[發(fā)明專利]一種高精度機械臂手眼相機標定方法及標定系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710324006.8 | 申請日： | 2017-05-08 |
| 公開（公告）號： | CN107256568B | 公開（公告）日： | 2020-10-27 |
| 發(fā)明（設計）人： | 王飛;劉彤;王偉農(nóng);王麗霞;楊海偉 | 申請（專利權(quán)）人： | 西安交通大學 |
| 主分類號： | G06T7/80 | 分類號： | G06T7/80 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 王霞 |
| 地址： | 710049 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 高精度 機械 手眼 相機 標定 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種高精度機械臂手眼相機標定方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟一：固定腕部相機和機械臂，使腕部相機的光軸方向與機械臂的中心視軸方向平行；
定義相機坐標系Oc、標定板世界坐標系Ow、機械臂末端坐標系Om；
對腕部相機的內(nèi)部參數(shù)進行標定，得到腕部相機的內(nèi)部參數(shù)矩陣為：
(fx,fy)為腕部相機的等效焦距，(u0,v0)為腕部相機的光心坐標；
步驟二：放置并調(diào)整兩臺高精密測量儀器A1和A2，確保標定板在腕部相機的視野范圍內(nèi)，標定板和機械臂末端在高精密測量儀器的視野范圍內(nèi)；
定義參考坐標系Or，并在標定板上選取n個關鍵點，獲得所有關鍵點的世界坐標；
步驟三：使用兩臺高精密測量儀器分別測量并記錄機械臂末端靶標上k個十字刻線的方位、俯仰讀數(shù)，由標定工具計算出此時機械臂末端坐標系Om相對于參考坐標系Or的外參[Rmr Tmr]；其中，k為大于等于4的正整數(shù)；
具體操作包括以下步驟：
1)設定k個十字刻線在參考坐標系Or下的坐標，記為：
其中，(Xrm1,Yrm1,0),(Xrm2,Yrm2,0)...(Xrmk,Yrmk,0)分別為各個十字刻線的坐標；
2)設定十字刻線在機械臂末端坐標系Om下的坐標，記為：
則根據(jù)Prm＝Rmr*Pm+Tmr，計算出此時機械臂末端坐標系Om相對于參考坐標系Or的外參[Rmr Tmr]；
步驟四：將標定板放于腕部相機前，用腕部相機采集一幅標定板圖像；使用兩臺高精密測量儀器分別測量并記錄標定板上n個關鍵點的方位、俯仰讀數(shù)；然后將標定板由近及遠放置在不同位置上，重復本步驟內(nèi)采集圖像、測量記錄方位及俯仰讀數(shù)的操作；然后由標定工具計算出此時標定板世界坐標系Ow相對于相機坐標系Oc的外參[Rwc Twc]，以及標定板世界坐標系Ow相對于參考坐標系Or的外參[Rwr Twr]；
步驟五：由步驟三中機械臂末端坐標系Om相對于參考坐標系Or的外參[Rmr Tmr]和步驟四中標定板世界坐標系Ow相對于參考坐標系Or的外參[Rwr Twr]，計算得到機械臂末端坐標系Om相對于標定板世界坐標系Ow的外參[Rmw Tmw]＝f([Rmr Tmr],[Rwr Twr])；
步驟六：由步驟五中機械臂末端坐標系Om相對于標定板世界坐標系Ow的外參[Rmw Tmw]和步驟四中標定板世界坐標系Ow相對于相機坐標系Oc的外參[Rwc Twc]，計算得到機械臂末端坐標系Om相對于相機坐標系Oc的外參[Rmc Tmc]＝f([Rmw Tmw],[Rwc Twc])。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度機械臂手眼相機標定方法，其特征在于，所述標定板采用黑白格棋盤標定板，且該黑白格棋盤標定板圖像上黑色區(qū)域和白色區(qū)域的灰度值之差大于等于70。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精度機械臂手眼相機標定方法，其特征在于，黑白格棋盤標定板上的黑白格數(shù)為25*24，邊長為15mm，加工精度大于0.05mm。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于西安交通大學，未經(jīng)西安交通大學許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201710324006.8/1.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
