[发明专利]一种机器人标定方法、装置及系统

权利要求书

1.一种机器人标定方法，其特征在于，包括：

控制全息投影装置在机器人的相机前方投射全息标定影像；

控制所述机器人的机械手臂运动，以使所述机械手臂前端点击所述全息标定影像中的多个预设标定点；

采用相机拍摄所述机械手臂点击所述预设标定点的标定图像；

基于所述标定图像，确定所述机器人的手眼标定关系；

在标定时，生成全息标定影像后，全息标定影像位姿是固定的，与机器人基座保持静止，即全息标定影像坐标系相对于基坐标系的位置是一定的，设其变换矩阵为

机械手臂前端坐标系与基坐标系的变换关系也是一定的，设其变换矩阵为

相机坐标系和全息标定影像坐标系的转换矩阵，即第一转换矩阵，设为则有公式：

其中，可以通过多次移动机械手臂前端及相机在不同位置角度多次拍摄标定图像，然后利用标定点在标定图像中的像素坐标和在全息标定影像坐标系中的物理坐标计算得到第一转换矩阵以实现标定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制全息投影装置在机器人的相机前方投射全息标定影像，包括：

控制全息投影装置在机器人的相机前方预设位置投射符合预设尺寸和形状的全息标定影像，所述全息标定影像包括位置固定的多个预设标定点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用相机拍摄所述机械手臂点击所述预设标定点的标定图像，包括：

在每次控制所述机械手臂前端点击到所述预设标定点时，触发所述机器人的相机拍摄标定图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述标定图像，确定所述机器人的手眼标定关系，包括：

基于所述标定图像，确定所述机械手臂点击位置的坐标和标定点的位置坐标；

根据所述机械手臂点击位置的坐标和标定点的位置坐标，确定所述机器人的手眼标定关系。

5.一种机器人标定装置，其特征在于，所述装置包括：

全息投影控制模块，用于控制全息投影模块在机器人的相机前方投射全息标定影像；

手臂运动控制模块，用于控制所述机器人的机械手臂运动，以使所述机械手臂前端点击所述全息标定影像中的多个预设标定点；

标定影像采集模块，用于采用相机拍摄所述机械手臂点击所述预设标定点的标定图像；

标定关系确定模块，用于基于所述标定图像，确定所述机器人的手眼标定关系；

所述标定关系确定模块在标定时，生成全息标定影像后，全息标定影像位姿是固定的，与机器人基座保持静止，即全息标定影像坐标系相对于基坐标系的位置是一定的，设其变换矩阵为

机械手臂前端坐标系与基坐标系的变换关系也是一定的，设其变换矩阵为

相机坐标系和全息标定影像坐标系的转换矩阵，即第一转换矩阵，设为则有公式：

其中，可以通过多次移动机械手臂前端及相机在不同位置角度多次拍摄标定图像，然后利用标定点在标定图像中的像素坐标和在全息标定影像坐标系中的物理坐标计算得到第一转换矩阵以实现标定。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述全息投影控制模块，包括：

全息投影控制单元，用于控制全息投影装置在机器人的相机前方预设位置投射符合预设尺寸和形状的全息标定影像，所述全息标定影像包括位置固定的多个预设标定点。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述标定图像采集模块，包括：

标定影像采集单元，用于在每次控制所述机械手臂前端点击到所述预设标定点时，触发所述机器人的相机拍摄标定图像。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述标定关系确定模块，包括：

坐标计算单元，用于基于所述标定图像，确定所述机械手臂点击位置的坐标和标定点的位置坐标；

标定关系确定单元，用于根据所述机械手臂点击位置的坐标和标定点的位置坐标，确定所述机器人的手眼标定关系。