[发明专利]基于运动选择的机器人在线手眼标定方法

摘要

一种基于运动选择的机器人在线手眼标定方法，首先设定机器人手爪前后两次运动的旋转轴之间夹角的最小阈值α、机器人手爪每次运动的旋转角的最小阈值β和机器人手爪每次运动的平移分量的模的最大阈值d，然后从第一次手眼采样运动开始，依次选择出两个符合要求的手眼运动对，最后以选择出的两个手眼运动对利用Andreff线性算法计算得到手眼变换关系矩阵，完成一次手眼标定。继续下一次标定时，将上次标定的第二个运动对作为第一个运动对，并从后续采样运动数据中搜索选择另一个运动对，然后进行标定计算。如此循环往复，可连续不断地进行机器人的在线手眼标定操作。本发明可广泛应用于机器人三维视觉测量、视觉伺服和触觉感知等实际工作中。

主权项

1、一种基于运动选择的机器人在线手眼标定方法，其特征在于包括如下具体步骤：1)设定运动选择的三个阈值：设定机器人手爪前后两次运动的旋转轴之间夹角的最小阈值α、机器人手爪每次运动的旋转角的最小阈值β和机器人手爪每次运动的平移分量的模的最大阈值d；2)搜索选择第一个满足条件的手眼运动对(A′，B′)：由第一次和第二次采样到的手眼姿态计算得到一个手眼运动对(A′，B′)，如果A′的旋转角大于等于β且A′的平移分量的模小于等于d，则认为(A′，B′)找到，否则，再由第一次和第三次采样的手眼姿态计算手眼运动对(A′，B′)并判断A′的旋转角和平移分量的模是否满足设定条件，如此循环往复，直至找到符合条件的手眼运动对作为(A′，B′)，设此时的(A′，B′)由第一次和第i+1次采样的手眼姿态计算得到；3)搜索选择第二个满足条件的手眼运动对(A″，B″)：由第i+1次和第i+2次采样到的手眼姿态计算得到一个手眼运动对(A″，B″)，如果A″的旋转角大于等于β、A″的平移分量的模小于等于d而且A′与A″的旋转轴之间的夹角大于等于α，则认为(A″，B″)找到，否则，再由第i+1次和第i+3次采样的手眼姿态计算手眼运动对(A″，B″)并判断A″的旋转角、A″的平移分量的模和A′与A″的旋转轴之间的夹角是否满足设定条件，如此循环往复，直至找到符合条件的手眼运动对(A″，B″)；4)利用两个手眼运动对(A′，B′)和(A″，B″)进行手眼标定：由(A′，B′)和(A″，B″)列出Andreff线性方程，求解该方程得到手眼变换关系矩阵，完成一次手眼标定；5)若继续标定时，将上次用于标定的手眼运动对(A″，B″)作为新的手眼运动对(A′，B′)，重复步骤3从后续采样数据中继续搜索选择新的手眼运动对(A″，B″)，重复步骤4进行新的手眼标定。