[发明专利]一种机械臂手眼标定装置及方法

权利要求书

1.一种机械臂手眼标定方法，其特征在于，机械臂手眼标定装置包括：

垂直标定板，垂直标定板由两标定板组成，两标定板垂直固定，两标定板的交线位于标定板的侧边，标定板的表面设有定位点，定位点关于交线对称设立，垂直标定板通过两长度可调节的支撑杆与行架固定；

圆盘，圆盘的一侧设有滑块，滑块与滑轨滑动连接，滑轨垂直于行架设置；

机械臂设于行架的下方，机械臂的末端装有标定头，机械臂通过底座与模组滑动连接，底座上设有激光雷达，激光雷达位于标定板的下方；

所述机械臂手眼标定方法包括如下步骤：

S1、控制机械臂末端的标定头沿垂直标定板上的定位点及交线移动，构建机械臂的局部坐标系R₁；

S2、控制激光雷达水平移动，扫描获取垂直标定板的点云图像；

S3、基于点云图像来确定垂直标定板在激光雷达坐标系下的工具坐标系R₂；

S4、基于标定点在雷达坐标系R₃中的坐标及在工具坐标系R₂中的坐标，计算从雷达坐标系R₃转换至工具坐标系R₂中的旋转矩阵r及平移向量t。

2.如权利要求1所述机械臂手眼标定方法，其特征在于，在步骤S4之后还包括：

S5、将圆盘的靶心移动至位置一；

S6、向机械臂发送靶心当前在局部坐标系中的位置，控制机械臂朝靶心运动，测量机械臂末端的标定头与靶心间的偏差，即检测标定头与靶心间的距离。

3.如权利要求2所述机械臂手眼标定方法，其特征在于，在步骤S5之后还包括：

S7、将圆盘的靶心移动至位置二，执行步骤S6；

S8、将圆盘的靶心移动至位置三，执行步骤S6；

S9、取三次偏差值的平均值作为当前的标定偏差；

所述位置二和位置三关于位置一对称。

4.如权利要求3所述机械臂手眼标定方法，其特征在于，在步骤S9之后还包括：

多次改变垂直标定板与激光雷达间的角度，在每次改变垂直标定板与激光雷达间的角度后，执行步骤S1至步骤S9，将最小偏差对应的旋转矩阵r及平移向量t传递给机械臂。

5.如权利要求1所述机械臂手眼标定方法，其特征在于，在步骤S2之后还包括：

对图像进行滤波与下采样处理。