[发明专利]一种快速的工业机器人手眼协调方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人视觉领域，具体涉及机器人手眼协调方法。

背景技术

计算机视觉是指用摄像头代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量，作为目前最为前沿的研究热点，基于计算机视觉的机器人技术是关键技术之一。视觉能为机器人提供丰富的环境、目标信息，为机器人的判断、决策提供了依据。目前机器人的手眼协调系统，主要分为两大类：Eye—to—Hand和Eye—in—Hand。前者是将摄像头固定于某个工作区独立于机器人，后者是一般将摄像头固定于机器人末端执行器。

对于Eye—in—Hand手眼协调，出现许多不同的手眼标定方法，有研究者将摄像头和机器人末端执行器作为一个整体建模，这样就无法把机器人标准误差区分出来，也有研究者采用光流场的法向导数方法，但是这种通过两个旋转运动计算平移向量的，会将很大程度上降低计算精度。Eye—to—Hand手眼协调系统，摄像头坐标系和工业机器人坐标系之间存在一个固定的齐次变换关系，目标物体在摄像头上的成像与机器人运动无关。传统的Eye—to-Hand手眼协调，采用的是左右两个摄像头之间的视差信息对深度信息进行计算，双目视觉立体匹配算法还不是很成熟，计算量很大，深度信息的误差也较大。

因此，现有的机器人手眼协调方法存在的缺陷是：操作方法复杂，精度普遍不高，计算方法过于繁复。

发明内容

为了克服现有的工业机器人手眼协调方法不足，本发明提出了一种基于深度摄像头和布尔莎模型的机器人手眼协调技术，通过实验表明，这种机器人手眼协调方法简单、方便，可以有效的执行视觉引导任务。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

1)、首先采用张正友的标定方法对深度摄像头进行标定，获得其内外参数。

2)、通过深度摄像头的三角测量原理获得检测目标点的深度信息，有如下公式：

D=b*fd---(1)]]>

其中，D是深度信息，所述深度摄像头包括“红外摄像头”和“红外投影机”，“红外摄像头”和“红外投影机，，是水平放置的，b是“红外摄像头”和“红外投影机”之间的水平基线的长度，f是“红外摄像头”的焦距，d是两个摄像头之间的视差；

3)、由摄像头成像模型获得检测目标点在摄像头坐标系的坐标，如摄像头坐标系中某一点坐标(X_C，Y_C，Z_C)可由三角测量原理计算获得，有如下公式：

XC=(a-a0)ZCfx=(a-a0)*Dfx]]>