[发明专利]一种基于球目标的机器人3D视觉手眼标定方法

摘要

本发明公开了一种基于球目标的机器人3D视觉手眼标定方法，该方法包括：获取球目标的三维点云信息和机器人末端法兰盘在基坐标系下的位置信息；基于随机采样一致性算法分割出点云中位于球面上的三维点，对球面上的点做最小二乘球面拟合确定球心在所述相机坐标系下的坐标值；根据相机坐标系下的球心点坐标和机器人末端在基坐标系下坐标值的对应关系，确定相机坐标系到机器人基坐标系的变换矩阵，实现机器人的手眼标定。本发明方法以球目标为标定物，整个标定流程无需人工干预，方法简单易于实现。

主权项

1.一种基于球目标的机器人3D视觉手眼标定方法，包括如下步骤：(1)将球目标紧固安装在机器人手臂末端法兰盘上，在保持手臂末端关节姿态不变的情况下使法兰盘位置发生平移，获取平移过程中法兰盘中心点在机器人基坐标系中的n组坐标值，同时利用3D传感器采集这n组坐标值所对应时刻球目标的点云数据，n为大于3的自然数；(2)将球目标调整到3D传感器的视场范围内，保持法兰盘的空间位置不变，改变手臂末端关节姿态使其旋转，获取旋转过程中法兰盘中心点在机器人基坐标系中的m组坐标值，同时利用3D传感器采集这m组坐标值所对应时刻球目标的点云数据，m为大于3的自然数；(3)对于任一组点云数据，通过拟合定位球心点在3D传感器坐标系中对应的坐标值；(4)根据法兰盘中心点在机器人基坐标系中的n+m组坐标值以及球心点在3D传感器坐标系中的n+m组坐标值，计算出3D传感器坐标系与机器人基坐标系之间的变换矩阵，利用该变换矩阵实现机器人的手眼标定。