[发明专利]一种机器人手眼标定方法、装置及系统有效

专利信息
申请号: 202010603344.7 申请日: 2020-06-29
公开(公告)号: CN111890354B 公开(公告)日: 2022-01-11
发明(设计)人: 罗法蕾 申请(专利权)人: 北京大学
主分类号: B25J9/16 分类号: B25J9/16;B25J19/00
代理公司: 北京辰权知识产权代理有限公司 11619 代理人: 付婧
地址: 100871*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 机器人 手眼 标定 方法 装置 系统
【说明书】:

本申请提供一种机器人手眼标定方法、装置及系统。其中,所述方法包括:控制激光标定框生成用于对机器人进行标定的激光标定点集,其中,所述激光标定点集包括多个由激光束相交形成的标定点;控制所述机器人的机械手臂前端依次触碰所述激光标定点集中的多个所述标定点;在每次所述机械手臂前端触碰所述标定点时,拍摄所述机械手臂前端触碰所述标定点的标定影像;确定所述标定点在所述标定影像中的像素坐标和在标定框坐标系中的物理坐标的第一转换矩阵;根据所述第一转换矩阵对所述机器人进行手眼标定。本申请不会对机器人手臂造成物理损伤,从而既可以确保标定准确度,又有助于确保机器人手臂的动作精度和使用寿命。

技术领域

本申请涉及机器人技术领域,具体涉及一种机器人手眼标定方法、装置及系统。

背景技术

机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置,它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。

为了满足制造业转型升级发展的需求,集成了视觉系统的智能工业机器人在现代化工厂中被越来越多地使用。在机器人领域,利用视觉方法进行位姿估计来帮助机械臂实现精确的目标抓取有着重要的应用,其中,手眼标定是一个非常基础且关键的问题。简单来说手眼标定的目的就是获取机器人坐标系和相机坐标系的关系,最后将视觉识别的结果转移到机器人坐标系下。

现有技术中,对机器人进行手眼标定时,主要采用标定板实现,由于机器人手臂频繁物理接触标定板,会对机器人手臂和标定板造成物理损伤,既影响标定准确度,又影响机器人手臂动作精度和使用寿命。

发明内容

本申请的目的是提供一种机器人手眼标定方法、装置及系统。

本申请第一方面提供一种机器人手眼标定方法,包括:

控制激光标定框生成用于对机器人进行标定的激光标定点集,其中,所述激光标定点集包括多个由激光束相交形成的标定点;

控制所述机器人的机械手臂前端依次触碰所述激光标定点集中的多个所述标定点;

在每次所述机械手臂前端触碰所述标定点时,拍摄所述机械手臂前端触碰所述标定点的标定影像;

确定所述标定点在所述标定影像中的像素坐标和在标定框坐标系中的物理坐标的第一转换矩阵;

根据所述第一转换矩阵对所述机器人进行手眼标定。

在本申请第一方面的一些实施方式中,所述激光标定框包括框体和沿所述框体设置的多个激光发射器,所述多个激光发射器发射的激光束在所述框体内相交形成多个标定点。

在本申请第一方面的一些实施方式中,所述激光标定框还包括激光接收器,所述激光接收器与所述激光发射器一一对应设置,每个所述激光接收器接收与该激光接收器对应的激光发射器发射的激光束;

所述控制所述机器人的机械手臂前端依次触碰所述激光标定点集中的多个所述标定点之后,还包括:

根据每个所述激光接收器接收的激光束的变化信息,检测所述机械手臂前端是否触碰到所述标定点。

在本申请第一方面的一些实施方式中,所述方法还包括:

在每次所述机械手臂前端触碰所述标定点时,根据每个所述激光接收器接收的激光束的变化信息,确定接收的激光束变弱的两个激光接收器;

根据所述两个激光接收器接收的激光束的相交位置,确定所述机械手臂前端触碰的所述标定点在标定框坐标系中的物理坐标。

本申请第二方面提供一种机器人手眼标定装置,包括:

激光标定点集生成模块,用于控制激光标定框生成用于对机器人进行标定的激光标定点集,其中,所述激光标定点集包括多个由激光束相交形成的标定点;

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