一种基于线激光视觉传感器的旋转轴标定方法技术

技术编号:23785806 阅读:43 留言:0更新日期:2020-04-14 23:47
本发明专利技术涉及一种基于线激光视觉传感器的旋转轴标定方法,包括如下步骤:(1)线激光视觉传感器的安装;(2)标定工具的设置;(3)确定外部坐标系;(4)标定圆圆心在外部坐标系中坐标的确定;(5)分析计算标定圆圆心在线激光传感器坐标系中的坐标:对线激光视觉传感器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中的坐标;(6)进行拟合运算,得到标定圆圆心在线激光传感器中的坐标和外部坐标系中的坐标的变换关系的最佳值。本发明专利技术的使用,解决了非标准空间直角坐标系(当一个坐标轴为旋转轴)时的相机标定问题,标定过程简单、操标定精度高,同时本发明专利技术拓宽了线激光在工业机器人领域的应用范围。

A calibration method of rotation axis based on line laser vision sensor

【技术实现步骤摘要】
一种基于线激光视觉传感器的旋转轴标定方法
本专利技术属于传感器标定
,具体涉及一种基于线激光视觉传感器的旋转轴标定方法。
技术介绍
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,在工业领域的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泛的是高精度测量,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,采用目前标定方法最后得到的结果主要为相机相对某个坐标系的旋转与偏移量。而这个坐标系通常都是空间直角坐标系。而这种标定方法在非标准空间直角坐标系,如当一个坐标轴为旋转轴的时候并不实用。现有技术中的标定方式常有以下几种形式:1.通过非接触式标定方法进行线激光手眼变换矩阵的标定。2.使用接触式的标定方式,借助各种标定工具如标定针,标定球、标定工装等工具进行线激光的手眼变换矩阵的标定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于线激光视觉传感器的旋转轴标定方法,其特征在于,包括如下步骤:/n(1)线激光视觉传感器的安装;/n(2)标定工具的设置:将标定工具贴附在旋转轴的侧面,标定工具包括多个标定圆;/n(3)确定外部坐标系:旋转轴边缘处上标定一个点作为外部坐标系原点,绕转轴旋转的方向作为Y方向,沿旋转轴轴线的方向作为X方向;/n(4)标定圆圆心在外部坐标系中坐标的确定:匀速转动旋转轴,记录线激光视觉传感器收到触发信号时旋转轴初始转动的位置以及标定圆位于线激光视觉传感器下方时旋转轴的位置,以此作为标定圆在外部坐标系中的坐标;/n(5)分析计算标定圆圆心在线激光传感器坐标系中的坐标:对线激光视觉传感器采集的图...

【技术特征摘要】
1.一种基于线激光视觉传感器的旋转轴标定方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)线激光视觉传感器的安装;
(2)标定工具的设置:将标定工具贴附在旋转轴的侧面,标定工具包括多个标定圆;
(3)确定外部坐标系:旋转轴边缘处上标定一个点作为外部坐标系原点,绕转轴旋转的方向作为Y方向,沿旋转轴轴线的方向作为X方向;
(4)标定圆圆心在外部坐标系中坐标的确定:匀速转动旋转轴,记录线激光视觉传感器收到触发信号时旋转轴初始转动的位置以及标定圆位于线激光视觉传感器下方时旋转轴的位置,以此作为标定圆在外部坐标系中的坐标;
(5)分析计算标定圆圆心在线激光传感器坐标系中的坐标:对线激光视觉传感器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中的坐标。
(6)进行拟合运算,得到标定圆圆心在线激光传感器中的坐标和外部坐标系中的坐标的变换关系的最佳值。


2.根据权利要求1所述的基于线激光视觉传感器的旋转轴标定方法,其特征在于,所述步骤(4)中,采用伺服电机匀速驱动旋转轴旋转,采用plc利用触发的方式控制线激光视觉传感器进行拍照。


3.根据权利要求2所述的基于线激光视觉传感器的旋转轴标定方法,其特征在于,所述步骤(4)中,记录旋转轴初始转动时旋转的角度α0,并依次记录标定圆圆心与激光线重合时旋转轴的角度值αi,并记录此时该圆心X方向上的偏移值xi,直至标定工具上所有标定圆全部扫描标定完成。


4.根据权利要求3所述的基于线激光视觉传感器的旋转轴标定方法,其特征在于,所述步骤(4)中,将该外部坐标系转换为笛卡尔坐标系时,Y方向坐标值计算方式为:Y=α×R,其中,α为旋转轴的旋转角度,R为旋转轴的转轴半径。


5.根据权利要求4所述的基于线激光视觉传感器的旋转轴标定方法,其特征在于,所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:高狄孔拓甘超张继伟宋立冬黄蒙蒙肖勇沈帅左逢源
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

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1