[發(fā)明專利]基于多傳感器的帶電作業(yè)機器人的快速標(biāo)定方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011495073.4
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112223302B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王新建;李惠宇;李帥;梁保秋;任青亭;呂鵬;李威;冬旭;林德政;馮俐;王朝松
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)瑞嘉（天津）智能機器人有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐麗

本發(fā)明提供了一種基于多傳感器的帶電作業(yè)機器人的快速標(biāo)定方法及裝置，首先獲取針對于標(biāo)定工具的第一圖像數(shù)據(jù)，第一位姿數(shù)據(jù)，以及點云數(shù)據(jù)；根據(jù)第一圖像數(shù)據(jù)，確定全局雙目相機的第一參數(shù)，根據(jù)第一圖像數(shù)據(jù)、第一位姿數(shù)據(jù)，以及第一參數(shù)，確定全局雙目相機的轉(zhuǎn)換矩陣及多軸轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)換矩陣；根據(jù)第一圖像數(shù)據(jù)及點云數(shù)據(jù)，確定激光雷達的轉(zhuǎn)換矩陣；然后獲取針對于標(biāo)定工具的第二圖像數(shù)據(jù)，以及第二位姿數(shù)據(jù)；根據(jù)第二圖像數(shù)據(jù)，確定局部雙目相機的第二參數(shù)；根據(jù)第二圖像數(shù)據(jù)、第二位姿數(shù)據(jù)以及第二參數(shù)，確定機械臂末端的轉(zhuǎn)換矩陣及機械臂基座的轉(zhuǎn)換矩陣；最后確定標(biāo)定數(shù)據(jù)。本發(fā)明提高了多傳感器聯(lián)合標(biāo)定的自動化程度，提高工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器標(biāo)定技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于多傳感器的帶電作業(yè)機器人的快速標(biāo)定方法及裝置。

背景技術(shù)

目前，三維激光雷達傳感器、雙目立體視覺傳感器聯(lián)合定位的方式被廣泛應(yīng)用到自動駕駛、智能機器、智能物流等多行業(yè)中。三維激光雷達傳感器、雙目立體視覺、機械臂等多傳感器在定位及執(zhí)行操作時需要通過聯(lián)合標(biāo)定的操作，將各自的坐標(biāo)系對齊到參考坐標(biāo)系或基準(zhǔn)坐標(biāo)系中。然而相關(guān)技術(shù)中，聯(lián)合標(biāo)定過程大多依賴人工操作，步驟復(fù)雜，增加了標(biāo)定難度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于多傳感器的帶電作業(yè)機器人的快速標(biāo)定方法及裝置，以提高多傳感器聯(lián)合標(biāo)定的自動化程度，降低復(fù)雜度，提高工作效率。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于多傳感器的帶電作業(yè)機器人的快速標(biāo)定方法，帶電作業(yè)機器人包括激光雷達、全局雙目相機、多軸轉(zhuǎn)臺、機械臂、局部雙目相機及控制器；該方法應(yīng)用于控制器；該方法包括：獲取針對于預(yù)設(shè)的標(biāo)定工具的第一圖像數(shù)據(jù)，對應(yīng)的第一位姿數(shù)據(jù)，以及對應(yīng)的點云數(shù)據(jù)；第一圖像數(shù)據(jù)由全局雙目相機采集；點云數(shù)據(jù)由激光雷達采集；根據(jù)第一圖像數(shù)據(jù)，確定全局雙目相機的第一參數(shù)；根據(jù)第一圖像數(shù)據(jù)、第一位姿數(shù)據(jù)，以及第一參數(shù)，確定全局雙目相機相對于多軸轉(zhuǎn)臺的歸零點的第一轉(zhuǎn)換矩陣，以及多軸轉(zhuǎn)臺相對于預(yù)設(shè)坐標(biāo)系的第二轉(zhuǎn)換矩陣；根據(jù)第一圖像數(shù)據(jù)及點云數(shù)據(jù)，確定激光雷達相對于全局雙目相機的第三轉(zhuǎn)換矩陣；獲取針對于標(biāo)定工具的第二圖像數(shù)據(jù)，以及對應(yīng)的第二位姿數(shù)據(jù)；第二圖像數(shù)據(jù)由局部雙目相機采集；根據(jù)第二圖像數(shù)據(jù)，確定局部雙目相機的第二參數(shù)；根據(jù)第二圖像數(shù)據(jù)、第二位姿數(shù)據(jù)以及第二參數(shù)，確定機械臂末端相對于局部雙目相機的第四轉(zhuǎn)換矩陣，以及機械臂的基座相對于預(yù)設(shè)坐標(biāo)系的第五轉(zhuǎn)換矩陣；根據(jù)第一轉(zhuǎn)換矩陣、第二轉(zhuǎn)換矩陣、第三轉(zhuǎn)換矩陣、第四轉(zhuǎn)換矩陣以及第五轉(zhuǎn)換矩陣，確定帶電作業(yè)機器人的標(biāo)定數(shù)據(jù)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，上述帶電作業(yè)機器人還包括工作臺；激光雷達及全局雙目相機相對位置固定，激光雷達及全局雙目相機通過多軸轉(zhuǎn)臺設(shè)置于工作臺；局部雙目相機固定于機械臂的末端；機械臂的底座固定于工作臺；激光雷達、全局雙目相機、多軸轉(zhuǎn)臺、機械臂、局部雙目相機分別與控制器通信連接。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，上述標(biāo)定工具包括標(biāo)定板、設(shè)定數(shù)量的靶標(biāo)基座，以及設(shè)定數(shù)量的半球靶標(biāo)；標(biāo)定板上設(shè)置多個標(biāo)定點；標(biāo)定點在標(biāo)定板坐標(biāo)系中的坐標(biāo)預(yù)先確定；半球靶標(biāo)通過靶標(biāo)基座固定在標(biāo)定板上；半球靶標(biāo)的球心處設(shè)置圓形反光標(biāo)志點。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，上述預(yù)設(shè)坐標(biāo)系包括標(biāo)定板坐標(biāo)系；第一圖像數(shù)據(jù)包括多組圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)第一圖像數(shù)據(jù)，確定全局雙目相機的第一參數(shù)的步驟，包括：基于LM非線性優(yōu)化算法及多組圖像數(shù)據(jù)，計算反投影誤差最小時對應(yīng)的全局雙目相機的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)；將內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)，確定為全局雙目相機的第一參數(shù)。