[发明专利]全自动手眼标定方法及装置

权利要求书

1.一种全自动手眼标定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取机械臂当前的位姿；

根据所述机械臂当前的位姿以及预设的运动路径，获取所述机械臂的下一个位姿；

获取在所述机械臂的每一个位姿下的标定板数据；

根据所述机械臂的位姿以及所述标定板数据获得相机与所述机械臂的手眼标定结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述机械臂当前的位姿以及预设的运动路径，获取所述机械臂的下一个位姿，包括：

获取所述机械臂的球面运动路径；

根据所述机械臂当前的位姿和所述球面运动路径，获取所述机械臂的下一个位姿。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在获取所述机械臂的球面运动路径之前，还包括：

获取所述机械臂运动的位姿数、标定板的参数以及所述机械臂球面运动的半径值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述相机安装在所述机械臂末端时，所述机械臂以所述标定板为球心进行球面运动；当所述标定板安装在所述机械臂末端时，所述机械臂以所述相机为球心进行球面运动。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述机械臂的位姿以及所述标定板数据获得相机与所述机械臂的手眼标定结果，包括：

获取相机内参矩阵K，以及所述机械臂末端到所述机械臂基座的变换矩阵A；

根据所述相机内参矩阵K和所述标定板数据获得所述相机到所述标定板的变换矩阵B；

根据所述机械臂末端到所述机械臂基座的变换矩阵A以及所述相机到所述标定板的变换矩阵B，获得所述相机与所述机械臂的手眼标定结果。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述机械臂末端到所述机械臂基座的变换矩阵A以及所述相机到所述标定板的变换矩阵B，获得所述相机与所述机械臂的手眼标定结果，包括：

根据所述机械臂末端到所述机械臂基座的变换矩阵A以及所述相机到所述标定板的变换矩阵B，获得所述相机到所述机械臂末端的变换矩阵T。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述机械臂末端到所述机械臂基座的变换矩阵A以及所述相机到所述标定板的变换矩阵B，获得所述相机与所述机械臂的手眼标定结果，包括：

根据所述机械臂末端到所述机械臂基座的变换矩阵A以及所述相机到所述标定板的变换矩阵B，获得所述标定板到所述机械臂末端的变换矩阵C；

获得所述相机到所述机械臂基座的变换矩阵T＝A·C·B。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取机械臂当前的位姿之前，还包括：

构建机械臂、相机、标定板和环境的模型，以保证生成的预设的运动路径安全有效。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定板为包含实心圆和空心圆的非对称式圆形阵列标定板。

10.一种全自动手眼标定装置，其特征在于，包括：

位姿获取模块，用于获取机械臂当前的位姿；

位姿计算模块，用于根据所述机械臂当前的位姿以及预设的运动路径，获取所述机械臂的下一个位姿；

图像获取模块，用于获取在所述机械臂的每一个位姿下的标定板数据；

结果计算模块，根据所述机械臂的位姿以及所述标定板数据获得相机与所述机械臂的手眼标定结果。