[发明专利]一种机器人手眼标定方法、装置、可读存储介质及机器人

权利要求书

1.一种机器人手眼标定方法，其特征在于，包括：

分别获取三个以上的测量点的测量数据；

根据所述测量数据进行机器人手眼标定，得到第一标定结果；

将迭代变量的当前取值代入目标函数的导数中，得到与所述迭代变量的当前取值对应的雅克比矩阵，其中，所述迭代变量包括相机在基坐标系中的姿态、相机在基坐标系中的位置和标定物在末端执行器坐标系中的位置，所述迭代变量的初始值由所述第一标定结果确定；所述目标函数由以末端执行器坐标系为中介和以相机坐标系为中介得到的各个测量点的标定物在基坐标系中的位置误差确定；

计算与所述迭代变量的当前取值对应的残差；

根据所述雅克比矩阵和所述残差对所述迭代变量的当前取值进行迭代计算，得到所述迭代变量的更新值；

当不满足预设的迭代优化终止条件时，将所述迭代变量的当前取值替换为所述更新值，并继续进行下一次迭代优化，直至满足所述迭代优化终止条件为止；

当满足所述迭代优化终止条件时，根据所述迭代变量的更新值确定第二标定结果。

2.根据权利要求1所述的机器人手眼标定方法，其特征在于，所述根据所述雅克比矩阵和所述残差对所述迭代变量的当前取值进行迭代计算，得到所述迭代变量的更新值，包括：

根据下式计算所述迭代变量的更新值：

其中，x_k为所述迭代变量的当前取值，J_k为与所述迭代变量的当前取值对应的雅克比矩阵，f(x_k)为与所述迭代变量的当前取值对应的残差，也即预设的目标函数中与所述迭代变量的当前取值对应的函数值，T为转置符号，I为单位矩阵，μ为预设的优化因子，x_k+1为所述迭代变量的更新值。

3.根据权利要求2所述的机器人手眼标定方法，其特征在于，根据下式设置所述迭代变量：

其中，x为所述迭代变量，orient(^bR_c)_3×1为相机在基坐标系中的姿态，^bp_c为相机在基坐标系中的位置，^ep_o为标定物在末端执行器坐标系中的位置；

根据下式设置所述目标函数：

其中，f(x)为所述目标函数，i为测量点的序号，1≤i≤m，m为测量点的总数，为第i个测量点的末端执行器坐标系至基坐标系的齐次变换矩阵，为第i个测量点的标定物在相机坐标系中的位置，^bT_c为相机坐标系至基坐标系的齐次变换矩阵。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人手眼标定方法，其特征在于，所述根据所述测量数据进行机器人手眼标定，得到第一标定结果，包括：

根据所述测量数据建立每两个测量点之间的标定方程；

将每两个测量点之间的标定方程组合为标定方程组；

对所述标定方程组进行求解，得到所述第一标定结果。

5.根据权利要求4所述的机器人手眼标定方法，其特征在于，每个测量点的测量数据均包括机器人各个关节的关节角以及相机测量得到的标定物位姿；

所述根据所述测量数据建立每两个测量点之间的标定方程，包括：

根据第一测量点中的关节角计算第一测量点的基坐标系至末端执行器坐标系的齐次变换矩阵；

根据第一测量点中的标定物位姿计算第一测量点的相机坐标系至标定物坐标系的齐次变换矩阵；

根据第二测量点中的关节角计算第二测量点的末端执行器坐标系至基坐标系的齐次变换矩阵；

根据第二测量点中的标定物位姿计算第二测量点的标定物坐标系至相机坐标系的齐次变换矩阵；

根据第一测量点的基坐标系至末端执行器坐标系的齐次变换矩阵、第一测量点的相机坐标系至标定物坐标系的齐次变换矩阵、第二测量点的末端执行器坐标系至基坐标系的齐次变换矩阵、第二测量点的标定物坐标系至相机坐标系的齐次变换矩阵建立第一测量点与第二测量点之间的标定方程。