[发明专利]基于视觉的机器人自动标定方法、设备和存储介质

权利要求书

1.一种基于视觉的机器人自动标定方法，其特征在于：机器人末端固定MARK点，所述MARK点的姿态用相机观测；标定方法包括以下步骤：

(1)第一阶段标定：机器人自动按照一定顺序移动九个步长，获得3*3九个点位，对应每个点位均记录机器人末端在机器人坐标系中的位置坐标，以及MARK点在相机坐标系中的像素坐标，根据九点标定法处理所记录的九个点位的位置坐标和像素坐标，获得机器人坐标系和相机坐标系之间的映射矩阵X_3*3；

(2)根据第一阶段标定得到的映射矩阵X_3*3，以机器人移动初始状态下的MARK点为中心计算并建立工具坐标系T(X_t，Y_t，θ)；X_t表示MARK点相对于机器人末端沿X轴的平移距离，Y_t表示MARK点相对于机器人末端的沿Y轴平移距离，θ表示工具坐标系相对于机器人坐标系的旋转角度；

(3)第二阶段标定：根据工具坐标系T和映射矩阵X_3*3计算所述MARK点像素坐标和MARK点位置坐标的转换关系，实现相机坐标系到机器人坐标系的九点标定；

经过第二阶段标定，相机坐标系内的MARK点转换为机器人坐标系内的MARK点，转换关系为：

表示MARK点在机器人坐标系内的位置坐标；

表示MARK点在相机坐标系内的像素坐标；

X_t表示MARK点相对于机器人末端沿X轴的平移距离；

Y_t表示MARK点相对于机器人末端沿Y轴的平移距离；

θ表示工具坐标系相对于机器人坐标系的旋转角度；

X_3*3表示机器人坐标系和相机坐标系之间的映射矩阵；

所述机器人移动初始状态下MARK点在所述相机视野的中央；

所述机器人移动的九个点位覆盖所述相机视野的二分之一。

2.如权利要求1所述的基于视觉的机器人自动标定方法，其特征在于：步骤(1)中，以机器人移动初始状态下的MARK点为中心建立工具坐标系，平移距离(X_t，Y_t)为移动机器人初始状态下MARK点相对于机器人末端的平移距离。

3.如权利要求1或2所述的基于视觉的机器人自动标定方法，其特征在于：所述机器人末端固定有标识板，所述MARK点设置在所述标识板上。

4.如权利要求3所述的基于视觉的机器人自动标定方法，其特征在于：所述MARK点粘贴或者被吸附在所述标识板上。

5.一种机器人自动标定设备，其特征在于：包括存储器、处理器及存储在所述存储器内并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述的基于视觉的机器人自动标定方法。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质上存储有机器人自动标定程序，所述机器人自动标定程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述的基于视觉的机器人自动标定方法。