路径规划碰撞检测技术路线

基础概念

位姿

TCP（Tool Center Point, 工具中心点）： 位于末端工具上或外部的点，相对于机器人末端法兰的位姿。为了完成如工件抓取等任务，当让机器人移动至空间的某一点时，其本质是让工具中心点移动至该点。
工件位姿： 工件位姿是工件上某一点相对于机器人底座坐标系的位姿。放置工件时，一般让工件位姿与某个目标位姿重合。
（工件）抓取点： 一个工件可能有多个不同的抓取点，抓取点由视觉算法输出。抓取工件时，机器人会将TCP移动到抓取点所在位置，使二者原点、X轴重合、Y轴、Z轴方向相反。
机器人位姿： 通常指的是机器人在三维空间中的位置和方向。通常使用工具位姿或关节角表示。
工具位姿： 工具坐标系相对于机器人基坐标系的位姿描述。包括末端工具的位置（x、y、z）和姿态（通常使用欧拉角、旋转矩阵或四元数表示），这种描述方式更贴近任务空间，侧重于描述机器人执行任务时末端工具（如机械手爪、焊枪等）的位置和朝向。
1）欧拉角：一种用于描述物体在三维空间中旋转的方法。由三个角度组成，分别对应三个轴的旋转。这三个轴通常是围绕物体固定坐标系中的X、Y、Z轴旋转。
2）四元数：为避免使用欧拉角的死锁问题，可使用四元数表示空间中的姿态，四元数大致定义为用三个数定义一个空间旋转轴，用第四个轴定义旋转角度，工具坐标系初始状态绕该空间旋转轴旋转该角度后即可达到目标姿态。
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