[发明专利]基于机械臂末端的标定方法、装置、介质及设备

权利要求书

1.基于机械臂末端的标定方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取目标物场景点云，所述目标物场景点云通过设置在机械臂末端的相机拍摄取得，对所述目标物场景点云进行滤波处理，得到目标物点云数据集，所述目标物点云数据集基于相机坐标系；

基于目标物标记标定点，获取相机标定点数据，所述相机标定点数据包括所述标定点在相机坐标系中的第一坐标；

驱动机械臂末端移动至所述标定点，获取机械臂末端标定点数据，所述机械臂末端标定点数据包括机械臂末端坐标系基于机械臂基坐标系中的位姿数据及标定点在机械臂基坐标系中的第二坐标；

利用所述位姿数据计算得到机械臂末端坐标系相对于机械臂基坐标系的第一转换矩阵；

基于所述第一坐标、所述第二坐标及所述第一转换矩阵进行计算分析，得到相机坐标系相对于机械臂末端坐标系的第二转换矩阵；

根据所述第一转换矩阵及所述第二转换矩阵得到相机坐标系相对于机械臂基坐标系的标定矩阵，所述标定矩阵用于将目标点从相机坐标系转换到机械臂基坐标系。

2.根据权利要求1所述的基于机械臂末端的标定方法，其特征在于，所述根据所述第一转换矩阵及所述第二转换矩阵得到相机坐标系相对于机械臂基坐标系的标定矩阵，所述标定矩阵用于将目标点从相机坐标系转换到机械臂基坐标系，包括：

利用如下公式计算所述标定矩阵：

其中，P_C表示标定点在相机坐标系中的第一坐标，表示相机坐标系相对于机械臂末端坐标系的第二转换矩阵，表示机械臂末端坐标系相对于机械臂基坐标系的第一转换矩阵，P_B表示标定点在机械臂基坐标系中的第二坐标。

3.根据权利要求2所述的基于机械臂末端的标定方法，其特征在于，所述基于所述第一坐标、所述第二坐标及所述第一转换矩阵进行计算分析，得到相机坐标系相对于机械臂末端坐标系的第二转换矩阵，包括：

利用如下公式计算所述第二转换矩阵：

其中，表示机械臂末端坐标系相对于机械臂基坐标系的第一旋转矩阵，表示机械臂末端坐标系相对于机械臂基坐标系的第一平移矩阵,表示相机坐标系相对于机械臂末端坐标系的第二旋转矩阵，表示相机坐标系相对于机械臂末端坐标系的第二平移矩阵。

4.根据权利要求3所述的基于机械臂末端的标定方法，其特征在于，所述利用所述位姿数据计算得到机械臂末端坐标系相对于机械臂基坐标系的第一转换矩阵，包括：

获取所述位姿数据中的旋转角及平移量，利用所述旋转角计算得到机械臂末端坐标系相对于机械臂基坐标系的第一旋转矩阵，利用所述平移量计算得到机械臂末端坐标系相对于机械臂基坐标系的第一平移矩阵；

根据第一旋转矩阵及第一平移矩阵得到第一转换矩阵；

计算所述第一旋转矩阵的公式如下：

其中，R_x(A)表示绕x-轴旋转A角度的主动旋转，R_y(B)表示绕y-轴旋转B角度的主动旋转，R_z(C)表示绕z-轴旋转C角度的主动旋转；

计算所述第一平移矩阵的公式如下：

其中，t_x1表示在x-轴的主动平移，t_y1表示在y-轴的主动平移，t_z1表示在z-轴的主动平移。

5.根据权利要求4所述的基于机械臂末端的标定方法，其特征在于，所述驱动机械臂末端移动至所述标定点，获取机械臂末端标定点数据，所述机械臂末端标定点数据包括机械臂末端坐标系基于机械臂基坐标系中的位姿数据及标定点在机械臂基坐标系中的第二坐标，包括：

通过机械臂示教器采集机械臂末端标定点数据，得到机械臂末端标定点数据，所述机械臂末端标定点数据包括械臂末端坐标系基于机械臂基坐标系中的位姿数据及标定点在机械臂基坐标系中的第二坐标，所述位姿数据包括机械臂末端坐标系相对于机械臂基坐标系中绕x-轴旋转角、y-轴旋转角、z-轴旋转角，所述位姿数据还包括机械臂末端相对于机械臂基坐标系中x-轴平移量、y-轴平移量、z-轴平移量。