[发明专利]混合双目工业机器人系统同步标定方法及其它装置

权利要求书

1.一种混合双目工业机器人系统同步标定方法，其特征在于，基于混合双目工业机器人系统同步标定系统，所述混合双目工业机器人系统同步标定系统包括工业机器人、标定板、局部摄像机、全局摄像机，工业机器人具有基座、末端执行器；所述局部摄像机用于跟随所述工业机器人末端执行器运动获取局部场景信息；所述全局摄像机用于获取所述工业机器人作业全局的环境信息；所述局部摄像机装设于工业机器人末端执行器；所述全局摄像机装设于工业机器人基座、或工业机器人基座周边的设定区域；

执行以下步骤：

调整标定板和工业机器人的末端位姿，并在每次调整后记录变换关系A_i、B_i、C_i，并通过迭代的方法求解位姿变换链AXB＝YC中的每次调整后的变换矩阵X、Y，直至满足预设迭代条件，并以最后一次调整后得到的变换矩阵X、Y作为最终的变换矩阵，得到最终的位姿变换链；

其中，

A为工业机器人从基坐标系到末端执行器坐标系的位姿变换关系，B为局部摄像机坐标系到标定板坐标系的位置变换关系，C为全局摄像机坐标系到标定板坐标系的位置变换关系，X为末端执行器坐标系到局部摄像机坐标系的变换矩阵，Y为基坐标系到全局摄像机坐标系的变换矩阵，X、Y为待求解的常数矩阵；位姿变换关系A、B、C通过标定板标定；

A_i为第i次调整后工业机器人从基坐标系到末端执行器坐标系的位姿变换关系，B_i为第i次调整后局部摄像机坐标系到标定板坐标系的位置变换关系，C_i为第i次调整后全局摄像机坐标系到标定板坐标系的位置变换关系，i为调整标定板和工业机器人的末端位姿的次数序号。

2.根据权利要求1所述的同步标定方法，其特征在于，在通过迭代的方法求解位姿变换链之前，还包括以下步骤：

定义工业机器人的基坐标系为F_b、工业机器人的末端执行器坐标系为F_e，局部摄像机坐标系为F_lc，全局摄像机坐标系为F_gc，标定板的坐标系为F_cb。

3.根据权利要求2所述的同步标定方法，其特征在于，所述位姿变换链AXB＝YC可以展开为旋转部分变换链和平移部分变换链；

所述旋转部分变换链为R_AR_XR_B＝R_YR_C；

所述平移部分变换链为R_AR_Xt_B+R_At_X+t_A＝R_Yt_C+t_Y；

所述求解位姿变换链AXB＝YC中的变换矩阵X、Y，其方法为求解旋转部分变换链中的R_X和R_Y，并进一步求解平移部分变换链中t_X、t_Y；

其中，

R_A、R_B、R_C、R_X、R_Y分别为对应变换关系的旋转矩阵，t_A、t_B、t_c、t_X、t_Y分别为对应变换关系的平移向量。

4.根据权利要求3所述的同步标定方法，其特征在于，所述求解旋转部分变换链中的R_X和R_Y的方法为：

通过迭代的方法，依据迭代式求解每次标定板和工业机器人的末端位姿调整后的R_j(j＝X,Y)，直至R_j收敛达到预设的阈值；

其中，所述迭代式为

R_j0为未知旋转矩阵R_j的初值，[Δr_j]^是所对应的李代数。