[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

说明书

本发明涉及工业机器人标定领域，具体为一种混合双目工业机器人系统同步标定方法及其它装置，即为了解决同时采用局部摄像机、全局摄像机进行同步标定的问题，所述方法包括：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。本发明可以在不借助额外测量工具的条件下满足具有眼看手，眼在手两类摄像机的工业机器人系统的手眼同步标定要求，且具有较好的标定精度及效率。

技术领域

本发明属于工业机器人标定领域，尤其涉及一种混合双目工业机器人系统同步标定方法及其它装置。

背景技术

在工业机器人的视觉伺服系统中，一般有两类摄像机布局方式：(1)眼看手(Eyeto hand)，摄像机相对于工业机器人独立布置，其视野一般能够覆盖整个作业场景，但对工业机器人末端执行器附近的工况细节捕捉能力有限；(2)眼在手(Eye in hand)，摄像机布置于工业机器人末端执行器附近，并随末端执行器同步运动，其能良好地获取作业目标及其附近的场景信息，但对作业全局的环境信息获取能力有限。以上两种摄像机布局方式均需在系统工作前完成摄像机坐标系与工业机器人基础坐标系、工业机器人工具坐标系的标定，即工业机器人的手眼标定。现有的机器人手眼标定方法大多只针对以上一类摄像机布局方式，并需要借助一些附加测量工具，例如，于2017年1月4日公布的中国专利申请公布号为CN106272444A的专利文献公开了一种手眼关系与双机器人关系同时标定方法，于2015年8月26日公布的中国专利申请公布号为CN104864807A的专利文献公开了一种基于结构光的机器人手眼标定方法，于2015年8月19日公布的中国专利申请公布号为CN104842371A的专利文献公开了一种基于最优化算法的机器人手眼标定方法。大多数已有专利给出的是对于两类摄像机布局形式的独立标定方法，有的还需借助额外的测量设备，当同时采用两类摄像机布局形式时，独立标定往往造成标定精度及效率的下降。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决同时采用局部摄像机、全局摄像机进行同步标定的问题，本发明的一方面，提出了一种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，还包括局部摄像机、全局摄像机；

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。

优选地，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。

本发明的另一方面，提出了一种混合双目工业机器人系统同步标定方法，基于权利要求1或2所述的混合双目工业机器人系统同步标定系统，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；