一种机械臂的标定方法、装置及存储介质与流程

本公开涉及数据处理，尤其涉及一种机械臂的标定方法、装置及存储介质。

背景技术：

1、通过相机引导机械臂运动完成自动化生产制造，可以更高效、安全地完成人工难以完成的工艺任务。在这个过程中，确定相机坐标系与机械臂坐标系之间的位姿关系是至关重要的一步。相机安装在机械臂的末端的安装方式被称为眼在手上。目前眼在手上的标定方法均需要人为引导操作，标定误差较大。

技术实现思路

1、本公开提供一种机械臂的标定方法、装置及存储介质，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种机械臂的标定方法，所述方法包括：根据机械臂视觉标定系统中机械臂末端坐标系、机械臂基坐标系、标定板坐标系以及相机坐标系之间的转换关系，确定坐标转换公式；根据所述坐标转换公式，确定所述机械臂位于标定板上方第一位置时各个标定点在所述机械臂基坐标系下的第一基坐标，以及所述机械臂位于标定板上方第二位置时各个标定点在所述机械臂基坐标系下的第二基坐标；其中，所述第一位置和所述第二位置为不同位置，标定过程中标定板的位置保持不变；针对每个标定点，确定其第一基坐标和第二基坐标的坐标差；基于每个标定点的坐标差，得到标定结果，所述标定结果表征机械臂末端坐标系至相机坐标系的转换关系。

3、在一可实施方式中，所述根据所述坐标转换公式，确定机械臂位于标定板上方第一位置时各个标定点在所述机械臂基坐标系下的第一基坐标，包括：确定机械臂位于所述第一位置时，各个标定点在所述相机坐标系下的坐标；获取机械臂末端坐标系到所述机械臂基坐标系的转换矩阵；根据所述相机坐标系下的坐标、所述转换矩阵和所述坐标转换公式，确定所述第一基坐标。

4、在一可实施方式中，所述基于每个标定点的坐标差，得到标定结果，包括：基于每个标定点的坐标差，构建优化目标函数；对所述优化目标函数进行求解，确定使所有标定点对应的坐标差最小化的参数合集；根据所述参数合集，得到所述标定结果。

5、在一可实施方式中，所述确定机械臂位于所述第一位置时，各个标定点在所述相机坐标系下的坐标，包括：控制所述机械臂移动至所述第一位置，获取当前所述标定板的图像，所述图像中包括多个标定点；根据所述标定板的图像，获得各个标定点在相机坐标系下的坐标。

6、在一可实施方式中，所述获取机械臂末端坐标系到所述机械臂基坐标的转换矩阵，包括：通过所述机械臂的控制器，获得所述转换矩阵。

7、在一可实施方式中，所述标定点至少为6个。

8、根据本公开的第二方面，提供了一种针对机械臂的标定装置，所述装置包括：第一确定模块，用于根据机械臂视觉标定系统中机械臂末端坐标系、机械臂基坐标系、标定板坐标系以及相机坐标系之间的转换关系，确定坐标转换公式；第二确定模块，用于根据所述坐标转换公式，确定所述机械臂位于标定板上方第一位置时各个标定点在所述机械臂基坐标系下的第一基坐标，以及所述机械臂位于标定板上方第二位置时各个标定点在所述机械臂基坐标系下的第二基坐标；其中，所述第一位置和所述第二位置为不同位置，标定过程中标定板的位置保持不变；第三确定模块，用于针对每个标定点，确定其第一基坐标和第二基坐标的坐标差；第四确定模块，用于基于每个标定点的坐标差，得到标定结果，所述标定结果表征机械臂末端坐标系至相机坐标系的转换关系。

9、在一可实施方式中，所述第二确定模块，还用于确定机械臂位于所述第一位置时，各个标定点在所述相机坐标系下的坐标；获取机械臂末端坐标系到所述机械臂基坐标系的转换矩阵；根据所述相机坐标系下的坐标、所述转换矩阵和所述坐标转换公式，确定所述第一基坐标。

10、根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：

11、至少一个处理器；以及

12、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

13、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开所述的方法。

14、根据本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开所述的方法。

15、本公开的一种机械臂的标定方法、装置及存储介质，首先通过机械臂视觉标定系统中各个坐标系的坐标转换公式，得到机械臂位于标定板上方不同位置时，标定点在机械臂基坐标系下的坐标。再通过每个标定点的坐标差，确定标定结果。本方法无需专业人员的手工干预，实现了全自动化标定，可以提高标定的稳定性和准确性。操作简单快速，有效的提高了标定的效率。

16、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种针对机械臂的标定方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述坐标转换公式，确定机械臂位于标定板上方第一位置时各个标定点在所述机械臂基坐标系下的第一基坐标，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于每个标定点的坐标差，得到标定结果，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定机械臂位于所述第一位置时，各个标定点在所述相机坐标系下的坐标，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取机械臂末端坐标系到所述机械臂基坐标的转换矩阵，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定点至少为6个。

7.一种针对机械臂的标定装置，其特征在于，所述装置包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，还用于确定机械臂位于所述第一位置时，各个标定点在所述相机坐标系下的坐标；获取机械臂末端坐标系到所述机械臂基坐标系的转换矩阵；根据所述相机坐标系下的坐标、所述转换矩阵和所述坐标转换公式，确定所述第一基坐标。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使计算机执行根据权利要求1-6中任一项所述的方法。

技术总结
本公开提供了一种针对机械臂的标定方法、装置及存储介质，所述方法包括：根据机械臂视觉标定系统中各个坐标系之间的转换关系，确定坐标转换公式；根据坐标转换公式，确定机械臂位于标定板上方第一位置时各个标定点在机械臂基坐标系下的第一基坐标，以及机械臂位于标定板上方第二位置时各个标定点在机械臂基坐标系下的第二基坐标；其中，第一位置和第二位置为不同位置，标定过程中标定板的位置保持不变；针对每个标定点，确定其第一基坐标和第二基坐标的坐标差；基于每个标定点的坐标差，得到标定结果，该标定结果表征机械臂末端坐标系至相机坐标系的转换关系。应用本公开的方法可以实现对机械臂进行全自动化标定。

技术研发人员：严力,刘浩,张学钢
受保护的技术使用者：合肥联宝信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/8