(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210508569.3 (22)申请日 2022.05.11 (71)申请人 厦门微亚智能科技有限公司 地址 361000 福建省厦门市 火炬高新区信 息光电园金丰大厦201A室 (72)发明人 陈文贤　 (74)专利代理 机构 厦门仕诚联合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 35227 专利代理师 蔡稷元 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种机器人手眼标定方法、 装置、 设备及可 读存储介质 (57)摘要 本发明提供了一种机器人手眼标定方法、 装 置、 设备及可读存储介质， 涉及机器人控制技术 领域， 包括获取第一信息,所述第一信息为获取 与待测对象相匹配的模板的中心 像素坐标； 根据 标定矩阵算法和所述第一信息,计算得到第二信 息,所述第二信息包括多个待测对象的坐标值； 将多个待测对象的所述坐标值通过粗标定矩 阵 映射到世界坐标系中， 得到三组世界坐标数据， 并基于圆拟合法进行求解,得到旋转标定数据， 最终得到标定矩阵。 本发明的有益效果为通过对 特征点自动微调， 获取到九组精确的图像坐标值 和机器人坐标值， 从而求出标定矩阵， 极大地避 免光源干扰以及人为相机对焦不准所导致的标 定误差， 对 整体的标定精度有显著的提高。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 114833832 A 2022.08.02 CN 114833832 A 1.一种机器人手眼标定方法， 其特 征在于， 包括： 获取第一信息,所述第一信息为获取与待测对象相匹配的模板的中心像素坐标； 根据标定矩阵算法和所述第一信息,计算得到第二信息,所述第二信息包括多个待测 对象的坐标值； 将多个待测对象的所述坐标值通过粗标定矩阵映射到世界坐标系中， 得到三组世界坐 标数据， 并基于圆拟合法进行求 解,得到旋转标定数据； 将所述旋转标定数据进行计算处 理,最终得到标定矩阵。 2.根据权利要求1所述的机器人手眼标定方法， 其特征在于,所述根据标定矩阵算法和 所述第一信息,计算得到第二信息,所述第二信息包括多个待测对象的坐标值， 其中包括： 获取机器人带动采集装置移动后得到的目标坐标数据集合， 所述机器人带动采集装置 移动包括所述机器人带动采集装置以初始注册位置为起点移动设定的步数， 所述目标坐标 数据集合包括每次移动后 获取采集装置的机器人关节轴中心的基坐标组成的轴中心基坐 标集合和每次移动后 获取标志点在采集装置坐标系下的像素坐标组成的标志点像素坐标 集合； 根据所述目标坐标数据集合对所述像素坐标系与 所述目标坐标系 进行粗标定计算， 得 到粗标定结果， 所述 粗标定结果包括移动 后的最佳九 组世界坐标和像素坐标 数据； 根据转置矩阵对所述粗标定结果进行计算， 得到与所述粗标定结果相对应的六个坐标 值。 3.根据权利要求1所述的机器人手眼标定方法， 其特征在于,所述将多个待测对象的所 述坐标值通过粗标定矩阵映射到世界坐标系中， 得到三组世界坐标数据， 并基于圆拟合法 进行求解,得到旋转标定数据， 其中包括： 获取三组像素坐标数据， 所述三组像素坐标数据 是通过机器人带动采集装置旋转三 次 角度后记录对应的三组像素坐标位置数据； 根据粗标定矩阵， 将三组所述像素坐标数据映射至世界坐标系中， 得到三组世界坐标 数据； 基于三点求圆形法， 将三组所述世界坐标数据进行变换矩阵， 得到第 三信息， 所述第三 信息包括 一个圆心坐标和所述圆心对应圆的半径； 将所述第三信息和所述机器人的当前位置坐标进行差值计算， 得到固定偏差值， 从而 得到旋转标定数据。 4.根据权利要求1所述的机器人手眼标定方法， 其特征在于,所述将所述旋转标定数据 进行计算处 理,最终得到标定矩阵， 其中包括： 以机器人的法兰平面与基座平面平行的姿势， 控制所述机器人的采集装置每次旋转预 设角度后与标定 板圆心对准， 并记录对准时所述采集装置的位置信息和角度信息； 根据所述 位置信息和所述角度信息， 得到所述采集装置的偏移量； 根据所述偏移量， 获取 所述像素坐标系与所述目标坐标系之间的粗标定变换矩阵； 根据所述目标坐标数据集合和所述粗标定变换矩阵进行精标定计算， 得到所述像素坐 标系与所述目标坐标系之间的精标定变换矩阵， 从而得到最终的标定矩阵。 5.一种机器人手眼标定装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块： 用于获取第一信息,所述第一信息为获取与待测对象相匹配的模板的中心权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114833832 A 2像素坐标； 第一计算模块： 用于根据 标定矩阵算法和所述第 一信息,计算得到第 二信息,所述第二 信息包括多个待测对象的坐标值； 映射模块： 用于将多个待测对象的所述坐标值通过粗标定矩阵映射到世界坐标系中， 得到三组世界坐标 数据， 并基于圆拟合法进行求 解,得到旋转标定数据； 第二计算模块： 用于将所述旋转标定数据进行计算处 理,最终得到标定矩阵。 6.根据权利要求5所述的机器人手眼标定装置， 其特征在于， 所述第一计算模块， 其中 包括： 第一获取单元： 用于获取机器人带动采集装置移动后得到的目标坐标数据集合， 所述 机器人带动采集装置移动包括所述机器人带动采集装置以初始注册位置为起点移动设定 的步数， 所述目标坐标数据集合包括每次移动后获取采集装置的机器人关节轴中心的基坐 标组成的轴中心基坐标集合和每次移动后 获取标志点在采集装置坐标系下的像素坐标组 成的标志点像素坐标集 合； 第一计算单元： 用于根据所述目标坐标数据集合对所述像素坐标系与 所述目标坐标系 进行粗标定计算， 得到粗标定结果， 所述粗标定结果包括移动后的最佳九组世界坐标和像 素坐标数据； 第二计算单元： 用于根据转置矩阵对所述粗标定结果进行计算， 得到与所述粗标定结 果相对应的六个坐标值。 7.根据权利要求5所述的机器人手眼标定装置， 其特 征在于， 所述映射模块， 其中包括： 第二获取单元： 用于获取三组像素坐标数据， 所述三组像素坐标数据是通过机器人带 动采集装置 旋转三次角度后记录对应的三组像素坐标位置数据； 映射单元： 用于根据粗标定矩阵， 将三组所述像素坐标数据映射至世界坐标系中， 得到 三组世界坐标 数据； 变换单元： 用于基于三点求圆形法， 将三组所述世界坐标数据进行变换矩阵， 得到第三 信息， 所述第三信息包括 一个圆心坐标和所述圆心对应圆的半径； 第三计算单元： 用于将所述第三信息和所述机器人的当前位置坐标进行差值计算， 得 到固定偏差值， 从而得到 旋转标定数据。 8.根据权利要求5所述的机器人手眼标定装置， 其特征在于， 所述第二计算模块， 其中 包括： 控制单元： 用于以机器人的法兰平面与基座平面平行的姿势， 控制所述机器人的采集 装置每次旋转预设角度后与标定板圆心对准， 并记录对准时所述采集装置的位置信息和角 度信息； 第四计算单元： 用于根据所述位置信息和所述角度信息， 计算得到所述采集装置的偏 移量； 第三获取单元： 用于根据所述偏移量， 获取所述像素坐标系与所述目标坐标系之间的 粗标定变换矩阵； 第五计算单元： 用于根据所述目标坐标数据集合和所述粗标定变换矩阵进行精标定计 算， 得到所述像素坐标系与所述 目标坐标系之间的精标定变换矩阵， 从而得到最终的标定 矩阵。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114833832 A 3