四軸平面機械人的手眼標定

2021-09-26 13:31:39 字數 1826 閱讀 1446

在實際的機械人應用中,通常會給機械人配備視覺感測器,視覺感測器用於感知周圍環境。但是,通過視覺感測器獲取的場景座標是基於視覺座標系下的,機械人並不能直接使用,要獲取機械人可以直接使用的座標資訊,必須將座標轉換到機械人座標系下。因此,機械人手眼標定的目的是為了獲取從視覺座標系轉換到機械人座標系的轉換矩陣。

機械人手眼標定問題可以分為兩類:

1)eye-in-hand,視覺感測器安裝在機械人末端執行器上,隨著機械人的移動而移動;

2)eye-to-hand,視覺感測器固定安裝,與機械人基座座標系相對固定。

1)相機拍攝平面上的物體;

2)在拍攝的影象中定位物體的位置(畫素座標);

3)將畫素座標轉換到機械手基座座標系下;

4)機械手抓取零件。

四軸平面機械人手眼標定的任務就是計算出畫素座標系到機械手基座座標系下的轉換矩陣。由於相機拍攝的是乙個平面,而機械手作業的區域也是乙個平面,因此,平面機械人手眼標定的任務可以轉換成計算兩個平面之間的對映關係的過程,也就是計算兩個平面之間的仿射變換。

點(x,y,w)『為影象點的齊次座標,而點(x』,y』,w』)'為機械手每組場景的控制器讀數(僅讀取x,y引數)的齊次座標,經過如下轉換。

%計算影象座標

area_center(sortedregions,area,row,column)

%輸入機械手示教的9點座標

column_robot := [275,225,170,280,230,180,295,240,190]

row_robot := [55,50,45,5,0,-5,-50,-50,-50]

%求解放射變換矩陣,hommat2d是影象座標和機械手座標之間的變換矩陣

vector_to_hom_mat2d(row,column,row_robot,column_robot,hommat2d)

%由畫素座標和標定矩陣求出機械人基礎座標系中的座標

affine_trans_point_2d(hommat2d,row2,column2,qx,qy)

//計算影象座標

std::vectorimg_corners;

//輸入機械手示教的9點座標

std::vectorrobot_corners;

cv::mat transform;

//計算手眼標定矩陣transform

cv::estimateaffine2d(img_corners, robot_corners,transform);

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