[发明专利]一种移动机器人及其快速标定方法和系统

权利要求书

1.一种移动机器人的快速标定方法，其特征在于，包括：

预先在标定部件上标出N个标记点，N为不小于3的正整数；

在移动机器人到达目标位置之后，控制所述移动机器人的机械臂摆出预设的目标姿势；

控制相机对所述标定部件进行拍照，确定出每个所述标记点在相机坐标系下的像素坐标值其中，为第i标记点在相机坐标系下的像素坐标值，1≤i≤N；

移动所述机械臂，使得所述机械臂上的预定位置点依次与N个所述标记点接触，并确定出接触时所述预定位置点在三维坐标系下的坐标值其中，为所述预定位置点与第i标记点接触时在三维坐标系下的坐标值；

根据确定出的N个像素坐标值以及N个三维坐标值计算出旋转矩阵以及平移向量以完成标定；

当N的取值为3时，所述根据确定出的N个像素坐标值以及N个三维坐标值计算出旋转矩阵以及平移向量以完成标定，包括：

根据以及确定出旋转矩阵以及平移向量以完成标定。

2.根据权利要求1所述的移动机器人的快速标定方法，其特征在于，所述预定位置点为杆状连接件的第一端的端点，所述杆状连接件的第二端与所述机械臂的机械爪的中心点连接。

3.根据权利要求1所述的移动机器人的快速标定方法，其特征在于，所述预定位置点为所述机械臂的机械爪的末端位置点。

4.根据权利要求2所述的移动机器人的快速标定方法，其特征在于，所述标定部件水平放置，且在移动所述机械臂，使得所述预定位置点依次与N个所述标记点接触时，所述机械爪以及所述杆状连接件均垂直于水平面；

相应的，所述确定出接触时所述预定位置点在三维坐标系下的坐标值包括：

根据确定出接触时所述预定位置点在三维坐标系下的坐标值其中，表示接触时所述机械爪的末端位置点在三维坐标系下的坐标值，l表示所述机械爪垂直于水平面时，所述机械爪的中心点与所述机械爪的末端位置点在三维坐标系下的X轴方向的距离。

5.一种移动机器人的快速标定系统，其特征在于，包括：

标记点设置模块，用于预先在标定部件上标出N个标记点，N为不小于3的正整数；

姿势控制模块，用于在移动机器人到达目标位置之后，控制所述移动机器人的机械臂摆出预设的目标姿势；

像素坐标值获取模块，用于控制相机对所述标定部件进行拍照，确定出每个所述标记点在相机坐标系下的像素坐标值其中，为第i标记点在相机坐标系下的像素坐标值，1≤i≤N；

接触点坐标值获取模块，用于移动所述机械臂，使得所述机械臂上的预定位置点依次与N个所述标记点接触，并确定出接触时所述预定位置点在三维坐标系下的坐标值其中，为所述预定位置点与第i标记点接触时在三维坐标系下的坐标值；

参数计算模块，用于根据确定出的N个像素坐标值以及N个三维坐标值计算出旋转矩阵以及平移向量以完成标定；

当N的取值为3时，所述参数计算模块具体用于：

根据以及确定出旋转矩阵以及平移向量以完成标定。

6.根据权利要求5所述的移动机器人的快速标定系统，其特征在于，所述预定位置点为杆状连接件的第一端的端点，所述杆状连接件的第二端与所述机械臂的机械爪的中心点连接。

7.根据权利要求5所述的移动机器人的快速标定系统，其特征在于，所述预定位置点为所述机械臂的机械爪的末端位置点。

8.根据权利要求6所述的移动机器人的快速标定系统，其特征在于，所述标定部件水平放置，且在移动所述机械臂，使得所述预定位置点依次与N个所述标记点接触时，所述机械爪以及所述杆状连接件均垂直于水平面；相应的，所述接触点坐标值获取模块，具体用于：

移动所述机械臂，使得所述机械臂上的预定位置点依次与N个所述标记点接触，并根据确定出接触时所述预定位置点在三维坐标系下的坐标值其中，表示接触时所述机械爪的末端位置点在三维坐标系下的坐标值，l表示所述机械爪垂直于水平面时，所述机械爪的中心点与所述机械爪的末端位置点在三维坐标系下的X轴方向的距离。

9.一种移动机器人，其特征在于，移动机器人在标定时实现如权利要求1至4任一项所述的移动机器人的快速标定方法的步骤。