[发明专利]机械臂的标定方法、装置、系统及存储介质

说明书

本发明实施例提供了一种机械臂的标定方法、装置、系统及存储介质。该方法应用于包括法兰且在法兰末端安装有标定块的机械臂，获取待标定区域的多个边界点的第一位置信息，根据所述第一位置信息生成在所述待标定区域的范围内的标定路径，并确定所述标定路径上的多个标定路径点；控制所述机械臂带动所述标定块按照所述标定路径移动，获取所述标定块移动到每个标定路径点时所述标定块在所述机械臂的基坐标系下的第二位置信息，并通过视觉传感器获取所述标定块移动到每个标定路径点时在视觉传感器坐标系下的第三位置信息；根据所述第二位置信息和所述第三位置信息确定所述视觉传感器坐标系和所述基坐标系之间的变换关系。

技术领域

本发明实施例涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种机械臂的标定方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

随着能够进行各类作业的自动控制设备的应用越来越广泛，机械臂作为一种模仿人类手臂功能并可以完成各种作业的自动控制设备，已经广泛地应用于各个领域。

目前，这种机器人系统有多个关节连接并允许在平面或三维空间进行运动，从而实现各种动作。机械臂要正常使用，需要在使用前进行手眼标定，也就是说，需要将通过三维(Three-dimensional，简称为3D)视觉传感器获得的目标点的位置信息变换到机械臂的基坐标系下，即求解3D视觉传感器坐标系和机械臂基坐标系的变换关系。之后，才能根据手眼标定结果完成机械臂运动目标点检测，通过运动规划完成机械臂的自主移动。

然而，相关技术中的手眼标定方法，需要将3D视觉传感器安装在机械手末端，将测量工件放置在地面进行测量计算，再反复人工移动机械手臂到不同位置，通过将多次测量计算得到的结果联立方程组求解机械手法兰坐标系与3D视觉传感器坐标系之间的齐次变换矩阵。相关技术中的手眼标定的过程，每当3D相机采集完一个点后，标定操作人员需要手动移动机械臂到下一个位置，操作不友好且耗时，标定效率较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种机械臂的标定方法、装置、系统及存储介质，以至少解决相关技术中的手眼标定过程标定效率较低的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种机械臂的标定方法，应用于包括法兰且在法兰末端安装有标定块的机械臂，所述方法包括：获取待标定区域的多个边界点的第一位置信息，根据所述第一位置信息生成在所述待标定区域的范围内的标定路径，并确定所述标定路径上的多个标定路径点；控制所述机械臂带动所述标定块按照所述标定路径移动，获取所述标定块移动到每个标定路径点时所述标定块在所述机械臂的基坐标系下的第二位置信息，并通过视觉传感器获取所述标定块移动到每个标定路径点时所述标定块在视觉传感器坐标系下的第三位置信息；根据所述第二位置信息和所述第三位置信息确定所述视觉传感器坐标系和所述基坐标系之间的变换关系。

在至少一个示例性实施例中，获取待标定区域的多个边界点的第一位置信息包括：控制所述机械臂带动所述标定块移动到所述待标定区域的所述多个边界点，并分别采集所述机械臂带动所述标定块移动到所述多个边界点时的法兰位置作为所述第一位置信息。

在至少一个示例性实施例中，根据所述第一位置信息生成在所述待标定区域的范围内的标定路径，并确定所述标定路径上的多个标定路径点包括：在所述多个边界点中确定起点和终点，并在所述待标定区域的范围内生成一条从所述起点到所述终点的无碰撞的连续的标定路径；在所述标定路径上选取多个标定路径点，并根据所述第一位置信息和标定路径点选取间隔确定所述多个标定路径点的第四位置信息。

在至少一个示例性实施例中，获取所述标定块移动到每个标定路径点时所述标定块在所述机械臂的基坐标系下的第二位置信息包括：在所述机械臂带动所述标定块移动到每个标定路径点时，采集所述机械臂的法兰位置；根据所述法兰位置和坐标系偏移距离确定所述标定块在所述基坐标系下的第二位置信息，其中，所述坐标系偏移距离为标定块坐标系的原点相对于法兰坐标系的原点的偏移距离。