用于管理机器人系统的方法和装置与流程

本公开的示例实施方式概括地涉及一种机器人系统，并且更具体地涉及一种用于管理配备有视觉设备的机器人系统的方法、装置、系统和计算机可读介质。

背景技术：

随着计算机和自动控制的发展，在制造业中机器人系统已经广泛用于处理各种类型的物体。通常，机器人系统可以具有多个机械臂(也称为连杆)，每个机械臂可以在相应的预定范围内移动。为了使机器人系统能够对物体执行操作(诸如抓取物体、测量物体的大小、将物体切割成预定形状等)，可以部署诸如摄像头之类的视觉设备来拍摄物体的图像以促进机械臂的操作。

已经提出了多种解决方案来部署摄像头并辅助机器人系统的操作。然而，常规来说，只能在摄像头已被校准的一些特定位置处操作摄像头。因此，期望以一种更加有效和方便的方式来管理具有摄像头的机器人系统。

技术实现要素：

本公开的示例实施方式提供了用于控制机器人系统的解决方案。

在第一方面中，本公开的示例实施方式提供了一种用于管理机器人系统的方法。该方法可以包括：获得当机器人系统中的连杆被布置在至少一个姿态时的连杆的朝向，朝向中的每个朝向指示由连杆中的一个连杆指向的方向；从配备在连杆中的一个连杆上的视觉设备获得被放置在机器人系统中的物体的至少一个图像；以及基于朝向和至少一个图像，确定视觉设备的视觉坐标系与连杆的连杆坐标系之间的第一映射。通过这些实施方式，视觉装置的位置和朝向不再受限于固定位置。而是，视觉设备可以被放置在机器人系统中的任何位置(例如，在机器人系统中的任何机械臂上)。此外，仅需要在机器人系统的常规操作之前将本发明的方法执行一次。一旦根据本公开校准了视觉装置，则在机器人系统的操作期间，视觉装置在手臂被移动到任何位置时都可以被用来拍摄图像。

在一些实施方式中，确定第一映射包括：基于朝向，确定连杆坐标系与机器人系统的世界坐标系之间的第二映射；基于至少一个图像，确定视觉坐标系与世界坐标系之间的第三映射；以及基于第一映射、第二映射和第三映射之间的转换关系来确定第一映射。与确定第一映射相比，确定第二映射和第三映射相对来说较为容易。通过这些实施方式，提供了一种有效的转换方法来用于确定视觉设备的视觉坐标系与连杆的连杆坐标系之间的第一映射。

在一些实施方式中，确定第二映射包括：基于连杆的朝向和位置来确定第二映射。由于连杆的朝向和位置易于测量，这些实施方式提供了一种方便和有效的方式，以用于确定连杆坐标系与世界坐标之间的第二映射。

在一些实施方式中，确定第三映射包括：分别获得针对至少一个图像中的图像中的第一点和第二点的第一测量值和第二测量值，第一点和第二点位于视觉坐标系的第一轴上；获得图像中的第三点的第三测量值，第三点位于视觉坐标系的第二轴上；以及基于获得的第一测量值、第二测量值和第三测量值来确定第三映射。通过这些实施方式，可以从由视觉设备拍摄的图像中选择三个点。由于可以从图像中测量视觉坐标系254中的三个点的坐标，并且可以从机器人系统读取这三个点在世界坐标系250中的坐标，因此可以在无需人工干预的情况下以自动的方式来确定第三映射。

在一些实施方式中，该方法还包括：在获得至少一个图像之前，利用视觉设备的校准板对视觉设备进行校准。通过这些实施方式，视觉设备可以利用校准板进行校准，因此可以在准确的基础上执行本公开中的进一步处理。此外，可以以精确的方式来实现用于确定各种坐标系之间的映射以及用于控制机器人系统的后续程序。

在一些实施方式中，获得连杆的朝向包括：获得当一组连杆被布置在第一姿态时的连杆的第一组朝向；以及获得当一组连杆被布置在第二姿态时的连杆的第二组朝向；以及获得物体的至少一个图像包括：获得当连杆被布置在第一姿态时的第一图像，以及获得当连杆被布置在第二姿态时的第二图像。除了上述用于确定第一映射的方法之外，这些实施方式提供了一种用于通过将机器人系统的连杆置于第一姿态和第二姿态来确定第一映射的另一方法。通过分别收集与第一姿态和第二姿态相关联的朝向和图像，可以在无需任何人工干预的情况下以自动的方式确定第一映射。

在一些实施方式中，确定第一映射包括：构建第一映射、第一组朝向和第二组朝向、以及第一图像和第二图像之间的转换关系，第一映射是转换关系中的未知变量；以及对转换关系进行求解以便确定第一映射。通过这些实施方式，通过求解基于在机器人系统中实时收集的测量值而构建的转换关系，可以确定第一映射。在此，所收集的测量值可以正确地反映各种坐标系之间的关联，因此可以在无需人工干预的情况下以准确并且自动的方式来确定第一映射。

在一些实施方式中，该方法还包括：从视觉设备获得将要由机器人系统处理的目标物体的图像；确定所获得的图像中的目标物体的源坐标，源坐标以视觉坐标系表示；基于源坐标和第一映射来确定目标物体的目的地坐标，目的地坐标以世界坐标系表示；以及基于目的地坐标来处理目标物体。通过这些实施方式，在机器人系统的后续操作期间，可以容易地在由视觉装置取得的视觉坐标系与由机器人系统的控制器取得的世界坐标系之间转换目标物体的形状。此外，控制器和目标对象的坐标可以被转换成统一的坐标，因此可以辅助机器人系统执行任何期望的操作。

在第二方面中，本公开的示例实施方式提供了一种用于管理机器人系统的装置。该装置包括：朝向获得单元，被配置为获得当机器人系统中的连杆被布置在至少一个姿态时的连杆的朝向，朝向中的每个朝向指示由连杆中的一个连杆指向的方向；图像获得单元，被配置为从配备在连杆中的一个连杆上的视觉设备获得被放置在机器人系统中的物体的至少一个图像；以及确定单元，被配置为基于朝向和至少一个图像，确定视觉设备的视觉坐标系与连杆的连杆坐标系之间的第一映射。

在一些实施方式中，确定单元包括：第二映射确定单元，被配置为基于朝向，确定连杆坐标系与机器人系统的世界坐标系之间的第二映射；第三映射确定单元，被配置为基于至少一个图像，确定视觉坐标系与世界坐标系之间的第三映射；以及第一映射确定单元，被配置为基于第一映射、第二映射和第三映射之间的转换关系来确定第一映射。

在一些实施方式中，第二映射确定单元还被配置为：基于连杆的朝向和位置来确定第二映射。

在一些实施方式中，第三确定单元包括：测量值获得单元，被配置为：分别获得针对至少一个图像中的图像中的第一点和第二点的第一测量值和第二测量值，第一点和第二点位于视觉坐标系的第一轴上；获得图像中的第三点的第三测量值，第三点位于视觉坐标系的第二轴上；以及映射确定单元，被配置为基于获得的第一测量值、第二测量值和第三测量值来确定第三映射。

在一些实施方式中，该装置还包括：校准单元，被配置为在获得至少一个图像之前，利用视觉设备的校准板来校准视觉设备。

在一些实施方式中，朝向获得单元还被配置为：获得当一组连杆被布置在第一姿态时的连杆的第一组朝向；以及获得当一组连杆被布置在第二姿态时的连杆的第二组朝向；以及图像获得单元还被配置为：获得当连杆被布置在第一姿态时的第一图像，以及获得当连杆被布置在第二姿态时的第二图像。

在一些实施方式中，确定单元包括：构建单元，被配置为构建第一映射、第一组朝向和第二组朝向以及第一图像和第二图像之间的转换关系，第一映射是转换关系中的未知变量；以及求解单元，被配置为对转换关系进行求解以便确定第一映射。

在一些实施方式中，图像获得单元还被配置为从视觉设备获得将要由机器人系统处理的目标物体的图像。

在一些实施方式中，该装置还包括：源确定单元，被配置为确定所获得的图像中的目标物体的源坐标，源坐标以视觉坐标系表示；目的地确定单元，被配置为基于源坐标和第一映射来确定目标物体的目的地坐标，目的地坐标以世界坐标系表示；以及处理单元，被配置为基于目的地坐标来处理目标物体。

在第三方面中，本公开的示例实施方式提供了一种用于管理机器人系统的系统。该系统包括：耦合到计算机可读存储单元的计算机处理器，该存储器单元包括指令，该指令在由计算机处理器执行时实现用于管理机器人系统的方法。

在第四方面中，本公开的示例实施方式提供了一种其上存储有指令的计算机可读介质，该指令在至少一个处理器上执行时使得至少一个处理器执行用于管理机器人系统的方法。

附图说明

图1示出了用于管理包括(一个或多个)机器人连杆和(一个或多个)视觉设备的机器人系统的示意图；

图2示出了可以在其中实现本公开实施方式的机器人系统的示意图；

图3示出了根据本公开实施方式的用于管理机器人系统的方法的流程图；

图4示出了根据本公开实施方式的用于确定连杆坐标系与世界坐标系之间的映射的示意图；

图5示出了根据本公开实施方式的用于基于校准板来校准视觉设备的示意图；

图6示出了根据本公开实施方式的用于基于在由视觉设备捕获的图像中选择的点来确定视觉坐标系和世界坐标系之间的映射的示意图；

图7示出了根据本公开实施方式的用于管理机器人系统的装置的示意图；以及

图8示出了根据本公开实施方式的用于管理机器人系统的系统的示意图。

贯穿附图，相同或相似的附图标记被用来指示相同或相似的元件。

具体实施方式

现在，将参考附图中示出的若干示例实施方式来描述本公开的原理。尽管在附图中示出了本公开的示例实施方式，但是应当理解，描述实施方式仅是为了帮助本领域技术人员更好地理解本公开并且从而实现本公开，而不是以任何方式限制本公开的范围。

1.环境

为了描述起见，将参考图1以提供可以在其中实现本公开实施方式的环境的一般描述。图1示出了用于管理机器人系统110的示意图100，机器人系统110包括(一个或多个)机器人连杆112和(一个或多个)视觉设备114。在图1中，机器人系统110可以包括一个或多个连杆112。在此，连杆112可以指机器人系统110中的机械臂，该机械臂用于处理将要由机器人系统110加工的物体(诸如工件)。连杆112的末端可以被连接到诸如钻头之类的工具，以用于在物体上钻孔。为了辅助用于机器人系统110的控制器120，可以在连杆112处部署一个或多个视觉设备114。视觉设备的示例包括但不限于照相摄像头、视频摄像头等。借助于视觉设备114拍摄的图像，控制器120可以控制机器人系统110以实现包括与物体交互的指令。

图2示出了其中可以实现本公开实施方式的机器人系统110的示意图200。在图2中，机器人系统110可以包括连杆112和连杆112’，其中连杆112’被连接到机器人系统110的基座，而连杆112被连接到连杆112’。如图所示，连杆112’可以围绕机器人系统110的基座中的轴230’旋转，而连杆112可以围绕连杆112’中的轴230旋转。此外，视觉设备114’可以被配备在连杆112’处，而视觉设备114可以被配备在连杆112处。如图所示，工具210可以被连接到连杆112的端部以用于加工物体220。

在图2中所示的系统中，针对与机器人系统110相关联的各个部分，可以存在各种坐标系。例如，可以为机器人系统110定义世界坐标系250，可以为连杆112定义连杆坐标系252，可以为视觉设备114定义视觉坐标系254，可以为物体220定义物体坐标系258。尽管在图2中仅示出了两个连杆112’和112，但是在机器人系统110中可以配备更多或更少的连杆。

已经提出了若干解决方案以用于管理配备有视觉设备的机器人系统。根据一种解决方案，可以将摄像头部署在与机器人系统相关联的固定位置。例如，摄像头可以被布置在固定的基座上。然而，摄像头的视野受到基座位置和摄像头朝向的限制，因此由摄像头拍摄的图像无法跟踪机器人系统的机械臂的移动。

在另一种解决方案中，可以将摄像头安装到机器人系统的机械臂。然而，该技术方案需要在机器人系统的初始阶段在预定位置处对摄像头进行校准。在操作过程中仅当机械臂处于预定位置时，才允许摄像头拍摄图像。此时，尽管摄像头被固定在机械臂上，但只有当机械臂处于预定位置时，摄像头才能正常操作，并且摄像头的视野仍然被限制在预定位置，无法跟踪机械臂的移动。

2.一般原则

为了至少部分解决上述和其他的潜在问题，根据本公开实施方式公开了一种用于管理配备有视觉设备的机器人系统的新方法。概括而言，根据本公开实施方式，获得当机器人系统110中的连杆112被布置在至少一个姿态时的连杆的朝向。这些朝向的每一个朝向指示由连杆之一指向的方向。另外，从配备在连杆112之一上的视觉设备114获得被放置在机器人系统110中的物体220的至少一个图像。基于朝向和至少一个图像，可以确定视觉设备114的视觉坐标系254和连杆112的连杆坐标系252之间的第一映射。

以这种方式，视觉设备114的位置和朝向不会被限制到固定位置。而是，视觉设备114可以被布置在机器人系统110中的任何位置(例如，在机器人系统110中的任一机械臂上)。此外，仅需要在机器人系统的常规操作之前将本发明的方法执行一次。一旦根据该方法的实施方式的第一映射校准了视觉设备114，在机器人系统110的操作期间当机械臂被移动到任何位置时，视觉设备114都可以被用来拍摄图像。因此，视觉设备114可以与连杆112一起移动并跟踪连杆112的移动。

3.示例过程

将参考图3来提供本发明的细节，图3示出了根据本公开实施方式的用于管理机器人系统110的方法300的流程图。

在框310处，可以获得当机器人系统110中的连杆112被布置在至少一个姿态时的连杆112的朝向。多个朝向中的每个朝向可以指示由连杆112之一指向的方向。例如在图2中，连杆112和112’可以被布置在一个或多个姿态。对于每个姿态，可以获得连杆112的朝向和连杆112’的朝向。在一些实施方式中，朝向可以由三个度数来表示，诸如(α,β,γ)指示该朝向的俯仰角、偏航角和翻滚角。

尽管在机器人系统110中仅描绘了两个连杆，但这仅是为了说明，而没有表示对本公开的范围进行任何限制。在本公开的其他实施方式中，可以在机器人系统110中部署更多的连杆。通常，如果存在n个连杆，其中n是自然数，则在框310处可以获得n个朝向。在这时，所获得的朝向可以用朝向的阵列来表示，其中阵列中的第i个元素可以指示与第i个连杆相关联的第i个朝向。

在框320处，可以从配备在连杆112之一上的视觉设备114获得被放置在机器人系统110中的物体220的至少一个图像。在此，物体220可以被放置在机器人系统110中的由连杆112可到达的区域内。在一些实施方式中，物体220可以是校准板，校准板可以被用于对视觉设备114进行校准。

在框330处，基于朝向和至少一个图像，确定在视觉设备114的视觉坐标系254与连杆112的连杆坐标系252之间的映射(称为“第一映射”)。

在一些实施方式中，可以通过坐标系252和254之间的转换来表示第一映射。例如，可以使用转换矩阵来表示第一映射。通过第一映射可以将由视觉坐标系254中的视觉设备114捕获的物体220中的点从视觉坐标系254转换到世界坐标系250。

4.确定第一映射

在各个实施方式中，可以以各种各样的方式来确定第一映射在一些实施方式中，可以从一组朝向和一个图像来确定第一映射。备选地，在其他的实施方式中，可以从两组朝向和两个图像来确定第一映射。现在将讨论用于确定第一映射的这两种方式的细节。

4.1.示例实现i

在一些实施方式中，例如，为了确定第一映射，可以以第一姿态来布置连杆112。此时，根据上述的框310和320，可以分别获得物体220的图像的多个连杆112的朝向，然后可以使用所获得的朝向和图像来确定第一映射。在这些实施方式中，基于在框310处获得的朝向，可以确定机器人系统110的连杆坐标系252与世界坐标系250之间的映射(称为“第二映射”，并且由转换矩阵表示)。可以使用第二映射将坐标从连杆坐标系252转换到世界坐标系250。然后，基于在框320处获得的图像，可以确定在视觉坐标系254和世界坐标系250之间的映射(称为“第三映射”，并且由转换矩阵表示)。可以使用第三映射将坐标从视觉坐标系254转换到世界坐标系250。

根据机器人系统110的各个部分中的几何关系，基于第二和第三映射可以确定第一映射如下：

与确定第一映射的难度相比，确定第二映射和第三映射相对来说较为容易。通过这些实施方式，提供了一种有效的转换方法，用于确定视觉设备114的视觉坐标系254与连杆112的连杆坐标系252之间的第一映射。

在一些实施方式中，可以基于连杆112的朝向和位置来确定第二映射。由于连杆112的朝向和位置是容易获得的，因此这些实施方式提供了一种方便和有效的方式，以用于确定连杆坐标系252与世界坐标系250之间的第二映射。现在，将参考图4来描述用于确定第二映射的示例实施方式。

在图4中，为简单起见在机器人系统110中仅示出了一个连杆410。将容易理解，当机器人系统110包括更多的连杆112时应如何确定第二映射。在此，机器人系统110在世界坐标系250中被定义，而连杆410在连杆坐标系252中被定义。在此示例中，可以根据在图3的框310处所示的程序来确定朝向330。基于连杆410的高度h和连杆410的宽度w，可以确定连杆410的位置。

基于如图4中所示的几何关系，可以确定连杆坐标系252与世界坐标系250之间的第二映射例如，基于宽度w、高度h和朝向330的三角函数可以被用来确定转换矩阵并且在下文中将省略细节。

在一些实施方式中，在获得至少一个图像之前，可以用视觉设备114的校准板对视觉设备114进行校准。将参考图5来提供细节，图5示出了根据本公开实施方式的用于基于校准板510对视觉设备114进行校准的示意图500。如图5中所示，校准板510可以被用于对视觉设备114进行校准。校准板510可以是印有网格以及参考标记512和514的板。在此，参考512和514可以被用来确定视觉坐标系254中的方向x和y。在本公开的此实施方式中，视觉设备114可以根据传统的解决方案进行校准，从而可以定义由视觉设备114所拍摄的图像中的像素与校准板510中的对应点之间的映射。因此，在校准过程期间，可以确定视觉坐标系254中的x轴520、y轴530和原点540。

通过这些实施方式，视觉设备114可以用校准板510进行校准，因此可以在准确的基础上执行本公开中的进一步处理。此外，可以以精确的方式来实现用于确定各种坐标系之间的映射并用于控制机器人系统110的后续程序。

在一些实施方式中，可以基于在框320处获得的图像来确定第三映射。现在，将参照图6来描述用于确定第三映射的示例实施方式。图6示出了根据本公开实施方式用于基于在由视觉设备114捕获的图像中选择的点来确定视觉坐标系254和世界坐标系250之间的第三映射的示意图600。如图6中所示，可以从图像中的x轴510选择第一点610和第二点620。在此，具有尖端的工具可以被连接到连杆112，以用于选择第一点610和第二点620。图像中的y轴520上的第三点630也可以与尖端一起被选择。在此示例中，图像可以是校准板或被放置在视觉设备114下方的另一物体的图像。

如图6中所示，可以分别从图像中的三个点610、620和630来测量视觉坐标系254中的三个坐标。在一些实施方式中，三个坐标中的每一个可以包括六个自由的度数：(x,y,z,α,β,γ)，其中诸如(x，y，z)的三个自由度用于指示位置；诸如(α,β,γ)的三个自由度用于指示方向。此外，可以从机器人系统110读取世界坐标系250中的三个点610、620和630的三个坐标，并且所读取的坐标也可以表示为(x,y,z,α,β,γ)。基于在视觉坐标系254和世界坐标系250中的坐标的上述值，可以确定第三映射

通过这些实施方式，可以从视觉设备112拍摄的图像中选择以上三个点。由于可以从图像中测量视觉坐标系254中的三个点的坐标，并且可以从机器人系统110读取这三个点在世界坐标系250中的坐标，因此可以在无需人工干预的情况下以自动方式来确定第三映射。基于第二映射和第三映射，可以根据上面的等式(1)来确定第一映射。

4.2.示例实施ii

以上段落已经描述了用于基于一组朝向和一个图像来确定第一映射的一些实施方式。在下文中将描述用于基于两组朝向和两个图像来确定第一映射的其他实施方式。

在一些实施方式中，为了获得连杆的朝向，可以分别以第一姿态和第二姿态布置连杆112。当以第一姿态布置连杆时，可以针对连杆112获得连杆的第一组朝向和物体220的第一图像。此外，当连杆以第二姿态进行布置时，可以获取连杆的第二组朝向和物体220的第二图像。在此，当连杆112的位置从第一姿态改变为第二姿态时，物体220的位置应当保持不变。

在这些实施方式中，可以基于以下等式(2)来确定第一映射，该等式表示世界坐标系250和视觉坐标系254之间的转换：

在上面的等式(2)中，指示由世界坐标系250表示的物体220中的点，而指示由视觉坐标系254表示的物体220中的点。在这个实施方式中，第一组朝向可以被用来确定与第一姿态相关联的而第一图像可以被用来确定因此，可以相应地确定第一映射通过这些实施方式，提供了另一种方式来用于通过将机器人系统110的连杆112放置于第一姿态和第二姿态来确定第一映射。通过分别收集与第一姿态和第二姿态相关联的朝向和图像，可以以自动的方式来确定第一映射而无需任何手动干预。

在一些实施方式中，基于上面的等式(2)，可以在第一映射、第一组朝向和第二组朝向以及第一图像和第二图像之间构建转换关系，其中第一映射是转换关系中的未知变量。继续以上示例，从第一组朝向和第二组朝向以及第一图像和第二图像确定的值可以替换等式(2)中的对应变量，以获得下面的等式(3)和(4)：

然后，可以求解等式(3)和(4)以便确定第一映射。在上面的等式(3)中，可以从第一组朝向来确定值并且可以从第一图像来确定值类似地，在上面的等式(4)中，可以从第二组朝向来确定值并且可以从第二图像来确定值此外，由于和是常数的事实，因此可以从等式(3)和(4)推导出等式(5)：

在上面的等式(5)中，第一映射是未知数值，而等式(5)中的所有其他值都是已知的。通过求解上面的等式(5)，可以确定第一映射通过这些实施方式，通过求解基于在机器人系统中实时收集的测量值而构建的转换关系，可以容易地确定第一映射。在此，所收集的测量值可以正确反映各种坐标系之间的关联，因此可以在无需人工干预的情况下以准确且自动的方式来确定第一映射。

5.基于第一映射的机器人系统管理

以上段落已经描述了如何确定第一映射，一旦确定了第一映射，可以使用第一映射来促进机器人系统110的操作。具体地，可以使用第一映射将机器人系统110将要处理的目标物体中的点从视觉坐标系254转换到世界坐标系250。替换地，可以使用第一映射将用于机器人系统110的控制器120的命令中的点从世界坐标系250转换到视觉坐标系254。此外，可以将各种坐标系转换到统一的坐标系，从而可以辅助机器人系统110执行所期望的操作。

在一些实施方式中，可以从视觉设备114获得将要由机器人系统110处理的目标物体的图像。可以从所获得的图像中确定目标物体的源坐标，在这里，源坐标以视觉坐标系254表示并且它可以由视觉设备114直接测量。此外，基于源坐标和第一映射，可以确定目标物体的目的地坐标。在此示例中，目的地坐标以世界坐标系250表示，并且它可以基于上面的等式(2)来确定。进一步，可以基于目的地坐标来处理目标物体。

在一个示例中，如果工具210被连接到连杆112，并且期望由工具210在目标物体的中心钻孔。首先，可以从由视觉设备114所拍摄的图像中获得关于该目标物体的尺寸和位置信息。可以将这些信息从视觉坐标系254转换到世界坐标系250，以协助控制器120确定连杆114的移动路径。然后，该移动路径可以将工具210引导至目标物体的中心并在那里钻孔。通过这些实施方式，在机器人系统110的后续操作期间，可以容易地在视觉坐标系254和世界坐标系250之间转换目标物体的坐标。

6.示例设备和系统

在本公开的一些实施方式中，提供了一种用于管理机器人系统110的装置700。图7示出了根据本公开实施方式的用于管理机器人系统110的装置700的示意图。如图7中所示，装置700可以包括：朝向获得单元710，被配置为获得当机器人系统10中的连杆112被布置在至少一个姿态时的连杆112的朝向，朝向中的每个朝向指示由连杆112中的一个连杆指向的方向；图像获得单元720，被配置为从配备在连杆112中的一个连杆上的视觉设备114获得被放置在机器人系统110中的物体220的至少一个图像；以及确定单元730，被配置为基于朝向和至少一个图像，确定视觉设备114的视觉坐标系254与连杆112的连杆坐标系252之间的第一映射。

在一些实施方式中，确定单元730包括：第二映射确定单元，被配置为基于朝向，确定连杆坐标系252与机器人系统110的世界坐标系250之间的第二映射；第三映射确定单元，被配置为基于至少一个图像，确定视觉坐标系254与世界坐标系250之间的第三映射；以及第一映射确定单元，被配置为基于第一映射、第二映射和第三映射之间的转换关系来确定第一映射。

在一些实施方式中，第二映射确定单元还被配置为：基于连杆112的朝向和位置来确定第二映射。

在一些实施方式中，第三确定单元包括：测量值获得单元，被配置为：分别获得针对至少一个图像中的图像中的第一点和第二点的第一测量值和第二测量值，第一点和第二点位于视觉坐标系254的第一轴上；获得图像中的第三点的第三测量值，第三点位于视觉坐标系254的第二轴上；以及映射确定单元，被配置为基于获得的第一测量值、第二测量值和第三测量值来确定第三映射。

在一些实施方式中，装置700还包括校准单元，被配置为在获得所述至少一个图像之前，利用所述视觉设备114的校准板来校准所述视觉设备。

在一些实施方式中，朝向获得单元710还被配置为：获得当一组连杆112被布置在第一姿态时的连杆112的第一组朝向；以及获得当一组连杆112被布置在第二姿态时的连杆112的第二组朝向；以及图像获得单元还被配置为：获得当连杆112被布置在第一姿态时的第一图像，以及获得当连杆112被布置在第二姿态时的第二图像。

在一些实施方式中，确定单元730包括：构建单元，被配置为构建第一映射、第一组朝向和第二组朝向以及第一图像和第二图像之间的转换关系，第一映射是转换关系中的未知变量；以及求解单元，被配置为对转换关系进行求解以便确定第一映射。

在一些实施方式中，图像获得单元720还被配置为从视觉设备114获得将要由机器人系统110处理的目标物体的图像。

在一些实施方式中，装置700还包括：源确定单元，被配置为确定所获得的图像中的目标物体的源坐标，源坐标以视觉坐标系表示；目的地确定单元，被配置为基于源坐标和第一映射来确定目标物体的目的地坐标，目的地坐标以世界坐标系250表示；以及处理单元，被配置为基于目的地坐标来处理目标物体。

在本公开的一些实施方式中，提供了一种用于管理机器人系统的系统800。图8示出了根据本公开实施方式的用于管理机器人系统110的系统800的示意图。如图8中所示，系统800可以包括耦合到计算机可读存储单元820的计算机处理器810，并且存储单元820包括指令822。当由计算机处理器810执行时，指令822可以实现在前述段落中所描述的用于管理机器人系统的方法，并且在下文中将省略其细节。

在本公开的一些实施方式中，提供了一种用于管理机器人系统的计算机可读介质。该计算机可读介质具有存储在其上的指令，并且该指令在至少一个处理器上执行时可以使得至少一个处理器执行在前述段落中所描述的用于管理机器人系统的方法，并且在下文中将省略其细节。

通常，本公开的各种实施方式可以以硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合来实现。一些方面可以以硬件来实现，而其他方面可以以可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件来实现。尽管本公开实施方式的各个方面被图示和描述为框图、流程图或使用一些其他图形表示来图示和描述，但是应当理解，作为非限制性的示例，本文所述的框、装置、系统、技术或方法可以以硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备或其某种组合来实现。

本公开还提供了有形地存储在非暂时性计算机可读存储介质上的至少一个计算机程序产品。该计算机程序产品包括计算机可执行指令，诸如程序模块中包括的那些指令，这些指令在目标真实或虚拟处理器上的设备中被执行，以执行在上文中参考图3所述的过程或方法。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等。如在各种实施方式中所期望的，程序模块的功能性可以在程序模块之间组合或分割。用于程序模块的机器可执行指令可以在本地或分布式设备内被执行。在分布式设备中，程序模块可以位于本地和远程存储媒体中。

可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写用于执行本公开方法的程序代码。可以将这些程序代码提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，以便当程序代码在由处理器或控制器执行时使得在流程图和/或框图中指定的功能/操作被实现。程序代码可以完全在计算机上执行，部分在计算机上执行，作为独立软件包执行，部分在计算机上而部分在远程计算机上执行，或者完全在远程计算机或服务器上执行。

上述程序代码可以在机器可读介质上实施，机器可读介质可以是任何有形介质，其可以包含或存储供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读存储介质。机器可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置或设备、或前述的任何介质的合适组合。机器可读存储介质的更具体的示例可以包括具有一根或多根导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦可编程读取器只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(cd-rom)、光存储设备、磁存储设备或上述的任意介质的合适组合。

此外，尽管以特定顺序描绘了操作，但这不应被理解为要求以所示的特定顺序或以连续的顺序来执行这种操作，或者执行所有图示操作以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可以是有利的。同样地，尽管以上讨论中包含数个具体的实现细节，但是这些细节不应被解释为对本公开内容范围的限制，而应被解释为是对可以特定于特定实施方式的特征的描述。在单独的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合实现。另一方面，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以分别在多个实施方式中或以任何合适的子组合来实现。

尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应当理解，在所附权利要求书中定义的主题不必限于上述的具体特征或动作。相反，上述的具体特征和动作被公开为实现权利要求的示例形式。