此，通过在所述测试板221上设置多个与所述多个反光球223一一对应设置的安装座224，可以更加便于通过将所述反光球223安装在对应设置的安装座224上的方式形成靶标阵列222。
[0182]
请继续参考图7，其示意性地给出了本实施例一实施方式提供的反光球223与安装座224之间的连接关系示意图。如图8所示，在一种示范性的实施方式中，对应设置的所述反光球223和所述安装座224之间通过螺纹连接。
[0183]
具体地，如图7所示，所述反光球223上设有螺纹孔2231，所述安装座224的远离所
述测试板221的一端设有与所述螺纹孔2231相匹配的连接柱2241，所述连接柱2241上设有外螺纹。由此，通过采用螺纹连接的方式将所述反光球223与所述安装座224进行连接，不仅可以更加便于将所述反光球223安装于对应设置的安装座224上，而且可以更加便于调整同一靶标阵列222下的各个所述反光球223的安装高度，以使得同一靶标阵列222下的各个所述反光球223的安装高度保持一致，以进一步提高所述定位设备200的定位精度。
[0184]
请继续参考图8，其示意性地给出了图5中a部的局部放大结构示意图。如图8所示，在一种示范性的实施方式中，所述定位标志物220还包括安装于所述测试板221上的水平仪225。由此，通过在所述测试板221上设置水平仪225，可以通过所述水平仪225校准待定位部位的零位(例如校准待定位关节的水平或垂直的位置)。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，当所述机械臂120的末端的第三关节和第四关节上均安装有所述定位标志物220时，可以在所述第三关节和所述第四关节中的任一者上的定位标志物220的测试板221上安装所述水平仪225。
[0185]
实施例三
[0186]
基于同一发明构思，本实施例提供一种电子设备，请参考图9，其示意性地给出了本实施例一实施方式提供的电子设备的方框结构示意图。如图9所示，所述电子设备包括处理器510和存储器530，所述存储器530上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器510执行时，实现上文所述的肢体康复训练机器人运动精度测量方法。由于本实施例提供的电子设备与上文所述的肢体康复训练机器人运动精度测量方法属于同一发明构思，由此，本实施例提供的电子设备具有上文所述的肢体康复训练机器人运动精度测量方法的所有优点，故对此不再进行赘述。
[0187]
如图9所示，所述电子设备还包括通信接口520和通信总线540，其中所述处理器510、所述通信接口520、所述存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。所述通信总线540可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，eisa)总线等。该通信总线540可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。所述通信接口520用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
[0188]
本实施例中所称处理器510可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器510是所述电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分。
[0189]
所述存储器530可用于存储所述计算机程序，所述处理器510通过运行或执行存储在所述存储器530内的计算机程序，以及调用存储在存储器530内的数据，实现所述电子设备的各种功能。
[0190]
所述存储器530可以包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或
闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0191]
实施例四
[0192]
本实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以实现上文所述的肢体康复训练机器人运动精度测量方法。由于本实施例提供的可读存储介质与上文所述的肢体康复训练机器人运动精度测量方法属于同一发明构思，由此，本实施例提供的可读存储介质具有上文所述的肢体康复训练机器人运动精度测量方法的所有优点，故对此不再进行赘述。
[0193]
本实施例实施方式的可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机硬盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其组合使用。
[0194]
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0195]
算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
[0196]
综上所述，与现有技术相比，本发明提供的肢体康复训练机器人运动精度测量方法、测量系统、电子设备和存储介质具有以下优点：本发明通过先根据预先设置好的测量点，控制所述机械臂进行相应运动，以驱动所述机械臂的末端运动至所述测量点所在位置；再获取所述机械臂的末端的实际位置信息；然后根据所述机械臂的末端的实际位置信息以及预先获取的肢体的长度信息，获取至少一个肢体关节的实际运动角度信息；最后根据至少一个所述肢体关节的实际运动角度信息，即可获取所述肢体康复训练机器人的运动精度信息。由此可见，本发明可以直接获取肢体康复训练机器人运动过程中的肢体上的至少一个肢体关节的实际运动角度信息，进而可以根据至少一个所述肢体关节的实际运动角度信息，获取所述肢体康复训练机器人的运动精度信息，从而克服了传统的机器人精度测量方式只能测量机器人末端的定位精度，无法实现肢体康复训练机器人的运动精度的测量需求的问题。
[0197]
需要说明的是，可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明
操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)连接到用户计算机，或者可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0198]
应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0199]
另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
[0200]
上述描述仅是对本发明较佳实施方式的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若这些修改和变型属于本发明及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。