[發明專利]機器人手眼標定位姿選擇方法、裝置、機器人系統及介質

有效

• 申請號: 202011590556.2
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112743546B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 王念峰;鐘凱帆;張憲民
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李君

本發明公開了一種機器人手眼標定位姿選擇方法、裝置、機器人系統及介質，該方法包括：控制機器人的操作臂移動到待標定的機器人視覺系統工作空間內的標定板位置，以使相機能夠拍攝到標定板上的標定圖案；根據手眼標定場景，獲取手眼關系；根據擺放在相機與標定板之間的阿基米德體，將阿基米德體上的頂點分布作為可選擇標定位置集，所述阿基米德體的形狀根據現場的情況與期望采集的數據數量確定；根據可選擇標定位置集，參照獲取的手眼關系，選擇合適高度的位置子集；根據位置子集，計算得到機器人手眼標定位姿數據集。本發明改進了傳統手眼標定方法位姿選取盲目性的問題，具有實施方便、適用性強的優點。

技術領域

本發明屬于工業機器人視覺技術領域，具體涉及一種機器人手眼標定位姿選擇方法、、裝置、機器人系統、計算機設備及存儲介質。

背景技術

目前，為了提高傳統的工業機器人的操作柔性與適應力，加入視覺傳感系統，通過對測量目標的實時視覺反饋信息，能夠引導、修正和改變機器人的運動路徑，實現更高智能化的工業應用。在此基礎上，將視覺傳感器安裝在機器人的末端，可以實現對機器人執行器在不同位置操作實況的跟蹤，使視覺系統的反饋控制更加靈活、時效。

為了將視覺反饋信息作用于機器人末端位置的檢測和控制，需要獲取視覺傳感器與機器人末端間的變換關系，這一關系的獲取通常稱之為手眼標定，需要移動機器人采集多個不同位置(哪個對象)的視覺與位姿信息，從而計算出手眼標定結果。該結果受到系統中各部分誤差影響，而其精度直接影響機器人視覺應用的檢測與操作誤差。

目前，為優化標定結果，傳統的方法主要是對數據獲取后的標定結果的計算與優化過程的改進，該類方法具有較好的泛用性，但由于通常不涉及對數據采集的標定位姿的選擇，其輸入的標定位姿視覺信息的優劣會顯著影響標定結果的好壞。一些方法通過特殊的約束機器人手眼標定運動，以簡化標定結果的計算；或定義相對合理的標定位姿選擇，但其泛用性較差，在復雜或非結構化場景難以實施。

發明內容

鑒于上述現有技術的缺陷和不足，本發明提供了一種機器人手眼標定位姿選擇方法、裝置、機器人系統、計算機設備及存儲介質，該方法改進了傳統手眼標定方法位姿選取盲目性的問題，具有實施方便、適用性強、易于與其他標定方法結合的優點，能有效滿足改進機器人手眼標定的需要。

本發明的第一個目的在于提供一種機器人手眼標定位姿選擇方法。

本發明的第二個目的在于提供一種機器人手眼標定位姿選擇裝置。

本發明的第三個目的在于提供一種機器人系統。

本發明的第四個目的在于提供一種計算機設備。

本發明的第五個目的在于提供一種存儲介質。

本發明的第一個目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種機器人手眼標定位姿選擇方法，所述方法包括：

控制機器人的操作臂移動到待標定的機器人視覺系統工作空間內的標定板位置，以使操作臂的末端執行器上的相機能夠拍攝到標定板上的標定圖案；

根據機器人手眼標定場景，獲取機器人手眼關系；

根據擺放在相機與標定板之間的阿基米德體，將阿基米德體上的頂點分布作為可選擇標定位置集；其中，所述阿基米德體的形狀根據現場的情況與期望采集的數據數量確定；

根據機器人手眼關系，從可選擇標定位置集中選擇合適高度的位置子集；

根據位置子集，計算得到機器人手眼標定位姿數據集。

進一步的，所述根據機器人手眼標定場景，獲取機器人手眼關系，具體為：

根據機器人手眼標定場景，通過所述機器人視覺系統過往的手眼標定結果獲取機器人手眼關系；