[發(fā)明專利]一種五軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的手眼標(biāo)定方法、裝置及相關(guān)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110371601.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-07
• 公開（公告）號(hào): CN112907682B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)洪悅;遲小羽;孫昱祖;姜濱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歌爾光學(xué)科技有限公司;北京航空航天大學(xué)青島研究院;威海建宏建筑工程有限公司青島科技分公司
• 主分類號(hào): G06T7/80
• 分類號(hào): G06T7/80
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 郭化雨

1.一種五軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的手眼標(biāo)定方法，其特征在于，包括：

采集相機(jī)以當(dāng)前位姿拍攝標(biāo)定塊時(shí)的示教器參數(shù)和旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)，并獲取AC轉(zhuǎn)臺(tái)尺寸參數(shù)；

利用所述示教器參數(shù)、所述旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)以及所述AC轉(zhuǎn)臺(tái)尺寸參數(shù)構(gòu)建涂膠針頭坐標(biāo)系到五軸基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第一轉(zhuǎn)換關(guān)系；

將五軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣轉(zhuǎn)換為手眼標(biāo)定方程，并求解所述手眼標(biāo)定方程，獲得所述涂膠針頭坐標(biāo)系到相機(jī)坐標(biāo)系的第二轉(zhuǎn)換關(guān)系；

根據(jù)所述第一轉(zhuǎn)換關(guān)系和所述第二轉(zhuǎn)換關(guān)系計(jì)算獲得所述相機(jī)坐標(biāo)系到所述五軸基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第三轉(zhuǎn)換關(guān)系，實(shí)現(xiàn)手眼標(biāo)定；

其中，所述將五軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣轉(zhuǎn)換為手眼標(biāo)定方程，并求解所述手眼標(biāo)定方程，獲得所述涂膠針頭坐標(biāo)系到所述相機(jī)坐標(biāo)系的第二轉(zhuǎn)換關(guān)系，包括：

將所述五軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣轉(zhuǎn)換為所述手眼標(biāo)定方程；

利用所述相機(jī)以第一位姿拍攝所述標(biāo)定塊時(shí)的第一示教器參數(shù)、第一旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)以及所述AC轉(zhuǎn)臺(tái)尺寸參數(shù)，構(gòu)建所述涂膠針頭坐標(biāo)系到所述五軸基準(zhǔn)坐標(biāo)系的一次轉(zhuǎn)換關(guān)系；

利用所述相機(jī)以第二位姿拍攝所述標(biāo)定塊時(shí)的第二示教器參數(shù)、第二旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)以及所述AC轉(zhuǎn)臺(tái)尺寸參數(shù)，構(gòu)建所述涂膠針頭坐標(biāo)系到所述五軸基準(zhǔn)坐標(biāo)系的二次轉(zhuǎn)換關(guān)系；

當(dāng)所述相機(jī)以所述第一位姿拍攝所述標(biāo)定塊時(shí)，利用所述標(biāo)定塊中各特征點(diǎn)在所述相機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)和在標(biāo)定塊坐標(biāo)系下的坐標(biāo)計(jì)算獲得所述標(biāo)定塊坐標(biāo)系到所述相機(jī)坐標(biāo)系的一次轉(zhuǎn)換關(guān)系；

當(dāng)所述相機(jī)以所述第二位姿拍攝所述標(biāo)定塊時(shí)，利用所述標(biāo)定塊中各特征點(diǎn)在所述相機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)和在標(biāo)定塊坐標(biāo)系下的坐標(biāo)計(jì)算獲得所述標(biāo)定塊坐標(biāo)系到所述相機(jī)坐標(biāo)系的二次轉(zhuǎn)換關(guān)系；

利用所述涂膠針頭坐標(biāo)系到所述五軸基準(zhǔn)坐標(biāo)系的一次轉(zhuǎn)換關(guān)系和二次轉(zhuǎn)換關(guān)系，以及所述標(biāo)定塊坐標(biāo)系到所述相機(jī)坐標(biāo)系的一次轉(zhuǎn)換關(guān)系和二次轉(zhuǎn)換關(guān)系求解所述手眼標(biāo)定方程，獲得所述第二轉(zhuǎn)換關(guān)系。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手眼標(biāo)定方法，其特征在于，所述利用所述示教器參數(shù)、所述旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)以及所述AC轉(zhuǎn)臺(tái)尺寸參數(shù)構(gòu)建涂膠針頭坐標(biāo)系到五軸基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第一轉(zhuǎn)換關(guān)系，包括：

利用所述示教器參數(shù)和所述AC轉(zhuǎn)臺(tái)尺寸參數(shù)構(gòu)建所述涂膠針頭坐標(biāo)系到AC轉(zhuǎn)臺(tái)坐標(biāo)系的第四轉(zhuǎn)換關(guān)系；

利用所述旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)構(gòu)建所述AC轉(zhuǎn)臺(tái)坐標(biāo)系到所述五軸基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第五轉(zhuǎn)換關(guān)系；

根據(jù)所述第四轉(zhuǎn)換關(guān)系和所述第五轉(zhuǎn)換關(guān)系計(jì)算獲得所述第一轉(zhuǎn)換關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手眼標(biāo)定方法，其特征在于，所述利用所述標(biāo)定塊中各特征點(diǎn)在所述相機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)和在標(biāo)定塊坐標(biāo)系下的坐標(biāo)計(jì)算獲得所述標(biāo)定塊坐標(biāo)系到所述相機(jī)坐標(biāo)系的一次轉(zhuǎn)換關(guān)系，包括：

利用間接平差函數(shù)對(duì)各所述特征點(diǎn)在所述相機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)和在所述標(biāo)定塊坐標(biāo)系下的坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，獲得所述標(biāo)定塊坐標(biāo)系到所述相機(jī)坐標(biāo)系的一次轉(zhuǎn)換關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的手眼標(biāo)定方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一轉(zhuǎn)換關(guān)系和所述第二轉(zhuǎn)換關(guān)系計(jì)算獲得所述相機(jī)坐標(biāo)系到所述五軸基準(zhǔn)坐標(biāo)系的第三轉(zhuǎn)換關(guān)系之后，還包括：

當(dāng)所述相機(jī)以預(yù)設(shè)位姿拍攝所述標(biāo)定塊時(shí)，采集所述標(biāo)定塊中各特征點(diǎn)在所述相機(jī)坐標(biāo)系下的特征點(diǎn)坐標(biāo)；

利用所述第三轉(zhuǎn)換關(guān)系對(duì)所述特征點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，獲得重投影坐標(biāo)；

根據(jù)各所述重投影坐標(biāo)和各所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的示教器坐標(biāo)計(jì)算獲得各所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的重投影誤差；

若所有所述重投影誤差中的最大重投影誤差不超出預(yù)設(shè)閾值，則輸出標(biāo)定成功提示。