[发明专利]一种基于视觉的双机器人相对位姿在线标定方法在审
| 申请号： | 201810385326.9 | 申请日： | 2018-04-26 |
| 公开（公告）号： | CN108519055A | 公开（公告）日： | 2018-09-11 |
| 发明（设计）人： | 陶波;范奇;尹周平;杨一帆;丘椿荣;周佩 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学 |
| 主分类号： | G01B11/00 | 分类号： | G01B11/00 |
| 代理公司： | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人： | 张彩锦;曹葆青 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 位姿 位姿关系 机器人 标定 在线标定 靶标坐标系 相机坐标系 多机器人 基坐标系 离线 视觉 机器人基坐标系 闭环 精度要求 视觉测量 协同作业 在线获取 构建 | ||
1.一种基于视觉的双机器人相对位姿在线标定方法，其特征在于，该标定方法通过相机C和靶标M构造两个中间坐标系，即相机坐标系{C}和靶标坐标系{M}，其中相机C与机器人A固连，该机器人A的基坐标系为{A}，靶标M与机器人B固连，该机器人B的基坐标系为{B}，该标定方法通过离线结合在线测定的方式解算双机器人相对位姿关系ATB，其包括以下步骤：
S1离线测定：分别确定机器人A的基坐标系{A}与相机坐标系{C}的相对位姿关系ATC，以及机器人B的基坐标系{B}与靶标坐标系{M}的相对位姿关系BTM；
S2在线测定：通过视觉测量技术获取相机坐标系{C}与靶标坐标系{M}的相对位姿关系CTM，根据所述的位姿关系矩阵ATC、BTM和CTM构建标定方程ATB＝ATC·CTM·(BTM)-1，根据该标定方程即可计算出双机器人基坐标系间的相对位姿关系ATB，以此完成双机器人基坐标系的标定。
2.如权利要求1所述的基于视觉的双机器人相对位姿在线标定方法，其特征在于，步骤S1中确定机器人A的基坐标系{A}与相机坐标系{C}的位姿关系ATC具体包括如下子步骤：
S11将相机C安装至与机器人A固连的支架上，并将靶标安装于机器人A的末端法兰上，该靶标此时记为M1；
S12调整机器人A的位姿使得靶标M1完全出现在相机C的视野范围内，记录机器人A的关节角信息，然后计算得到机器人A与靶标M1的位姿矩阵ATM1；
S13利用相机C获取靶标M1的一张图像，然后根据图像解算相机C与M1的位姿矩阵CTM1，进而解得ATC＝ATM1·(CTM1)-1；
S14重复步骤S12～S13，以求解ATC的期望值。
3.如权利要求1所述的基于视觉的双机器人相对位姿在线标定方法，其特征在于，步骤S1中确定机器人B的基坐标系{B}与靶标坐标系{M}的位姿关系BTM具体包括如下子步骤：
S15将靶标从机器人A末端法兰卸下，并将其安装于机器人B末端法兰上，该靶标此时记为M2；
S16分别调整机器人A和B，使得靶标M2完全出现于相机C的视野范围内，记录机器人B的关节角信息，然后计算得到机器人B与标靶M2的位姿矩阵BTM2；
S17利用相机C获取靶标M2的一张图像，然后根据图像解算相机C与M2的位姿矩阵CTM2；
S18将靶标从机器人B末端法兰卸下，并将其安装至与机器人B固连的支架上，该靶标此时记为M(过程中不可变动机器人A、B的位置)；
S19利用相机C获取一张靶标M的图像，然后根据图像解算相机C与M的位姿矩阵CTM，进而解得BTM＝BTM2·(CTM2)-1·CTM；
S110重复步骤S16～S19，以求解BTM的期望值。
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