机器人手眼标定方法、装置、机器人和存储介质制造方法及图纸

技术编号:36102975 阅读:15 留言:0更新日期:2022-12-28 14:02
本申请涉及一种机器人手眼标定方法、装置、机器人和存储介质。所述方法包括:获取预设数量的待标定点位;分别对各待标定点位进行标定,获得各待标定点位对应的第一位置,第一位置表示标记物通过机械臂引导至对应的待标定点位后在视觉坐标系下的位置;根据各待标定点位及其对应的第一位置进行匹配,获得机械臂坐标系与视觉坐标系的转换关系;基于转换关系将各第一位置转换到机械臂坐标系下,获得各待标定点位对应的估计位置;根据各待标定点位与对应的估计位置之间的偏差,获得各待标定点位的匹配误差,当存在不符合预设精度要求的匹配误差时,对相应的待标定点位进行重新标定。采用本方法能够提高标定结果的可靠性和精度。本方法能够提高标定结果的可靠性和精度。本方法能够提高标定结果的可靠性和精度。

【技术实现步骤摘要】
机器人手眼标定方法、装置、机器人和存储介质


[0001]本申请涉及机器人
,特别是涉及一种机器人手眼标定方法、装置、机器人和存储介质。

技术介绍

[0002]在机器人手眼系统中,获取视觉传感器坐标系与机械臂坐标系转换关系的过程一般被称为外参标定。该标定过程被广泛应用于各类机器人领域,尤其是各类需要通过视觉技术引导机械臂完成作业任务的场景,标定的结果很大程度上决定了机械臂作业过程的精度和可靠性。
[0003]目前,手眼系统标定过程一般为9点标定法,即通过分别获取9个空间点在机械臂坐标系和视觉坐标系下的位置进行匹配后获得转换关系,作为外参标定结果。然而,目前的标定方法存在的问题是,标定结果严重依赖于给定的9个空间点位置,如果存在个别标定点异常,如超出视觉传感器视野、识别错误等,将会严重影响标定结果的可靠性和精度。

技术实现思路

[0004]基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高标定结果的可靠性和精度的机器人手眼标定方法、装置、机器人和存储介质。
[0005]一种机器人手眼标定方法,所述方法包括:
[0006]获取预设数量的待标定点位,所述待标定点位表示标记物在机械臂坐标系下的指定位置;
[0007]分别对各所述待标定点位进行标定,获得各所述待标定点位对应的第一位置,所述第一位置表示所述标记物通过机械臂引导至对应的待标定点位后在视觉坐标系下的位置;
[0008]根据各所述待标定点位及其对应的第一位置进行匹配,获得所述机械臂坐标系与所述视觉坐标系的转换关系;
[0009]基于所述转换关系将各所述第一位置转换到所述机械臂坐标系下,获得各所述待标定点位对应的估计位置;
[0010]根据各所述待标定点位与对应的估计位置之间的偏差,获得各所述待标定点位的匹配误差,当存在不符合预设精度要求的匹配误差时,对相应的待标定点位进行重新标定,直至所有待标定点位的匹配误差都符合所述预设精度要求。
[0011]一种机器人手眼标定装置,所述装置包括:
[0012]获取模块,用于获取预设数量的待标定点位,所述待标定点位表示标记物在机械臂坐标系下的指定位置;
[0013]标定模块,用于分别对各所述待标定点位进行标定,获得各所述待标定点位对应的第一位置,所述第一位置表示所述标记物通过机械臂引导至对应的待标定点位后在视觉坐标系下的位置;
[0014]匹配模块,用于根据各所述待标定点位及其对应的第一位置进行匹配,获得所述机械臂坐标系与所述视觉坐标系的转换关系;
[0015]转换模块,用于基于所述转换关系将各所述第一位置转换到所述机械臂坐标系下,获得各所述待标定点位对应的估计位置;
[0016]修正模块,用于根据各所述待标定点位与对应的估计位置之间的偏差,获得各所述待标定点位的匹配误差,当存在不符合预设精度要求的匹配误差时,对相应的待标定点位进行重新标定,直至所有待标定点位的匹配误差都符合所述预设精度要求。
[0017]一种机器人,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
[0018]获取预设数量的待标定点位,所述待标定点位表示标记物在机械臂坐标系下的指定位置;
[0019]分别对各所述待标定点位进行标定,获得各所述待标定点位对应的第一位置,所述第一位置表示所述标记物通过机械臂引导至对应的待标定点位后在视觉坐标系下的位置;
[0020]根据各所述待标定点位及其对应的第一位置进行匹配,获得所述机械臂坐标系与所述视觉坐标系的转换关系;
[0021]基于所述转换关系将各所述第一位置转换到所述机械臂坐标系下,获得各所述待标定点位对应的估计位置;
[0022]根据各所述待标定点位与对应的估计位置之间的偏差,获得各所述待标定点位的匹配误差,当存在不符合预设精度要求的匹配误差时,对相应的待标定点位进行重新标定,直至所有待标定点位的匹配误差都符合所述预设精度要求。
[0023]一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
[0024]获取预设数量的待标定点位,所述待标定点位表示标记物在机械臂坐标系下的指定位置;
[0025]分别对各所述待标定点位进行标定,获得各所述待标定点位对应的第一位置,所述第一位置表示所述标记物通过机械臂引导至对应的待标定点位后在视觉坐标系下的位置;
[0026]根据各所述待标定点位及其对应的第一位置进行匹配,获得所述机械臂坐标系与所述视觉坐标系的转换关系;
[0027]基于所述转换关系将各所述第一位置转换到所述机械臂坐标系下,获得各所述待标定点位对应的估计位置;
[0028]根据各所述待标定点位与对应的估计位置之间的偏差,获得各所述待标定点位的匹配误差,当存在不符合预设精度要求的匹配误差时,对相应的待标定点位进行重新标定,直至所有待标定点位的匹配误差都符合所述预设精度要求。
[0029]上述机器人手眼标定方法、装置、机器人和存储介质,获取预设数量的待标定点位,待标定点位表示标记物在机械臂坐标系下的指定位置;分别对各待标定点位进行标定,获得各待标定点位对应的第一位置,第一位置表示标记物通过机械臂引导至对应的待标定点位后在视觉坐标系下的位置;根据各待标定点位及其对应的第一位置进行匹配,获得机
械臂坐标系与视觉坐标系的转换关系;基于转换关系将各第一位置转换到机械臂坐标系下,获得各待标定点位对应的估计位置;根据各待标定点位与对应的估计位置之间的偏差,获得各待标定点位的匹配误差,当存在不符合预设精度要求的匹配误差时,对相应的待标定点位进行重新标定,直至所有待标定点位的匹配误差都符合预设精度要求。据此,通过对待标定点位的匹配误差进行评估,可以找出标定过程中可能的错误点或异常点,然后通过重新标定直至匹配误差符合预设精度要求,可以对标定过程存在的问题进行修正,从而提高标定结果的可靠性和精度。
附图说明
[0030]图1为一个实施例中机器人手眼标定方法的流程示意图;
[0031]图2为一个实施例中获取预设数量的待标定点位步骤的流程示意图;
[0032]图3为一个实施例中各待标定点位在视觉传感器视野中对应的位置示意图;
[0033]图4为一个实施例中对待标定点位进行修正步骤的流程示意图;
[0034]图5为一个实施例中机器人手眼标定方法的流程示意图;
[0035]图6为一个实施例中机器人手眼标定装置的结构框图。
具体实施方式
[0036]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
[0037]本申请提供的机器人手眼标定方法,可以应用于机器人,机器人上安装有视觉传感器,在标定过程中视觉传感器与机器人的机械臂基座保持刚性连接,即相对位置不变,机器人手眼标定的目的在于获本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人手眼标定方法,其特征在于,所述方法包括:获取预设数量的待标定点位,所述待标定点位表示标记物在机械臂坐标系下的指定位置;分别对各所述待标定点位进行标定,获得各所述待标定点位对应的第一位置,所述第一位置表示所述标记物通过机械臂引导至对应的待标定点位后在视觉坐标系下的位置;根据各所述待标定点位及其对应的第一位置进行匹配,获得所述机械臂坐标系与所述视觉坐标系的转换关系;基于所述转换关系将各所述第一位置转换到所述机械臂坐标系下,获得各所述待标定点位对应的估计位置;根据各所述待标定点位与对应的估计位置之间的偏差,获得各所述待标定点位的匹配误差,当存在不符合预设精度要求的匹配误差时,对相应的待标定点位进行重新标定,直至所有待标定点位的匹配误差都符合所述预设精度要求。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当各所述待标定点位的匹配误差中存在大于阈值的匹配误差时,判定存在不符合预设精度要求的匹配误差;当各所述待标定点位的匹配误差都小于或等于所述阈值时,判定所有待标定点位的匹配误差都符合所述预设精度要求;对相应的待标定点位进行重新标定,包括:从大于阈值的匹配误差中选取最大匹配误差,对所述最大匹配误差对应的待标定点位进行重新标定。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取预设数量的待标定点位,包括:获取指定中心点位以及预设数量的指定相对位置,所述指定中心点位满足的条件包括:当标记物移动到所述指定中心点位时,所述标记物处于视觉传感器视野的中心区域;将所述指定中心点位分别与各所述指定相对位置相加,获得所述预设数量的待标定点位。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,分别对各所述待标定点位进行标定,获得各所述待标定点位对应的第一位置,包括:对于每一所述待标定点位,执行如下标定操作:控制机械臂引导标记物朝着所述待标定点位移动,当检测到所述标记物移动到位时,控制视觉传感器采集图像,基于所述图像获取所述标记物在视觉坐标系下的位置,作为所述待标定点位对应的第一位置。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,当检测到所述标记物移动到位时,控制视觉传感器采集图像,包括:当检测到所述标记物移动到位时,判断所述标记物是否出现在视觉传感器视野内;当所述标记物出现在所述视觉传感器视野...

【专利技术属性】
技术研发人员:南志捷张胜强付勇刘恒志
申请(专利权)人:广东博智林机器人有限公司
类型:发明
国别省市:

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