[發(fā)明專利]一種地面移動機器人搭載相機的調(diào)整和標定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010989564.8
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112135042B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 鄧勇軍;張中杰;何登科;楊睿;桂仲成
• 申請（專利權）人: 成都圭目機器人有限公司
• 主分類號: H04N23/695
• 分類號: H04N23/695;G06T7/80;G06T7/70;G01S19/45
• 代理公司: 成都佳劃信知識產(chǎn)權代理有限公司 51266
• 代理人: 史姣姣

1.一種地面移動機器人搭載相機的調(diào)整和標定方法，其特征在于，采用機器人坐標定位器、第一直尺、第二直尺和直角尺進行標定；所述地面移動機器人上固定有一相機姿態(tài)調(diào)整機構；所述相機姿態(tài)調(diào)整機構上設置有一相機成像模塊；所述相機姿態(tài)調(diào)整機構包括橫滾調(diào)整機構、俯仰調(diào)整機構、航向調(diào)整機構；所述相機成像模塊垂直向下拍攝圖像；

所述地面移動機器人搭載相機的調(diào)整和標定方法，包括以下步驟：

將地面移動機器人置于平整開闊平面地面上并處于靜止狀態(tài)，啟動相機成像模塊并拍攝圖像；

將所述第一直尺沿地面移動機器人中軸線方向放置在相機成像模塊拍攝的圖像視野中，調(diào)整第一直尺的位置和姿態(tài)，并進行俯仰調(diào)整機構調(diào)整鎖定；

將所述第二直尺沿垂直于地面移動機器人中軸線方向放置在相機成像模塊拍攝的圖像視野中，調(diào)整第二直尺的位置和姿態(tài)，并進行橫滾調(diào)整機構調(diào)整鎖定；

將第一直尺置于開闊平面地面上，并利用機器人坐標定位器測量求得第一直尺的航向角，將地面移動機器人置于第一直尺的標尺起始位置，調(diào)整地面移動機器人的航向角與第一直尺的航向角一致，并進行航向調(diào)整機構調(diào)整鎖定；

獲取圖像中橫向中線與第一直尺交叉位置的第一刻度，并記為相機軸向偏置距離；

將直角尺貼緊在第一直尺與第二直尺之間，并讀取第二直尺上第一直尺與第二直尺交叉位置的第二刻度；獲取圖像中豎向中心與第二直尺交叉位置的第三刻度，求得第二刻度與第三刻度之間的差值，并記為相機垂直軸向偏置距離；

地面移動機器人實際采集圖像過程中，根據(jù)地面移動機器人輸出的控制坐標系中心GPS坐標和航向角，并結(jié)合相機軸向偏置距離和相機垂直軸向偏置距離，求得圖像中心GPS坐標，其表達式為：

；

所述俯仰調(diào)整機構調(diào)整鎖定，包括以下步驟：

將所述第一直尺沿地面移動機器人中軸線方向放置在相機成像模塊拍攝的圖像視野中，調(diào)整第一直尺的位置和姿態(tài)，直至第一直尺位于圖像豎向中線上；

調(diào)整俯仰調(diào)整機構，直至圖像中第一直尺的任一刻度位置清晰度一致，并鎖定俯仰調(diào)整機構；

所述橫滾調(diào)整機構調(diào)整鎖定，包括以下步驟：

將所述第二直尺沿垂直于地面移動機器人中軸線方向放置在相機成像模塊拍攝的圖像視野中，調(diào)整第二直尺的位置和姿態(tài)，直至第二直尺位于圖像的橫向中心線上；

調(diào)整橫滾調(diào)整機構，直至圖像中第二直尺的任一刻度位置清晰度一致，并鎖定橫滾調(diào)整機構；

所述航向調(diào)整機構調(diào)整鎖定，包括以下步驟：

將第一直尺置于開闊平面地面上，利用機器人坐標定位器依次采集第一直尺的刻度所在測的起始刻度的第一GPS坐標和第一直尺的另一端的任一刻度的第二GPS坐標；根據(jù)第一GPS坐標和第二GPS坐標求得第一直尺的航向角；

將地面移動機器人移動至第一直尺的刻度所在測的起始刻度處，并利用地面移動機器人輸出的航向角，調(diào)整地面移動機器人的姿態(tài)直至地面移動機器人輸出的航向角與第一直尺的航向角一致；

調(diào)整航向調(diào)整機構，直至圖像中第一直尺與圖像豎向中線的夾角為零，并鎖定航向調(diào)整機構。