一种坐标转换参数的标定方法及坐标转换方法与流程

    技术2026-07-18  8


    本发明涉及机械臂,尤其涉及一种坐标转换参数的标定方法及坐标转换方法。


    背景技术:

    1、目前双相机系统坐标系转机械臂系统坐标系的主要方法是先基准尺定向,再用双相机进行机械臂tcp点标定,最后将双相机坐标系统一至机械臂坐标系。该方法的主要步骤如下:先架双相机测量系统,在标定和使用过程中,两台相机的相对位置和姿态保持不变,如果存在变化,需要重新开始标定。在两台相机的视场范围内测量基准尺在不同位置的不同姿态,为提高测量精度,整个标定过程需要覆盖整个测量空间。标定完毕后,保持相机的位置和姿态不变。在机械臂末端上粘贴一个靶球座,放置一个摄影靶球。用标定完成后的双目相机监控这个摄影靶球,记录初始位置。机械臂末端以4个不同的姿态接近初始位置,用双目相机判断末端接近是否成功,完成tcp点标定。完成tcp标定的机械臂移动4个位置,记录在机械臂坐标系下的坐标值,并用标定完成后的双目相机测量这4个位置。通过这4个公共点转换,实现双相机坐标系转机械臂坐标系。

    2、但是,双目相机在使用过程中不能发生位置和姿态的相对变动,如果发生变动,需要重新开始标定,标定过程麻烦,系统容错性太差;并且该方法每次均需要进行基准尺定向,基准尺定向速度慢,效率低下,无法实现快速标定。


    技术实现思路

    1、本发明提供了一种坐标转换参数的标定方法及坐标转换方法,以解决双目相机标定速度较慢的问题。

    2、根据本发明的一方面,提供了一种坐标转换参数的标定方法,包括:

    3、在机械臂处于基准状态时,获取双目相机所测量的摄影编码点的测量坐标;

    4、基于所述测量坐标与预确定的摄影编码点的标定坐标进行拟合,确定第一坐标转换参数,其中,所述摄影编码点的标定坐标为摄影编码点在机械臂坐标系下的坐标;

    5、根据所述测量坐标和第一坐标转换参数确定所述摄影编码点的机械坐标。

    6、根据本发明的一方面,提供了一种坐标转换方法,包括:

    7、获取双目相机所测量的待测标记点的当前坐标;

    8、根据所述当前坐标和预确定的第一坐标转换参数确定所述待测标记点的机械坐标,其中,所述第一坐标转换参数采用如本发明任一实施例所述的方法标定得到。

    9、根据本发明的另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:

    10、至少一个处理器;以及

    11、与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,

    12、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序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发明任一实施例所述的方法。

    13、根据本发明的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的方法。

    14、本发明实施例的技术方案,通过在机械臂处于基准状态时,获取双目相机所测量的预设数量的摄影编码点的测量坐标;基于所述测量坐标与预确定的摄影编码点的标定坐标进行拟合,确定第一坐标转换参数,其中,所述摄影编码点的标定坐标为摄影编码点在机械臂坐标系下的坐标,解决了双目相机在使用过程中位置和姿态移动后标定速度较慢的问题,在标定过程中确定编码摄影点的标定坐标,在应用过程中双目相机的位置改变后重新标定时,双目相机仅需要测量摄影编码点的坐标,通过测量得到的测量坐标值与预先确定的标定坐标进行拟合,得到第一坐标转换参数。本发明实施例提供的标定方法,在进行坐标转换参数的标定时速度快、效率高,且仅需要测量摄影编码点的坐标即可实现双相机定向和测量,快速简洁;在相机位置发生改变后重新进行标定时,仅需要将机械臂控制在基准状态标定一次即可得到第一坐标转换参数,容错性更好。

    15、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明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:

    1.一种坐标转换参数的标定方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述摄影编码点的标定坐标的确定步骤包括:

    3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一坐标确定激光跟踪仪坐标系与机械臂坐标系的转换关系,包括:

    4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述转换关系确定激光跟踪仪测量的激光靶球坐标,包括:

    5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述控制双目相机测量所述机械臂上的摄影靶球和摄影编码点之前,还包括:

    6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述摄影靶球坐标、摄影编码坐标和激光靶球坐标确定所述摄影编码点的标定坐标,包括:

    7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述基准状态为机械臂的轴处于同一平面,且所述平面与水平面垂直。

    8.一种坐标转换方法,其特征在于,包括:

    9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的方法。


    技术总结
    本发明公开了一种坐标转换参数的标定方法及坐标转换方法,标定方法包括:在机械臂处于基准状态时,获取双目相机所测量的预设数量的摄影编码点的测量坐标;基于所述测量坐标与预确定的摄影编码点的标定坐标进行拟合,确定第一坐标转换参数,其中,所述摄影编码点的标定坐标为摄影编码点在机械臂坐标系下的坐标,解决了双目相机在使用过程中位置和姿态移动后标定速度较慢的问题,在重新标定时,双目相机仅需要测量摄影编码点的坐标,速度快、效率高,且仅需要测量摄影编码点的坐标即可实现双相机定向和测量,快速简洁;在相机位置发生改变后重新进行标定时,仅需要将机械臂控制在基准状态标定一次即可得到第一坐标转换参数,容错性更好。

    技术研发人员:邱磊,刘思仁,李琳,李明,邵晨旭,沈立恒
    受保护的技术使用者:上海飞机制造有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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