【技术实现步骤摘要】
一种用于线结构光传感器的手眼标定系统及标定方法
本专利技术涉及视觉标定
，特别是涉及一种用于线结构光传感器的手眼标定系统及标定方法。
技术介绍
近年来随着自动化技术的应用和发展，3D传感器在自动化制造业中的应用越来越广泛。线结构光传感器(如激光轮廓仪，焊缝跟踪传感器，激光扫描仪)作为一种3D视觉传感器，可以用于测量物体的轮廓形状、尺寸、坐标位置等。因此作为机器人的眼睛，线结构光传感器常被安装于机器人末端或安装于产线上相对机器人底座固定的位置，构成智能制造机器人系统。同其它机器视觉系统一样，线结构光传感器和机器人之间要实现坐标转换，需要进行手眼标定，以便将线结构光传感器测量的本地坐标数据转换为机器人本底坐标系统或机器人末端工具坐标系下的坐标数据。现有适用于线结构光传感器与机器人之间的手眼标定的方法，包括如下几类：先手动测量末端工具尖端与线结构光传感器外壳上某点之间的位置关系，再间接标定机器人和线结构光传感器之间的坐标转换关系。此种手眼标定方法效率低下，人为测量误差大，适用于对于精度要求不高的应用，如机器人...
【技术保护点】
1.一种用于线结构光传感器的手眼标定系统，其特征在于，包括机器人、线结构光传感器、末端工具和锥形标靶，所述末端工具设置在机器人的动作部的末端，作为执行具体工作的工具。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于线结构光传感器的手眼标定系统，其特征在于，包括机器人、线结构光传感器、末端工具和锥形标靶，所述末端工具设置在机器人的动作部的末端，作为执行具体工作的工具。
2.根据权利要求1所述的用于线结构光传感器的手眼标定系统，其特征在于，所述锥形标靶形状为圆锥体。
3.根据权利要求2所述的用于线结构光传感器的手眼标定系统，其特征在于，所述圆锥体的锥角角度为30°-80°。
4.一种用于线结构光传感器的手眼标定方法，包括机器人、线结构光传感器、末端工具和锥形标靶，其特征在于，包括以下步骤：
S1、移动机器人的动作部，使末端工具的尖端与所述锥形标靶的锥尖对准，记录此刻末端工具尖端在机器人本体坐标系下的空间坐标，记为T(x0,y0,z0)；
S2、移动机器人的动作部，使线结构光传感器扫描并测量所述锥形标靶的锥尖，测量并记录线结构光传感器测量锥尖位置的坐标，同时记录当锥尖位于线结构光的光平面上时，末端工具尖端在机器人本体坐标系下的空间坐标，一次记录的上述两个坐标记为一组标定点坐标数据；
S3、移动机器人的动作部，改变机器人的动作部和末端工具的位姿，重复执行步骤S2，在线结构光传感器的测量范围内采集至少4组标定点坐标数据；
S4、利用机器人运动学方程和线结构光传感器对同一锥尖点的多次测量获得的上述多组标定点坐标数据，建立标定点坐标约束的最小二乘方程，计算出手眼标定变换矩阵。
5.根据权利要求4所述的用于线结构光传感器的手眼标定方法，其特征在于，所述步骤S2中，线结构光传感器测量锥尖位置的坐标包括以下步骤：
S21、当线结构光传感器的结构光靠近所述锥形标靶的尖端位置附近并继续扫过锥尖时，计算并记录线结构光在锥尖上投射出的两条亮线之间的夹角θ；
S22、判断线结构光在锥尖上投射出的两条亮线之间的夹角随着机械臂移动时的变化，当夹角θ取得极值时，记录此时线结构光传感器检测到的锥尖坐标。
6.根据权利要求5所述的用于线结构光传感器的手眼标定方法，其特征在于，所述步骤S21中，夹角θ的计算包括以下步骤：
获取线结构光传感器在所述锥形标靶的锥尖处测量得到的三维轮廓点云数据，拟合出两条相交的空间直线，并计算出这两条直线之间的夹角。
7.根据权利要求5所述的用于线结构光传感器的手眼标定方法，其特征在于，所述步骤S21中，夹角θ的计算包括以下步骤：
获取线结构光传感器在所述锥形标靶的锥尖处...
【专利技术属性】
技术研发人员：张明勇，
申请(专利权)人：成都绝影智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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