[发明专利]一种快速的工业机器人手眼协调方法

摘要

一种快速的工业机器人手眼协调方法，其特征是手眼协调方法为：1)、首先采用张正友的标定方法对深度摄像头进行标定，获得其内外参数；2)、通过深度摄像头的三角测量原理获得检测目标点的深度信息；3)、由摄像头成像模型获得检测目标点在摄像头坐标系的坐标；4)、摄像头坐标系和机器人世界坐标系的关系用布尔莎模型进行描述；5)、利用间接平差模型求解布尔莎模型的参数，从而获得工业机器人手眼协调的参数。本发明的优点是：能快速计算深度摄像头的内外参数；能有效的提取深度摄像头的三维坐标；能快速的对工业机器人手眼关系进行计算，操作方法简单方便。

主权项

1.一种快速的工业机器人手眼协调方法，其特征是手眼协调方法为：1)、首先采用张正友的标定方法对深度摄像头进行标定，获得其内外参数。2)、通过深度摄像头的三角测量原理获得检测目标点的深度信息，有如下公式：D=b*fd---(1)]]>其中，D是深度信息，所述深度摄像头包括“红外摄像头”和“红外投影机”，“红外摄像头”和“红外投影机”是水平放置的，b是“红外摄像头”和“红外投影机”之间的水平基线的长度，f是“红外摄像头”的焦距，d是两个摄像头之间的视差；3)、由摄像头成像模型获得检测目标点在摄像头坐标系的坐标，如摄像头坐标系中某一点坐标(X_C，Y_C，Z_C)可由三角测量原理计算获得，有如下公式：XC=(a-a0)ZCfx=(a-a0)*Dfx]]>YC=(b-b0)ZCfy=(b-b0)*Dfy]]>Z_C＝D                                                           (2)摄像头坐标系中某一点坐标(X_C，Y_C，Z_C)，其在成像平面像素坐标系中的投影点坐标为(a，b)，对应成像平面物理坐标系的点坐标为(x，y)，每个像素单位在x和y方向对应的实际距离为dx和dy，f_x=f／dx，f_y=f／dy，摄像头坐标系与成像平面像素坐标系的交点坐标为(a₀，b₀)。4)、摄像头坐标系和机器人世界坐标系的关系用布尔莎模型进行描述，有如下公式：XWYWZW=(1+m)XCYCZC+0ϵz-ϵy-ϵz0ϵxϵy-ϵx0XCYCZC+ΔxΔyΔz---(3)]]>其中，Δx、Δy、Δz是两个空间直角坐标系之间的平移量，ε_x、ε_y、ε_z是旋转参数，m是尺度比参数，(X_C，Y_C，Z_C)是公式(2)中得到的摄像头坐标系某一点的坐标，(X_W，Y_W，Z_W)是在机器人坐标系下目标坐标值，通过机器人示教盒手动示教获得。5)、利用间接平差模型求解布尔莎模型的参数，从而获得工业机器人手眼协调的参数(Δx、Δy、Δz、ε_x、ε_y、ε_z、m)。