[發明專利]一種手眼標定評估方法及機器人

在審

• 申請號: 201811214972.5
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN111070199A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 李裕超;蔡宏;毛慧;浦世亮
• 申請（專利權）人: 杭州?？低晹底旨夹g股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 李欣;馬敬

本申請實施例提供了一種手眼標定評估方法及機器人。上述手眼標定評估方法包括：獲取機械臂末端坐標系相對于標記物所在的標記物坐標系的第一變換關系；基于第一變換關系，以及第一位姿信息和第二位姿信息，確定標準手眼標定變換關系；獲取機械臂的測量手眼標定變換關系，基于標準手眼標定變換關系，確定測量手眼標定變換關系的標定精度；其中，標記物位于機械臂末端的預設位置處；標準手眼標定變換關系用于表示視覺傳感器所在的相機坐標系相對于基座坐標系的變換關系，第一位姿信息為機械臂末端在基座坐標系中的位姿信息，第二位姿信息為標記物在相機坐標系中的位姿信息。應用本申請實施例提供的方案，能夠實現對手眼標定的精度進行評估。

技術領域

本申請涉及機械臂技術領域，特別是涉及一種手眼標定評估方法及機器人。

背景技術

手眼標定指建立機械臂基座和相機坐標系的相對關系，使得視覺傳感器捕抓到的物體能在機械臂基座坐標系里表達。高精度的手眼標定是完成操作任務的前提。機械臂是一種機械部件和電器元件相結合的設備。機械臂通常包括視覺傳感器、主體、基座及主控部件等。視覺傳感器相對于基座是固定的。機械臂可以是機器人上的一部分，也可以是單獨的設備。機械臂可以通過一系列電動機和活動關節的控制實現對機械臂主體部分的移動，并使得機械臂末端到達預定位置。

在確定手眼標定轉換關系時，可以在機械臂末端安裝標定板，移動機械臂到不同位姿，分別記錄多組機械臂末端在基座坐標系中的位姿、標定板相對于相機坐標系的位姿。通過記錄的多組數據，采用優化方法求解相機坐標系相對于基座坐標系的變換關系(即手眼標定變化關系)。但是求解結果為近似值。因此，存在對求解的手眼標定的精度進行評估的需求。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供了一種手眼標定評估方法及機器人，以實現對手眼標定的精度進行評估。

第一方面，本申請實施例提供了一種手眼標定評估方法，所述方法包括：

獲取機械臂末端所在的末端坐標系相對于標記物所在的標記物坐標系的第一變換關系；所述標記物位于所述機械臂末端的預設位置處；

基于所述第一變換關系，以及第一位姿信息和第二位姿信息，確定標準手眼標定變換關系；其中，所述標準手眼標定變換關系用于表示視覺傳感器所在的相機坐標系相對于基座坐標系的變換關系，所述第一位姿信息為所述機械臂末端在所述基座坐標系中的位姿信息，所述第二位姿信息為所述標記物在所述相機坐標系中的位姿信息；

獲取所述機械臂的測量手眼標定變換關系；

基于所述標準手眼標定變換關系，確定所述測量手眼標定變換關系的標定精度。

可選的，所述基于所述第一變換關系，以及第一位姿信息和第二位姿信息，確定標準手眼標定參量的步驟，包括：

基于公式AXB＝C，確定標準手眼標定變換關系；其中，所述X為所述標準手眼標定變換關系，所述B為所述第一位姿信息，所述A為根據所述第二位姿信息得到的視覺傳感器在所述標記物坐標系中的位姿信息，所述C為所述第一變換關系。

可選的，采用以下方式確定所述第二位姿信息：

在所述機械臂末端根據所述第一位姿信息完成移動任務時，獲取所述機械臂的視覺傳感器采集的包含所述標記物的圖像；

基于預設的標記物特征，從所述圖像中檢測所述標記物，并確定所述標記物在所述相機坐標系中的第二位姿信息。

第二方面，本申請實施例提供了一種定位精度確定方法，該方法包括：

獲取第一位姿信息和對應的第二位姿信息，獲取機械臂末端所在的末端坐標系相對于標記物所在的標記物坐標系的第一變換關系；其中，所述標記物位于所述機械臂末端的預設位置處，所述第一位姿信息為所述機械臂末端在基座坐標系中的位姿信息，所述第二位姿信息為所述標記物在視覺傳感器所在的相機坐標系中的位姿信息；