[发明专利]一种精确标定机器人末端与视觉系统的方法

摘要

本发明公开一种精确标定机器人末端与视觉系统的方法；a、选取两个参考点，b、获取两个参考点在基坐标系下的坐标；c、调整步骤d中工业机器人的位置，记录两个参考点在激光器内的激光坐标系下的坐标；记录两个参考点在基坐标系下的坐标；e、变换工业机器人姿态，记录两个参考点在激光器内的激光坐标系下的坐标；记录两个参考点在基坐标系下的坐标；f、变换工业机器人姿态，记录两个参考点在激光器内的激光坐标系下的坐标；记录两个参考点在基坐标系下的坐标。优点，本方法，得出激光视觉坐标系和机器人坐标系的相对关系，实现被测量物体在激光视觉的坐标到机器人的坐标的转换，提高系统的整体作业效率，具有良好的应用效果。

主权项

1.一种精确标定机器人末端与视觉系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：a、准备工作，在工业机器人安装焊枪和激光器；准备两块金属板，将两块金属板上下叠放设置，并采用焊枪焊接；b、在步骤a中的两块金属板的焊缝处选取两个参考点，分别定义为A1和A2；c、将步骤a中的工业机器人调整姿态，使机器人末端垂直于金属板表面向下；d、将步骤c中的机器人末端分别依次运动到参考点A1和参考点A2，获取参考点A1和参考点A2在基坐标系下的坐标，记为和根据激光坐标系和机器人坐标系之间的关系可得，如下公式：其中，和为参考点A1和参考点A2在基坐标系下的坐标，和为机器人末端在基坐标系下进行欧拉变换所得到的矩阵，为机器人末端与激光器内激光坐标系之间的变换矩阵即需要求解的对象，和为参考点A1和参考点A2在激光器内激光坐标系下的坐标；e、调整步骤d中工业机器人的位置，使激光器的激光分别依次照射在参考点A1和参考点A2上，分别记录参考点A1和参考点A2在激光器内的激光坐标系下的坐标，记为和同时记录下在激光器的激光次照射在参考点A1时机器人末端在基坐标系下的坐标和在激光器的激光次照射在参考点A2时机器人末端在基坐标系下的坐标，分别记为和对坐标进行欧拉变换，后坐标记为对进行欧拉变换，后坐标记为将和代入公式(1)，得将和代入公式(2)，得f、变换步骤e中工业机器人姿态，使激光器的激光分别依次照射在参考点A1和参考点A2上，分别记录参考点A1和参考点A2在激光器内的激光坐标系下的坐标，记为和同时记录下在激光器的激光次照射在参考点A1时机器人末端在基坐标系下的坐标和在激光器的激光次照射在参考点A2时机器人末端在基坐标系下的坐标，分别记为和对坐标进行欧拉变换，后坐标记为对进行欧拉变换，后坐标记为将和代入公式(1)，得将和代入公式(2)，得j、变换步骤f中工业机器人姿态，使激光器的激光分别依次照射在参考点A1和参考点A2上，分别记录参考点A1和参考点A2在激光器内的激光坐标系下的坐标，记为和同时记录下在激光器的激光次照射在参考点A1时机器人末端在基坐标系下的坐标和在激光器的激光次照射在参考点A2时机器人末端在基坐标系下的坐标，分别记为和对坐标进行欧拉变换，后坐标记为对进行欧拉变换，后坐标记为将和代入公式(1)，得将和代入公式(2)，得h、根据步骤e、步骤f和步骤j的标定过程可得到：由于参考点A1和A2的运算方法一致，这里只列出参考点A1的运算方法，将式(3)(5)(7)整理如下：其中记为B1，记为B2，记为B3，(9)(10)(11)可整理如下：将式(12)(13)(14)联立并运算得出