钻臂位姿显示方法、装置、终端及存储介质

1.一种钻臂位姿显示方法，其特征在于，包括：基于钻臂的各个关节的关节值，构建所述钻臂在隧道断面坐标系的位姿矩阵；基于所述位姿矩阵，计算所述钻臂的旋转角和单位投影长度；基于预设的坐标偏移转换关系、所述旋转角和所述单位投影长度，计算所述钻臂在工控机的屏幕坐标系的屏幕坐标，并绘制所述钻臂在所述屏幕坐标系的投影线，以在所述工控机显示所述钻臂在所述隧道断面坐标系的位姿；所述基于预设的坐标偏移转换关系、所述旋转角和所述单位投影长度，计算所述钻臂在工控机的屏幕坐标系的屏幕坐标，并绘制所述钻臂在所述屏幕坐标系的投影线，包括：基于预设的坐标偏移转换关系，将所述钻臂所在设备的中心以及所述钻臂上的每个点在所述隧道断面坐标系的坐标，转换为在屏幕坐标系的屏幕坐标；其中，所述坐标偏移转换关系包括比例因子；针对所述钻臂上的每个点，基于所述单位投影长度、所述旋转角、所述比例因子和该点对应的钻入长度，计算该点的投影点的屏幕坐标；将每个点的屏幕坐标与该点的投影点的屏幕坐标连接，绘制得到所述钻臂在所述屏幕坐标系的投影线。 2.根据权利要求1所述的钻臂位姿显示方法，其特征在于，所述坐标偏移转换关系还包括屏幕宽度和所述钻臂所在设备的中心距地面高度；所述基于所述坐标偏移转换关系，将所述钻臂所在设备的中心以及所述钻臂上的每个点在所述隧道断面坐标系的坐标，转换为在屏幕坐标系的屏幕坐标，包括：将所述工控机的屏幕宽度的1/2作为x轴偏移量；计算所述钻臂所在设备的中心距地面高度与所述比例因子的比值，作为y轴偏移量；其中，所述比例因子为隧道实际断面宽度与设定显示隧道断面宽度的比值；基于所述x轴偏移量和所述y轴偏移量，对所述钻臂所在设备的中心在所述隧道断面坐标系的坐标进行调整，得到所述钻臂所在设备的中心在所述屏幕坐标系的屏幕坐标；针对所述钻臂上的每个点，计算该点在所述隧道断面坐标系的x轴坐标与所述比例因子的比值，得到该点在所述屏幕坐标系的x轴坐标，计算该点在所述隧道断面坐标系的y轴坐标与所述比例因子的比值并取反，得到该点在所述屏幕坐标系的y轴坐标。 3.根据权利要求2所述的钻臂位姿显示方法，其特征在于，所述将每个点的屏幕坐标与该点的投影点的屏幕坐标连接，得到所述钻臂在所述屏幕坐标系的投影线，包括：按照设定显示隧道断面宽度显示隧道断面轮廓，并在所述隧道断面轮廓内绘制所述钻臂在所述屏幕坐标系的投影线；其中，所述隧道断面轮廓被划分为多个网格，每个网格的尺寸与所述比例因子为正比例关系。 4.根据权利要求1所述的钻臂位姿显示方法，其特征在于，钻臂上的点的投影点的屏幕坐标的计算公式为：double opt2_sin =sin(alpha)double opt2_cos =cos(alpha)其中，opt_tail.setX为投影点的屏幕坐标的x轴坐标，length为钻臂上的点的钻入长度，opt2_cos为钻臂上的点的钻入深度，D为单位投影长度，divisor为比例因子，所述比例因子为隧道实际断面宽度与设定显示隧道断面宽度的比值，opt_tail.setY为投影点的屏幕坐标的y轴坐标，opt2_sin为钻臂上的点的钻入水平分量，alpha为旋转角。 5.根据权利要求1所述的钻臂位姿显示方法，其特征在于，所述基于钻臂的各个关节的关节值，构建所述钻臂的位姿矩阵，包括：基于钻臂的各个关节的关节值，利用D-H法计算所述钻臂的末端在车体坐标系的位姿矩阵；利用预设的位姿转换矩阵，将所述钻臂在车体坐标系的位姿矩阵转换到隧道断面坐标系，得到所述钻臂在隧道断面坐标系的位姿矩阵。 6.根据权利要求5所述的钻臂位姿显示方法，其特征在于，在所述利用预设的位姿转换矩阵，将所述钻臂在车体坐标系的位姿矩阵转换到隧道断面坐标系之前，还包括：获取同一位姿下，所述钻臂的末端在车体坐标系的第一位姿矩阵和在隧道断面坐标系的第二位姿矩阵；基于所述第一位姿矩阵和第二位姿矩阵，确定所述车体坐标系与所述隧道断面坐标系之间的位姿转换矩阵。 7.一种钻臂位姿显示装置，其特征在于，包括：构建模块，用于基于钻臂的各个关节的关节值，构建所述钻臂在隧道断面坐标系的位姿矩阵；计算模块，用于基于所述位姿矩阵，计算所述钻臂的旋转角和单位投影长度；绘制模块，用于基于预设的坐标偏移转换关系、所述旋转角和所述单位投影长度，计算所述钻臂在工控机的屏幕坐标系的屏幕坐标，并绘制所述钻臂在所述屏幕坐标系的投影线，以在所述工控机显示所述钻臂在所述隧道断面坐标系的位姿；所述绘制模块具体用于：基于预设的坐标偏移转换关系，将所述钻臂所在设备的中心以及所述钻臂上的每个点在所述隧道断面坐标系的坐标，转换为在屏幕坐标系的屏幕坐标；其中，所述坐标偏移转换关系包括比例因子；针对所述钻臂上的每个点，基于所述单位投影长度、所述旋转角、所述比例因子和该点对应的钻入长度，计算该点的投影点的屏幕坐标；将每个点的屏幕坐标与该点的投影点的屏幕坐标连接，绘制得到所述钻臂在所述屏幕坐标系的投影线。 8.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。 9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。