[发明专利]高精度的手眼标定方法

权利要求书

1.一种高精度的手眼标定方法，其特征在于，包含以下步骤：

判断3d相机内参是否准确；

求出多种类型的姿态角表示方法下的机器人姿态角对应的标定误差；

对标定误差进行判断从而选择出真实的机器人姿态角表示方法；

输出误差较大的位置和相机状态。

2.根据权利要求1所述的高精度的手眼标定方法，其特征在于，

所述判断3d相机内参是否准确的具体方法为：

将标定板放到3d相机视野范围内；

对从3d相机获取的标定板的二维图像上的每个圆进行拟合，提取出二维图像上的标定板上每个圆的圆心像素坐标；

根据得到的标定板上每个圆的圆心像素坐标获取到对应的点云图中相同位置的空间坐标；

根据获取到的对应的点云图中相同位置的空间坐标计算相邻两个圆之间的欧式距离，并对求取的欧式距离求平均得到平均值；

计算欧氏距离的平均值与圆心距的真实值的比值；

根据比值判断3d相机内参的准确性。

3.根据权利要求2所述的高精度的手眼标定方法，其特征在于，

在获取对应的点云图中相同位置的空间坐标的过程中，对求出的圆心点的空间坐标进行空间平面拟合，当预设的误差允许范围内能够拟合出平面时，认定圆心点的空间坐标求取成功。

4.根据权利要求3所述的高精度的手眼标定方法，其特征在于，

使用最小二乘法对求出的圆心点的空间坐标进行空间平面拟合。

5.根据权利要求4所述的高精度的手眼标定方法，其特征在于，

当误差允许范围设置为0.01时能够拟合出平面时，认定圆心点的空间坐标求取成功。

6.根据权利要求2所述的高精度的手眼标定方法，其特征在于，

所述根据比值判断3d相机内参的准确性的具体方法为：

在标定板的圆心距为50mm的情况下，当计算出的圆心之间欧氏距离的平均值和圆心距的真实值的比值范围在0.998～1.002之间时，认定3d相机内的参是准确的。

7.根据权利要求2所述的高精度的手眼标定方法，其特征在于，

在得到二维图像上的标定板上每个圆的圆心像素坐标之后，所述判断3d相机内参是否准确的具体方法还包括：

对获取到的圆心数量进行核对。

8.根据权利要求1所述的高精度的手眼标定方法，其特征在于，

所述求出多种类型的姿态角表示方法下的机器人姿态角对应的标定误差的具体方法为：

获取多个相机坐标系下标定板的位姿和对应的机器人示教器上的位置姿态数值；

分别使用多种类型的机器人姿态角表示方法的计算方法进行遍历分别计算出不同类型下的转换关系X；

分别使用计算出的不同类型下的转换关系X左乘标定板在相机坐标系下的空间位置将标定板的三维坐标转换到机器人坐标系下；

求转换后的标定板的位置和实际情况下的机器人末端位置坐标的差值的绝对值作为误差；

根据误差数值从多种类型的姿态角表示方法中选择最优的一种。

9.根据权利要求8所述的高精度的手眼标定方法，其特征在于，

所述输出误差较大的位置和相机状态的具体方法为：

将误差和误差阈值进行比较，将误差超过阈值的数据组合输出。

10.根据权利要求9所述的高精度的手眼标定方法，其特征在于，

对输出的数据组合进行删除并移动机器人重新获取数据。