申请/专利权人：上海仙工智能科技有限公司

申请日：2021-06-21

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN113362396B

主分类号：G06T7/80

分类号：G06T7/80;G06T7/70;G06F17/16;G06F17/12;G05D1/243;G05D1/246;G05D1/633;G05D1/644

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2021.09.24#实质审查的生效;2021.09.07#公开

摘要：本发明提供的移动机器人3D手眼标定方法及装置，方法步骤包括：S1标定相机取景范围覆盖移动机器人全部自由度；S2记录移动机器人所持标定球所处相机坐标系下的点云数据，及其对应当前机器人坐标系下机器人位姿，形成n组点云数据；S3提取标定球球面点云，采用最小二乘拟合算法确定每组点云数据中，标定球球心点所处相机坐标系下的坐标值；S4根据机器人位姿和对应标定球球心点坐标，依据第一算法求解偏移量及手眼标定矩阵；S5将手眼标定矩阵转化为欧拉角的形式，并将手眼标定矩阵结果作为非线性优化的初值；根据第二算法分别计算手眼标定矩阵和偏移量与真值的差值，并据此对手眼标定矩阵进行修正。籍此降低对机器人自由度的适配要求，提高泛用性。

主权项：1.一种移动机器人3D手眼标定方法，其特征在于步骤包括：S1标定相机取景范围覆盖移动机器人全部自由度；S2记录移动机器人所持标定球所处相机坐标系下的点云数据，及其对应当前机器人坐标系下机器人位姿，形成n组点云数据；S3提取标定球球面点云，采用最小二乘拟合算法确定每组点云数据中，标定球球心点所处相机坐标系下的坐标值；S4根据机器人位姿和对应标定球球心点坐标，依据第一算法求解偏移量及手眼标定矩阵；S5将手眼标定矩阵转化为欧拉角的形式，并将手眼标定矩阵结果作为非线性优化的初值；根据第二算法分别计算手眼标定矩阵和偏移量与真值的差值，并据此对手眼标定矩阵进行修正；其中所述第一算法步骤包括：S41根据每个机器人位姿，以欧拉角到旋转矩阵的转换关系，得到其矩阵形式下的位姿信息；S42设偏移量为，可得标定球球心点在机器人坐标系下相应时刻的坐标值；S43设相机坐标系到机器人坐标系的手眼标定矩阵为，将相机坐标系下的球心点坐标转到机器人坐标系下为；设，则相同时刻的机器人位姿与相机坐标系下标定球球心点坐标可以建立如下等式： ，其中偏移量和手眼标定矩阵是需要求解的未知量X；S44根据组对应的机器人位姿和标定球球心点坐标通过步骤S43联立等式，并将等式划为的形矩阵形式；S45利用奇异值分解求解线性方程即可求出未知量，其即为所求的偏移量和手眼标定矩阵；其中所述第二算法步骤包括：S51将手眼标定矩阵转化为欧拉角的形式，其中旋转矩阵与欧拉角之间的转换关系为： ；S52设手眼标定矩阵和偏移量与真值的差值分别为，欧拉角形式下的表示为：；其中，中的数值均趋于0；当时，可以估计，则： ；则矩阵形式的；S53将带入第一算法的公式中，得到的方程，由于已知，前述方程便可利用线性最下二乘的方法进行求解，得到补偿量，从而得到更准确的手眼标定矩阵。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 上海仙工智能科技有限公司 一种移动机器人3D手眼标定方法及装置

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD