[发明专利]传感器-机器人坐标系转换方法及机器人手眼标定方法

权利要求书

1.一种传感器-机器人坐标系转换方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、末端执行器绕机器人基坐标系的x轴、y轴及z轴旋转，基于旋转矩阵计算P_o、P_s、P_c及α对应的位姿矩阵PR_o、PR_s、PR_c及PR_α；

S2、基于位姿矩阵PR_o、PR_s、PR_c及PR_α，计算从激光线扫描传感器坐标系转换到机器人坐标系的变换矩阵PR_w，其中PR_w的计算公式为：PR_w＝(PR_s·PR_α·PR_c)^-1·PRo；

P_o为工件中心位置点O的抓取位姿；

P_s为激光线扫描传感器开始扫描时的起始位姿；

P_c为工件中心位置点O在激光线扫描传感器中的位姿；

α为激光线扫描传感器的扫描方向与机器人基坐标系对应轴的夹角。

2.如权利要求1所述的传感器-机器人坐标系转换方法，其特征在于，所述位姿P_o是通过手动示教机器人抓取工件中心位置点O来获取。

3.如权利要求1所述的传感器-机器人坐标系转换方法，其特征在于，所述位姿P_c是基于激光线扫描传感器在扫描过程中拍摄工件图像来获取。

4.如权利要求1所述的传感器-机器人坐标系转换方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括如下步骤：

S11、假定末端执行器绕机器人基坐标系的x轴、y轴及z轴作转角为θ的旋转变换，依次获取对应的旋转矩阵Rot(x,θ)、Rot(y,θ)及Rot(z,θ)；

S12、基于旋转矩阵Rot(x,θ)、Rot(y,θ)及Rot(z,θ)，分别计算P_o、P_s、P_c及α对应的位姿矩阵PR_o、PR_s、PR_c及PR_α。

5.一种基于权利要求1至4任一所述传感器-机器人坐标系转换方法的机器人手眼标定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S3、获取激光线扫描传感器扫描范围内任一工件的起始位姿矩阵PR_s′、以及工件中心位置点O在激光线扫描传感器中的位姿矩阵PR_c′；

S4、基于变换矩阵PR_w及位姿矩阵PR_α，计算工件的抓取位姿PR_o′，计算公式如下：PR_o′＝PR_s′·PR_α·PR_c′·PR_w。

6.如权利要求5所述的机器人手眼标定方法，其特征在于，所述起始位姿矩阵PR_s′的获取方法包括如下步骤：

从机器人控制系统中读取的激光线扫描传感器开始扫描时的起始位姿P_s′；

基于起始位姿P_s′及旋转矩阵计算起始位姿矩阵PR_s′。

7.如权利要求5所述的机器人手眼标定方法，其特征在于，所述位姿矩阵PR_c′的获取方法包括如下步骤：

通过激光线扫描传感器在扫描过程中拍摄的图像，获取工件中心位置O在激光线扫描传感器中的位姿P_c′；

基于位姿P_c′及旋转矩阵计算位姿矩阵PR_c′。