【技术实现步骤摘要】
用于二维平面的眼在手上机械手手眼标定方法及系统
本专利技术涉及用于二维平面的眼在手上机械手手眼标定方法及系统，属于视觉指导下的机械手运动
技术介绍
在机械手参与的生产过程中，不仅包括外界环境及工作参数已知的生产环境，还会遇到未知的外界环境和工作参数无法预先设定的工况，也有些生产环境不适合人工作业或者人类的视觉无法满足其精度要求。机器视觉作为替代人类视觉与生产工作环境进行信息交互的技术，成为机械手领域的重要研究方向，六自由度机器视觉焊接机器人(HuangW,XuH.Developmentofsix-DOFweldingrobotwithmachinevision[J].ModernPhys.Lett.B,2018,(34-36):1840079)，被广泛应用于现代工业生产中。机械手手眼标定技术作为机械手视觉技术的关键问题，一直都是机器视觉领域中的热点问题(李巍，吕乃光，董明利，娄小平.凸松弛全局优化机械手手眼标定[J].计算机应用,2017,(5):1451-1455)。Tsai和Lenz(TsaiRY,Le...
【技术保护点】
1.一种用于二维平面的眼在手上机械手手眼标定方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一、固定相机（3），改变二维标定板的位置、旋转角度和倾斜角度，通过相机（3）采集标定板图像，进行相机（3）标定获得相机（3）的内参与畸变参数；/n步骤二、将相机（3）固定在机械手（4）上，标定板固定于相机（3）外，改变机械手（4）的位姿，并使相机（3）采集标定板图像，通过手眼标定确定像素坐标系与机械手（4）基础坐标系的转换关系；/n步骤三、相机（3）采集机械手（4）工作现场图像，使用计算机（1）端软件获取工作现场图像，通过图像处理获得目标点的像素坐标；/n步骤四、根据步骤二中得到的像素坐标系...
【技术特征摘要】
1.一种用于二维平面的眼在手上机械手手眼标定方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、固定相机（3），改变二维标定板的位置、旋转角度和倾斜角度，通过相机（3）采集标定板图像，进行相机（3）标定获得相机（3）的内参与畸变参数；
步骤二、将相机（3）固定在机械手（4）上，标定板固定于相机（3）外，改变机械手（4）的位姿，并使相机（3）采集标定板图像，通过手眼标定确定像素坐标系与机械手（4）基础坐标系的转换关系；
步骤三、相机（3）采集机械手（4）工作现场图像，使用计算机（1）端软件获取工作现场图像，通过图像处理获得目标点的像素坐标；
步骤四、根据步骤二中得到的像素坐标系与机械手（4）基础坐标系的转换关系将像素坐标转换为机械手（4）运动坐标；
步骤五、搭建机械手（4）手眼标定系统，通过TCP通信将机械手（4）运动坐标传送给控制柜（2），编写机械手（4）控制程序，接收机械手（4）运动坐标并控制机械手（4）运动。
2.根据权利要求1所述的用于二维平面的眼在手上机械手手眼标定方法，其特征在于：所述步骤一中通过相机（3）标定获得相机（3）内参和畸变参数的步骤是：世界坐标系的三维坐标点转换为相机（3）坐标系的三维坐标点，然后投影到图像物理坐标系，转化为二维点；二维点经过畸变矫正后得到二维坐标点；经过二次转换，被转化到像素坐标系上的二维坐标点。
3.根据权利要求1所述的用于二维平面的眼在手上机械手手眼标定方法，其特征在于：所述步骤二中通过手眼标定确定像素坐标系与机械手（4）基础坐标系的转换关系的具体步骤是：相机（3）固定在机械手（4）末端法兰上，将标定板固定在机械手（4）外；通过控制机械手（4）末端运动带动相机（3）移动，使标定板完整的出现在相机（3）视场的不同位置，相机（3）采集带有标定板的图像，并记录下每幅图像对应的机械手（4）工具在机械手（4）基础坐标系的位姿；通过标定算法建立像素坐标系与机械手（4）基础坐标系的转换关系的超定方程。
4.根据权利要求3所述的用于二维平面的眼在手上机械手手眼标定方法，其特征在于：所述像素坐标系与机械手（4）基础坐标系的转换关系的超定方程为：
（11）
其中，表示在相机（3）坐标系下标定板坐标系的位姿，表示在相机（3）坐标系下机械手（4）工具坐标系的位姿，表示在...
【专利技术属性】
技术研发人员：王福杰，俞恒杰，刘璐，管兰芳，郭彦青，史亚坤，孙文，王世杰，邱韵霖，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14
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