一种线激光传感器的静态标定方法技术

本发明专利技术涉及一种线激光传感器的静态标定方法，包括如下步骤：(1)激光平面垂直方向的标定；(2)标定工具的安装；(3)标定标定工具上的各个标定圆；(4)调整机器人的末端的位置；(5)采集标定工具第一个扫描位置起始点至结束点移动过程的图像信息；(6)采集标定工具第二个扫描位置起始点至结束点移动过程的图像信息；(7)对步骤(5)和步骤(6)中采集的图像上的标定圆进行拟合；(8)根据标定工具上标定点在线激光传感器坐标系中的坐标和在机器人坐标系中的坐标进行值拟合运算。本发明专利技术解决了线激光传感器在不能随各种运动机构移动使用的过程中的外部参数标定问题，其方法灵活、精度高、速度快、稳定性好，计算量小。

A Static Calibration Method for Linear Laser Sensors

The present invention relates to a static calibration method for a line laser sensor, which includes the following steps: (1) calibration of the vertical direction of the laser plane; (2) installation of calibration tools; (3) calibration circles on calibration tools; (4) adjustment of the position of the end of the robot; (5) acquisition of image information during the movement of the first scanning position of the calibration tool from the beginning point to the end point; (6) acquisition of calibration tools. The image information of the moving process from the start point to the end point of the second scanning position; (7) Fitting the calibration circles on the images collected in steps (5) and (6); (8) Fitting the values according to the coordinates of the calibration points in the on-line laser sensor coordinate system and in the robot coordinate system. The method solves the problem of calibrating the external parameters of the line laser sensor in the process of being unable to move with various motion mechanisms. The method has the advantages of flexibility, high precision, fast speed, good stability and small calculation amount.

【技术实现步骤摘要】
一种线激光传感器的静态标定方法
本专利技术属于传感器标定
，具体涉及一种线激光传感器的静态标定方法。
技术介绍
随着工业信息化，智能制造等概念在国内的兴起，近年来工业领域不断进行着改造升级，它的发展模式时刻紧跟时代发展步伐。而机器人、智能传感器已经在各个行业领域都具有非常广泛的应用，对于很多公司来说可能已经达到了不可或缺的地步，这要得益于他们本身独有的优势以及应用它们所带来的经济效益。未来这种趋势仍然不会变化，机器人和智能传感器会越来越多的替换人的工作，同时能够适应各种各样的生产制造环境，而对于铸造行业来说环境尤其恶劣，机器视觉在该领域的应用具有十分重要的意义。线结构光传感器是一种非接触式测量装置，主要由相机和线激光器组成。具有结构简单、非接触、测量速度快，精度高等优点，在工业领域中高精度测量中有大量的应用需求。而在使用线激光传感器前需要先对其进行标定，标定的精度将直接影响铸件打磨的准确性和安全可靠性，目前线激光应用比较广的是高精度测量，而本专利技术所用的线激光主要用于机器人工业智能应用领域，对传感器的标定精度具有较高的要求。对于线激光传感器的机器人手眼变换矩阵标定目前常用的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线激光传感器的静态标定方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)激光平面垂直方向的标定；(2)标定工具的安装：将标定工具设置在机器人的末端，其中，标定工具包括n个标定圆，n≥2；(3)确定机器人坐标系，标定标定工具上的各个标定圆；(4)调整机器人的末端的位置，使得标定工具置于线激光传感器的视野范围内，同时保证机器人在激光传感器视野范围内的移动方向与激光平面保持垂直；(5)机器人带动标定工具在激光传感器视野范围内移动，确定第一次扫描位置起始位置和结束位置，采集标定工具第一个扫描位置起始点至结束点移动过程的图像信息；(6)重复步骤(4)，调整机器人的位置，确定第二次扫描位置的起始位置和结束位置...

【技术特征摘要】
1.一种线激光传感器的静态标定方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)激光平面垂直方向的标定；(2)标定工具的安装：将标定工具设置在机器人的末端，其中，标定工具包括n个标定圆，n≥2；(3)确定机器人坐标系，标定标定工具上的各个标定圆；(4)调整机器人的末端的位置，使得标定工具置于线激光传感器的视野范围内，同时保证机器人在激光传感器视野范围内的移动方向与激光平面保持垂直；(5)机器人带动标定工具在激光传感器视野范围内移动，确定第一次扫描位置起始位置和结束位置，采集标定工具第一个扫描位置起始点至结束点移动过程的图像信息；(6)重复步骤(4)，调整机器人的位置，确定第二次扫描位置的起始位置和结束位置，采集标定工具第二个扫描位置起始点至结束点移动过程的图像信息；(7)对步骤(5)和步骤(6)中采集的图像上的标定圆进行拟合，得到标定圆圆心在线激光传感器坐标系中的坐标；(8)根据标定工具上标定点在线激光传感器坐标系中的坐标和在机器人坐标系中的坐标进行值拟合运算得到3D变换矩阵的最佳匹配值。2.根据权利要求1所述的线激光传感器的静态标定方法，其特征在于，所述步骤(3)中采用XYZ-4点法和ABC-2点法标定工具上的各个标定圆，得到标定工具上各标定点相对于机器人工具坐标系的坐标偏移量t1(x,y,z)～tn(x,y,z)，所述标定点为标定工具上标定圆的圆心。3.根据权利要求2所述的线激光传感器的静态标定方法，其特征在于，所述步骤(5)的具体过程为：确定机器人移动的第一次起始位置以及结束位置，采集标定工具第一个扫描位置起始点至结束点移动过程的图像信息，并提取图像中的二维图像信息，同时根据步骤(3)获取的各标定圆的标定点相对于的坐标偏移量t1(x,y,z)～tn(x,y,z)获取标定工具上n个标定点在此扫描过程起始位置时的机器人坐标系中的坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋立冬，高金锐，高狄，梁宪峰，孔拓，刘云云，黄蒙蒙，
申请(专利权)人：长沙长泰机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43