一种避免奇异性的手眼标定数据采集与处理方法技术

本发明专利技术提出一种避免奇异性的工业机器人与线轮廓传感器手眼标定数据采集与处理方法。在标定手眼关系矩阵的姿态矩阵时，为避免计算过程中出现矩阵奇异，工业机器人需在保持末端姿态不变的情况下，带动传感器向不同方向线性移动至少4个位置，其中，至少4个位置不能共面，至少3个位置不能共线，采集各个位置点的信息参与计算。在标定手眼关系矩阵的位置矩阵时，为避免计算过程中出现矩阵奇异，机器人需带动传感器进行至少三次的变位姿运动，采集各个位姿点信息参与计算。该方法不仅可以有效避免手眼标定过程中出现奇异矩阵，还可以提高标定精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种避免奇异性的手眼标定数据采集与处理方法


[0001]本专利技术属于测控自动化
，尤其涉及一种在工业机器人上使用线激光传感器进行作业之前的“手眼标定”的数据采集与处理方法(这里“手”指工业机器人，“眼”指线激光传感器)，即通过恰当的数据采集与处理，准确确定传感器的测量坐标系和机器人的法兰坐标系关系。

技术介绍

[0002]工业机器人夹持线激光传感器对工件进行扫描，可以获得工件的位置、形状和几何参数等信息，在焊接、装配、检测等多种场合有着广泛的应用。由于工业机器人的运动坐标系和线激光传感器的测量坐标系是相对独立的，为了利用测量获得的坐标来控制机器人的运动，需要对机器人末端坐标系和传感器的测量坐标系的关系进行事先的标定，得到的位姿矩阵被称为手眼标定矩阵，包含姿态矩阵和位置矩阵。
[0003]文献《机器人手眼标定及其精度分析的研究》(组合机床与自动化加工技术，Jan.2018,No.1)介绍的机器人手眼标定方法，采用了一个半径已知的标准球作为辅助工具，标准球固定在工业机器人的工作空间内，机器人带动传感器移动到不同位置，在每个位置使传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种避免奇异性的手眼标定数据采集与处理方法，所述方法针对在采用半径已知的标准球体作为标定工具，并由机器人带动传感器移动到不同位置，通过采集机器人末端位姿信息和标准球体的外轮廓信息来标定机器人与传感器的手眼关系矩阵时，为避免计算过程中出现奇异矩阵，而对数据采集点(即机器人移动的各个位置点)的布置情况及机器人移动次数进行合理设置，并通过一定的数据处理得到标定结果。2.如权利要求1所述的一种避免奇异性的手眼标定数据采集与处理方法，所述姿态矩阵标定的数据采集与处理方法包括：S1：使机器人带动传感器以固定姿态线性移动到至少4个不同的位置，在每个位置采集机器人末端相对于其基坐标系的位姿信息(用姿态矩阵和位置矩阵表示，n≥4)和标准球的外轮廓信息(得到球心A在传感器测量坐标系的坐标n≥4)时，需保证至少四个位置不能共面，且至少三个位置不能共线；S2：按所述方法采集的数据构成矩阵S2：按所述方法采集的数据构成矩阵M、N与的关系为：S3：n＝4时，需保证四个位置不共面，且至少三个位置不共线，得到的M、N均为3X3方阵且M非奇异，姿态矩阵可...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝娟，曹同泰，周世圆，卢继平，刘贞，史志杰，金鑫，
申请(专利权)人：西安航天发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：