【技术实现步骤摘要】
本申请涉及机器人，尤其涉及一种机器人手眼标定方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、在机器人相关的广泛运用场景中，视觉设备负责环境感知任务，而机器人作为执行机构负责对外输出执行动作。通过手眼标定可以将相机坐标系下的环境感知信息转换到执行机构坐标系下，从而实现机器人有效的环境感知和控制输出。
2、目前针对线激光相机和机械臂末端绑定的眼在手上的搭配形式有很多标定方法，但是现有的标定方法为追求高精度显得非常复杂，不仅对标定板要求苛刻、制作麻烦，而且标定方法实现本身也极其复杂，操作流程上也非常繁琐，数据处理压力大，导致标定效率低。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种机器人手眼标定方法、装置、设备及介质，旨在解决机器人手眼标定方法效率低的技术问题。
2、为实现上述目的，本申请提供一种机器人手眼标定方法，包括以下步骤：
3、获取基于线激光相机扫描的标定工具的点云数据；其中，标定工具截面呈折线形，标定工具表面绘制有折线，线激光相机固定于机器人末端；
4、根据点云数据，获取标定工具上的多个交点在当前相机坐标系下的第一交点坐标；其中，交点为折线的拐点，当前相机坐标系为基于线激光相机在当前位置构建的坐标系；
5、控制机器人工具的末端分别移动到对应交点位置，基于当前工具坐标系获取机器人工具的末端分别在对应交点位置的坐标，以获得第二交点坐标；其中，当前工具坐标系为基于机器人工具在当前位置构建的坐标系；
6、根据第一交点坐标
7、可选地，折线形为w形，交点具有三个；
8、根据点云数据，获取标定工具上的多个交点在当前相机坐标系下的第一交点坐标，包括：
9、对点云数据进行直线拟合，以得到对应标定工具的四条直线段；
10、提取四条直线段对应的三个交点p0、p1、p2；
11、获取三个交点p0、p1、p2在当前相机坐标系下的第一交点坐标。
12、可选地，将第一交点坐标从当前相机坐标系转换到当前工具坐标系，以获得第二交点坐标，包括：
13、获取机器人工具的末端分别平移到三个交点p0、p1、p2时的当前工具坐标系的变换矩阵其中，变换矩阵表示从当前工具坐标系到初始工具坐标系的变换，初始工具坐标系为基于机器人工具在最初位置构建的坐标系；
14、分别获取三个交点p0、p1、p2在初始工具坐标系下的第三交点坐标；
15、将第三交点坐标根据变换矩阵转换到线激光相机拍照时的当前工具坐标系，以获得第二交点坐标。
16、可选地，变换矩阵的表达式为：
17、
18、其中，r是3x3的旋转矩阵，tcalib为3x1的平移向量。
19、可选地，第一交点坐标，记为：
20、p0_cam(x0_cam,y0_cam,0,1)；
21、p1_cam(x1_cam,y1_cam,0,1)；
22、p2_cam(x2_cam,y2_cam,0,1)；
23、第二交点坐标，记为：
24、p0_tool(x0_tool,y0_tool,z0_tool,1)；
25、p1_tool(x1_tool,y1_tool,z1_tool,1)；
26、p2_tool(x2_tool,y2_tool,z2_tool,1)；
27、当前相机坐标系转换到当前工具坐标系的变换关系式为：
28、[p0_tool,p1_tool,p2_tool]4x3＝t*[p0_cam,p1_cam,p2_cam]4x3。
29、可选地，根据第一交点坐标和二交点坐标，获取当前相机坐标系转换到当前工具坐标系的变换矩阵t，包括：
30、基于当前相机坐标系和当前工具坐标系，分别获取向量和向量
31、分别获取向量和向量的叉积，分别记为叉积v_cam和叉积v_tool；
32、将叉积v_cam和叉积v_tool加入变换关系式，获得新变换关系式如下：
33、[p0_tool,p1_tool,p2_tool,v_tool]4x4＝t*[p0_cam,p1_cam,p2_cam，v_cam]4x4；
34、根据新变换关系式，获得变换矩阵t。
35、可选地，获取基于线激光相机扫描的标定工具的点云数据之前，还包括：
36、将标定工具放置于工作台上；
37、移动机器人末端，使线激光相机拍摄的三角形视野和所述标定工具的截面方向保持平行；其中，线激光相机的投射方向保持竖直向下，以使线激光相机投射的光线和标定工具上绘制的折线重合。
38、为实现上述目的，本申请还提供一种机器人手眼标定装置，包括：
39、点云获取模块，用于获取基于线激光相机扫描的标定工具的点云数据；其中，标定工具截面呈折线形，标定工具表面绘制有折线，线激光相机固定于机器人末端；
40、第一坐标获取模块，用于根据点云数据，获取标定工具上的多个交点在当前相机坐标系下的第一交点坐标；其中，交点为折线的拐点，当前相机坐标系为基于线激光相机在当前位置构建的坐标系；
41、第二坐标获取模块，用于控制机器人工具的末端分别移动到对应交点位置，基于当前工具坐标系获取机器人工具的末端分别在对应交点位置的坐标，以获得第二交点坐标；其中，当前工具坐标系为基于机器人工具在当前位置构建的坐标系；
42、矩阵计算模块，用于根据第一交点坐标和第二交点坐标，获取当前相机坐标系转换到当前工具坐标系的变换矩阵t。
43、为实现上述目的，本申请还提供一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，实现上述的方法。
44、为实现上述目的，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，处理器执行所述计算机程序，实现上述的方法。
45、本申请所能实现的有益效果如下：
46、本申请的手眼标定就是通过标定最终得出一个变换矩阵t，通过变换矩阵t可将当前相机坐标系下的点转换到当前工具坐标系下，然后再从当前工具坐标系转换到初始工具坐标系下，从而指引机器人对指定的点位进行特定的动作输出。因此，本申请采用折线形的标定工具来调整标定时线激光相机的姿态，折线形标定工具是由多个v型槽构成，如果线激光相机的投射方向和折线形标定工具的横截面不够平行，那么投射的线激光和折线形标定工具上标注折线的差异在v型槽底部会很明显，因此可通过肉眼观察线激光投射的条纹和折线形标定工具的差异即可调整标定时线激光相机的姿态，从而节省了通过复杂算法来控制相机调姿的步骤，提高了效率，在此基础上，基于扫描标定工具获得其点云数据后，可获取标定工具上的多个交点在当前相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机器人手眼标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种机器人手眼标定方法，其特征在于，所述折线形为W形，所述交点具有三个；
3.如权利要求2所述的一种机器人手眼标定方法，其特征在于，所述控制机器人工具的末端分别移动到对应所述交点位置，基于当前工具坐标系获取所述机器人工具的末端分别在对应所述交点位置的坐标，以获得第二交点坐标，包括：
4.如权利要求3所述的一种机器人手眼标定方法，其特征在于，所述变换矩阵的表达式为：
5.如权利要求3或4所述的一种机器人手眼标定方法，其特征在于，
6.如权利要求5所述的一种机器人手眼标定方法，其特征在于，所述根据所述第一交点坐标和所述二交点坐标，获取所述当前相机坐标系转换到所述当前工具坐标系的变换矩阵T，包括：
7.如权利要求1所述的一种机器人手眼标定方法，其特征在于，所述获取基于线激光相机扫描的标定工具的点云数据之前，还包括：
8.一种机器人手眼标定装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，该计算机设备包括存储
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，处理器执行所述计算机程序，实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种机器人手眼标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种机器人手眼标定方法，其特征在于，所述折线形为w形，所述交点具有三个；
3.如权利要求2所述的一种机器人手眼标定方法，其特征在于，所述控制机器人工具的末端分别移动到对应所述交点位置，基于当前工具坐标系获取所述机器人工具的末端分别在对应所述交点位置的坐标，以获得第二交点坐标，包括：
4.如权利要求3所述的一种机器人手眼标定方法，其特征在于，所述变换矩阵的表达式为：
5.如权利要求3或4所述的一种机器人手眼标定方法，其特征在于，
6.如权利要求5所述的一种机器人手眼标定方法，其特征在于，所述根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：王彪，
申请(专利权)人：成都卡诺普机器人技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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