手眼标定的培训视频精华摘录(1)

这篇贴子是看了一套网上的手眼标定的培训视频后的记录。

大凡是培训视频,都存在废话很多的问题,关于这一点,其实也是跟你自己的知识储备多少有关,比如对于小白来讲,也许每一句话都不是废话。

本贴就是勇哥记录下来的认为其精华部分内容。

评心而论,老师讲得不错,很有经验,虽然经常在中间插播自己的培训室广告。^-^

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大家都知道,手眼标定就是确定手和眼的坐标关系。

手指的就是机械手,眼就是CCD。

(一)机械手的分类

常见的四类: 

左上角是并联机械手,它的三根爪子电机的坐标系是独立不关联的。这种机械手的特点的是抓取速度快,每分钟可以取放高达120次物料。

右上角是工业六轴机器人,它的每一个轴都可以有一个坐标系,每个轴的坐标系又会对下一个轴产生影响,就像是串联起来一样,所以我们称为串联机械手。它种机器人也会有四轴或者五轴的。

左下角是epson的水平摆动的四轴机械手。

右下角是三轴机械手,常见的有点胶平台,通常使用运动控制卡来控制。

image.png

(二)机器人视觉的知识核心

有三点

  • 视觉算法

  • 运动控制算法

    正反解运算(正解:每个轴的电机转多少度可以让未端走到x,y,z,反解是反过来),插补算法等

  • 手眼标定


(三)手眼标定需要理解向个坐标系:

有下面这些

  • 机械手基础坐标系

  • 机械手未端坐标系

  • 相机坐标系

    相机还可有像素坐标系,对应的物理坐标系(像素毫米关系)

  • 物料平面的工具坐标系(也叫世界坐标)


(四)标定的目的

手眼标定要做的就是,求出这些坐标系之间平移与旋转矢量够成的矩阵关系。

最关键的就是机械手基础坐标系与相机坐标系之间建立的矩阵关系。

如果只是做相机坐标系和物料平面的工具坐标系之间的矩阵关系,我们称为单相机标定,通常用来做测量尺寸之类的应用。


(五)标定方式的分类

(1)九点标定

(2)标定板标定


(六)halcon的九点标定代码

*【1】标定
*1、得到九点标定板在相机坐标系中的像素坐标
area_center (SortedRegions, Area, Row, Column)
*2、通过机械手末端走这九个点,得到九点标定板在机械手基础坐标系中的位置
Row1:=[55,50,45,5,0,-5,-50,-50,-50]
Column1:=[375,325,270,380,330,280,395,340,290]
*3、得到变换矩阵
vector_to_hom_mat2d (Row, Column, Row1, Column1, HomMat2D)
*【2】求解
affine_trans_point_2d (HomMat2D, row2, column2, Qx, Qy)

代码的解释参见勇哥另一篇贴子《halcon之手眼标定基本原理


(七)问题解释:

(一)如下图所示,相机绑定在移动轴上,这个是眼在手上吗?

image.png

这个也可能是一种相机固定拍照方式。

如果它标定的时候在一个固定位置标定,并且拍照的时候也会移动到这个位置拍照,那么它就是一种固定相机拍照。

这种方式仅仅是因为不方便在这个地方放一个相机支架(因为可能撞机)。


(二)手眼标定,必须九点吗?

不是,但是至少是要求3点以上,为什么呢?

image.png

九点标定就是求解上面方程,其中x'y'是已知的机械手的基础坐标系的点,x,y是像素坐标系的点,要求的变量是a, b, c。

(为啥只有x,y没有Z呢,这是因为我们是固定高度标定的, Z没有变化,而单相机也看不到Z) 

因为是一个三元一次方程组,必须有3个以上的方程组合起来才可以解出方程。



本文出自勇哥的网站《少有人走的路》wwww.skcircle.com,转载请注明出处!讨论可扫码加群:

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