[發明專利]一種五軸運動平臺的手眼標定方法、裝置及相關設備

有效

• 申請號: 202110371601.3
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN112907682B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 嚴洪悅;遲小羽;孫昱祖;姜濱
• 申請（專利權）人: 歌爾光學科技有限公司;北京航空航天大學青島研究院;威海建宏建筑工程有限公司青島科技分公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 郭化雨

本申請公開了一種五軸運動平臺的手眼標定方法，包括采集相機以當前位姿拍攝標定塊時的示教器參數和旋轉角度參數，并獲取AC轉臺尺寸參數；利用示教器參數、旋轉角度參數以及AC轉臺尺寸參數構建涂膠針頭坐標系到五軸基準坐標系的第一轉換關系；將五軸運動平臺的坐標轉換矩陣轉換為手眼標定方程，并求解手眼標定方程，獲得涂膠針頭坐標系到相機坐標系的第二轉換關系；根據第一轉換關系和第二轉換關系計算獲得相機坐標系到五軸基準坐標系的第三轉換關系，實現手眼標定；該方法可以實現更為準確的五軸運動平臺中的手眼標定，保證產品點膠質量。本申請還公開了一種五軸運動平臺的手眼標定裝置、設備及計算機可讀存儲介質，均具有上述有益效果。

技術領域

本申請涉及計算機視覺測量技術領域，特別涉及一種五軸運動平臺的手眼標定方法，還涉及一種五軸運動平臺的手眼標定裝置、設備及計算機可讀存儲介質。

背景技術

科技的日新月異帶動消費類電子行業的迅猛發展，產品越來越小型化、輕量化和智能化，具有復雜曲面結構的零件，如智能手表、VR/AR眼鏡、智能手機等中的金屬零部件被廣泛使用，這種零件的曲面形狀以及幾何輪廓的精度直接影響著產品的外觀及工作性能。

五軸數控機床為復雜曲面零件高質量、高效的精密加工提供了有效手段，同時與3d相機集成，可以實現零件復雜曲面的在機精密測量，實現后續3d視覺引導進行涂膠、組裝等工藝。因此，計算3d相機與五軸運動平臺的精確位姿轉換關系對復雜曲面零件的在機精密測量尤為重要。相關技術中，采用激光器發射激光或指示光，并通過三維振鏡在工件上掃描激光線，從而利用三維結構光原理在線生成工件的三維形貌，在生成原位加工路徑后進行激光原位三維加工，然而，該種實現方式對振鏡的安裝精度要求較為嚴格，但其安裝過程卻依賴于人工實現，導致了標定結果的不準確性。

因此，如何實現更為準確的五軸運動平臺中的手眼標定，保證產品點膠質量是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本申請的目的是提供一種五軸運動平臺的手眼標定方法，該五軸運動平臺的手眼標定方法可以實現更為準確的五軸運動平臺中的手眼標定，保證產品點膠質量；本申請的另一目的是提供一種五軸運動平臺的手眼標定裝置、設備及計算機可讀存儲介質，均具有上述有益效果。

第一方面，本申請提供了一種五軸運動平臺的手眼標定方法，包括：

采集相機以當前位姿拍攝標定塊時的示教器參數和旋轉角度參數，并獲取AC轉臺尺寸參數；

利用所述示教器參數、所述旋轉角度參數以及所述AC轉臺尺寸參數構建涂膠針頭坐標系到五軸基準坐標系的第一轉換關系；

將五軸運動平臺的坐標轉換矩陣轉換為手眼標定方程，并求解所述手眼標定方程，獲得所述涂膠針頭坐標系到相機坐標系的第二轉換關系；

根據所述第一轉換關系和所述第二轉換關系計算獲得所述相機坐標系到所述五軸基準坐標系的第三轉換關系，實現手眼標定。

優選的，所述利用所述示教器參數、所述旋轉角度參數以及所述AC轉臺尺寸參數構建涂膠針頭坐標系到五軸基準坐標系的第一轉換關系，包括：

利用所述示教器參數和所述AC轉臺尺寸參數構建所述涂膠針頭坐標系到AC轉臺坐標系的第四轉換關系；

利用所述旋轉角度參數構建所述AC轉臺坐標系到所述五軸基準坐標系的第五轉換關系；

根據所述第四轉換關系和所述第五轉換關系計算獲得所述第一轉換關系。

優選的，所述將五軸運動平臺的坐標轉換矩陣轉換為手眼標定方程，并求解所述手眼標定方程，獲得所述涂膠針頭坐標系到所述相機坐標系的第二轉換關系，包括：

將所述五軸運動平臺的坐標轉換矩陣轉換為所述手眼標定方程；