[发明专利]机械手臂系统参数的校正方法与校正装置

权利要求书

1.一种机械手臂系统参数的校正方法，该机械手臂系统包括一基座、一机械手臂、与至少一摄像单元，其中该机械手臂具有一第一端与一第二端，该第一端连接至该基座，其特征在于，该校正方法包括：

取得一激光单元相对于该机械手臂的该第二端的一第一初始参数集合，其中该激光单元设置在该机械手臂的该第二端；

取得一平面相对于该机械手臂的该第一端的一第二初始参数集合，其中该平面设置在该摄像单元前；

取得该摄像单元的一第三初始参数集合；

取得该摄像单元相对于该机械手臂的该第一端的一第四初始参数集合；

取得该机械手臂的该第二端相对于该第一端的一第五参数集合；

移动该机械手臂的该第二端到至少一位置姿态，其中该激光单元投射一光束至该平面上形成一光点，使该光点在该摄像单元上形成影像而取得该光点相对于该摄像单元的至少一实际位置；

藉由该第一初始参数集合、该第二初始参数集合、该第三初始参数集合、该第四初始参数集合与该第五参数集合取得该光点相对于该摄像单元的至少一预测位置；

将彼此对应的该预测位置与该实际位置的相对差异量形成一方程式；以及

藉由一算法取得该方程式的参数解，以校正该第一初始参数集合、该第二初始参数集合、该第三初始参数集合与该第四初始参数集合。

2.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，该第一初始参数集合包括该激光单元相对于该机械手臂的该第二端的一单位向量与一第二平移向量。

3.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，该第五参数集合包括该机械手臂的该第二端相对于该第一端的至少一第二旋转矩阵与至少一第三平移向量。

4.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，该第三初始参数集合为该摄影机的一内部参数，该内部参数包括两个焦距、两个主轴点、一偏斜系数与五个失真系数。

5.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，该第四初始参数集合包括该摄像单元相对于该机械手臂的该第一端的一第一旋转矩阵与一第一平移向量。

6.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，该第二初始参数集合包括该平面的一法向量与该平面的一位置向量。

7.如权利要求6所述的校正方法，其特征在于，藉由该第四初始参数集合与该平面相对于该摄像单元的空间关系，而取得该平面相对于该机械手臂的该第二初始参数集合。

8.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，该方程式为该实际位置与该预测位置的相对差异量的最小化。

9.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，该算法包括Levenberg-Marquardt算法、Gauss-Newton算法或gradient descent算法。

10.如权利要求1所述的校正方法，更包括：

改变该机械手臂的姿态，以改变该光点在该平面上的位置，以取得该光点的多个该预测位置与多个该实际位置。

11.如权利要求10所述的校正方法，其特征在于，藉由该第一初始参数集合、该第三初始参数集合、该第五参数集合、该光点的该些实际位置与该平面相对于该摄像单元的空间关系，而取得该摄像单元相对于该机械手臂的该第一端的该第四初始参数集合。

12.如权利要求11所述的校正方法，其特征在于，该第五参数集合包括多个第二旋转矩阵与多个第三平移向量。

13.如权利要求1所述的校正方法，更包括：设置一图样在该平面上以取得该方程式的一初始参数。

14.如权利要求13所述的校正方法，其特征在于，藉由计算多张该图样的影像而取得该摄像单元的该第三初始参数集合。

15.如权利要求13所述的校正方法，在设置该图样在该平面上之前，更包括：

改变该平面的位置或姿态，以取得该光点的多个该预测位置与多个该实际位置。