一种机器人手眼标定的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:22015801 阅读:41 留言:0更新日期:2019-09-03 23:48
本申请提供一种机器人手眼标定的方法和装置,用于机器人系统中,机器人系统包括机械臂、标定板以及与机械臂基座保持相对固定的全局摄像机;所述标定板固定于所述机械臂末端,所述机械臂末端和所述标定板的相对位置保持不变;所述方法包括:根据多个第一状态下的全局摄像机拍摄的标定板图像,得到机械臂末端在标定板坐标系中的相对位置坐标B;记录多个第二状态下的机械臂末端在机械臂基座坐标系中的位置坐标向量D,并根据标定板坐标系与全局摄像机坐标系之间的第一转换矩阵A1以及机械臂末端在标定板坐标系中的相对位置坐标B,求解得到全局摄像机坐标系与机械臂基座坐标系之间的转换矩阵E,从而实现保证精度,流程简便。

A Method and Device for Robot Hand-Eye Calibration

【技术实现步骤摘要】
一种机器人手眼标定的方法及装置
本申请涉及机器人标定
,特别涉及一种机器人手眼标定的方法及装置。
技术介绍
机器人具有视觉系统,利用视觉系统获取到的图像,机器人可以控制机械臂末端执行做各种动作。视觉系统相当于机器人的“眼睛”,机械臂末端相当于机器人的“手”,通过手眼之间的配合完成预先设置的动作任务。机器人利用手眼系统执行任务时,视觉系统获取环境空间物体的位置以视觉系统坐标系为基准的,为了保证机器人将空间物体准确移动到目标位置,需要确定出视觉系统坐标系与机械臂末端坐标系之间或视觉系统坐标系与机械臂基座坐标系之间的转换关系,即对机器人的手眼进行标定,从而保证机器人将空间物体准确移动到目标位置。现有技术中,在标定过程中,一般需要人工干预设定机器人的姿态,进而得到视觉系统坐标系到机器人坐标系的坐标转换关系,此标定流程复杂,且精度无法保证。
技术实现思路
有鉴于此,本申请实施例提供了一种机器人手眼标定的方法及装置,以解决现有技术中存在的技术缺陷。本申请实施例公开了一种机器人手眼标定的方法,用于机器人系统中,所述机器人系统包括机械臂、标定板以及与机械臂基座保持相对固定的全局摄像机;所述标定板固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人手眼标定的方法,其特征在于,用于机器人系统中,所述机器人系统包括机械臂、标定板以及与机械臂基座保持相对固定的全局摄像机;所述标定板固定于所述机械臂末端,所述机械臂末端和所述标定板的相对位置保持不变;所述方法包括:根据多个第一状态下的所述全局摄像机拍摄的标定板图像,得到所述机械臂末端在所述标定板坐标系中的相对位置坐标B;记录多个第二状态下的所述机械臂末端在机械臂基座坐标系中的位置坐标向量D,并根据所述标定板坐标系与全局摄像机坐标系之间的第一转换矩阵A1以及所述机械臂末端在所述标定板坐标系中的相对位置坐标B,求解得到全局摄像机坐标系与机械臂基座坐标系之间的转换矩阵E。

【技术特征摘要】
1.一种机器人手眼标定的方法,其特征在于,用于机器人系统中,所述机器人系统包括机械臂、标定板以及与机械臂基座保持相对固定的全局摄像机;所述标定板固定于所述机械臂末端,所述机械臂末端和所述标定板的相对位置保持不变;所述方法包括:根据多个第一状态下的所述全局摄像机拍摄的标定板图像,得到所述机械臂末端在所述标定板坐标系中的相对位置坐标B;记录多个第二状态下的所述机械臂末端在机械臂基座坐标系中的位置坐标向量D,并根据所述标定板坐标系与全局摄像机坐标系之间的第一转换矩阵A1以及所述机械臂末端在所述标定板坐标系中的相对位置坐标B,求解得到全局摄像机坐标系与机械臂基座坐标系之间的转换矩阵E。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一状态为:驱动所述机械臂动作,在保持所述机械臂末端的位置不变的情况下改变所述机械臂的姿态;所述第二状态为:驱动所述机械臂动作,改变所述机械臂的姿态并改变所述机械臂末端的位置。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据多个第一状态下的所述全局摄像机拍摄的标定板图像,得到所述机械臂末端在所述标定板坐标系中的相对位置坐标B,包括:根据多个第一状态下的所述全局摄像机拍摄的标定板图像,得到所述标定板坐标系与所述全局摄像机坐标系之间的第二转换矩阵A2;在所述标定板上随机采取至少三个点,根据所述标定板坐标系与所述全局摄像机坐标系之间的第二转换矩阵A2,计算该至少三个点在所述全局摄像机坐标系下的空间坐标;对该至少三个点在所述全局摄像机坐标系下的空间坐标进行拟合球心,得到机械臂末端在所述全局摄像机坐标系下的空间位置P;根据所述机械臂末端在所述全局摄像机坐标系下的空间位置P以及所述标定板坐标系与所述全局摄像机坐标系之间的第二转换矩阵A2,得到所述机械臂末端在所述标定板坐标系中的相对位置坐标B。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述记录多个第二状态下的所述机械臂末端在所述机械臂基座坐标系中的位置坐标向量D,并根据所述标定板坐标系与所述全局摄像机坐标系之间的第一转换矩阵A1以及所述机械臂末端在所述标定板坐标系中的相对位置坐标B,求解得到所述全局摄像机坐标系与所述机械臂基座坐标系之间的转换矩阵E,包括:记录至少四个第二状态下所述标定板的位置,并得到每个第二状态下的所述标定板坐标系与所述全局摄像机坐标系之间的第一转换矩阵A1;根据所述机械臂末端在所述标定板坐标系中的相对位置坐标B以及每个第二状态下的所述标定板坐标系与所述全局摄像机坐标系之间的第一转换矩阵A1,根据以下公式求解得到每个第二状态下的所述机械臂末端在所述全局摄像机坐标系中的第一位置坐标向量C1:C1=A1·B;记录每个第二状态下的所述机械臂末端在所述机械臂基座坐标系中的位置坐标向量D,并将对应的该第二状态下的所述机械臂末端...

【专利技术属性】
技术研发人员:张彦刚
申请(专利权)人:北京猎户星空科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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