[發(fā)明專利]一種機(jī)械手的視覺標(biāo)定方法、裝置及智能終端

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811636981.3
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109807885B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐培;朗需林;曹文智;林俊凱
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市越疆科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/00;G06T7/70
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 李艷麗

1.一種機(jī)械手的視覺標(biāo)定方法，其特征在于，所述視覺標(biāo)定方法包括：

當(dāng)接收到開始標(biāo)定指令時，檢測相機(jī)的視覺范圍內(nèi)是否存在具有預(yù)設(shè)特征的標(biāo)志點；

若存在所述標(biāo)志點，則控制所述機(jī)械手按照預(yù)設(shè)路徑移動，使所述標(biāo)志點與所述相機(jī)之間產(chǎn)生相對運動；

以所述預(yù)設(shè)路徑的中心位置為原點建立世界坐標(biāo)系；其中，所述世界坐標(biāo)系的X軸和Y軸與基坐標(biāo)系的X軸和Y軸同向，所述基坐標(biāo)系是在所述機(jī)械手固定基座上建立的坐標(biāo)系；

按照第一預(yù)設(shè)方式在所述預(yù)設(shè)路徑中選取N個點，確定所述機(jī)械手執(zhí)行末端運動至所述N個點中的每個點時，所述標(biāo)志點在所述世界坐標(biāo)系中的第一世界坐標(biāo)信息；

確定所述機(jī)械手執(zhí)行末端運動至所述N個點中的每個點時，所述相機(jī)拍攝的標(biāo)志點的第一像素坐標(biāo)信息；

根據(jù)所述第一世界坐標(biāo)信息和所述第一像素坐標(biāo)信息，確定所述相機(jī)的內(nèi)參數(shù)和第一外參數(shù)；

根據(jù)所述第一世界坐標(biāo)信息和所述第一像素坐標(biāo)信息，確定所述相機(jī)的內(nèi)參數(shù)和第一外參數(shù)，包括：

通過修正的標(biāo)定方程根據(jù)所述第一世界坐標(biāo)信息和所述第一像素坐標(biāo)信息，確定所述相機(jī)的內(nèi)參數(shù)和第一外參數(shù)；

所述修正的標(biāo)定方程的公式為：

其中，(u，v)為所述標(biāo)志點的像素坐標(biāo)信息，(u₀，v₀)為所述相機(jī)的主點坐標(biāo)信息，(x_w，y_w)為對應(yīng)標(biāo)志點在所述世界坐標(biāo)系中的世界坐標(biāo)信息，(k_x，k_y，γ，k₁，p₁，p₂)為所述相機(jī)的內(nèi)參數(shù)，(θ，t_x，t_y)為所述相機(jī)的外參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺標(biāo)定方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)路徑為田字型路徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視覺標(biāo)定方法，其特征在于，所述N個點為所述田字型路徑的9個交點。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺標(biāo)定方法，其特征在于，根據(jù)N個所述第一世界坐標(biāo)信息和N個第一像素坐標(biāo)信息，通過修正的標(biāo)定方程確定所述相機(jī)的內(nèi)參數(shù)和第一外參數(shù)之后，還包括：

控制所述機(jī)械手執(zhí)行末端移動至預(yù)設(shè)路徑的中心位置，并逆時針旋轉(zhuǎn)機(jī)械手執(zhí)行末端M次，每次旋轉(zhuǎn)第一預(yù)設(shè)角度；

通過所述相機(jī)獲取所述機(jī)械手執(zhí)行末端逆時針旋轉(zhuǎn)M次時，所述標(biāo)志點的M個第二像素坐標(biāo)信息；

對所述M個第二像素坐標(biāo)信息進(jìn)行曲線擬合，得到第一圓形曲線，并確定所述第一圓形曲線的圓心點的像素坐標(biāo)信息；

獲取所述機(jī)械手執(zhí)行末端旋轉(zhuǎn)中心在基坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息，作為第二世界坐標(biāo)信息；

根據(jù)所述內(nèi)參數(shù)、所述第一圓形曲線的圓心點的像素坐標(biāo)信息和所述第二世界坐標(biāo)信息，確定所述相機(jī)相對所述基坐標(biāo)系的第二外參數(shù)；

根據(jù)所述第二外參數(shù)修正所述第一外參數(shù)，將修正后的第一外參數(shù)作為第三外參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的視覺標(biāo)定方法，其特征在于，根據(jù)所述第二外參數(shù)修正所述第一外參數(shù)，將修正后的第一外參數(shù)作為第三外參數(shù)之后，還包括：

若所述相機(jī)跟隨所述機(jī)械手移動，則以相機(jī)坐標(biāo)系的原點為旋轉(zhuǎn)中心控制所述機(jī)械手執(zhí)行末端逆時針旋轉(zhuǎn)J次，每次旋轉(zhuǎn)第二預(yù)設(shè)角度；

若所述相機(jī)不跟隨所述機(jī)械手移動，則在所述機(jī)械手執(zhí)行末端運動至所述預(yù)設(shè)路徑的中心位置時，通過所述相機(jī)確定所述標(biāo)志點在所述機(jī)械手基坐標(biāo)系中的位置，并以所述標(biāo)志點在所述機(jī)械手基坐標(biāo)系中的位置為旋轉(zhuǎn)中心控制所述機(jī)械手執(zhí)行末端逆時針旋轉(zhuǎn)J次，每次旋轉(zhuǎn)第二預(yù)設(shè)角度；

通過所述相機(jī)獲取所述機(jī)械手執(zhí)行末端逆時針旋轉(zhuǎn)J次時，所述標(biāo)志點的J個第三像素坐標(biāo)信息；

對所述J個第三像素坐標(biāo)信息進(jìn)行曲線擬合，得到第二圓形曲線，并確定所述第二圓形曲線的圓心點的像素坐標(biāo)信息，計算所述第二圓形曲線的圓心點在所述基坐標(biāo)系中的物理坐標(biāo)；

計算所述第二圓形曲線的圓心點的物理坐標(biāo)與預(yù)設(shè)機(jī)械手末端旋轉(zhuǎn)中心之間的位置偏差；

根據(jù)所述位置偏差修正所述第三外參數(shù)。