一种简单有效的eye in hand手眼标定方法

该方法只适用于“眼在手上”(eye in hand)这种情况。

实验环境:

  • 安装时保持机器人基坐标系xy平面保持与地面平行,并标定出机器人坐标系x方向;

  • 机器人末端安装一个标定枪尖,并标定出枪尖与基坐标系的关系(工具坐标系的标定)。

手眼关系是求相机 image.png 与机器人末端 image.png 的变换关系,可以用矩阵 image.png来表示,其中计算旋转量 image.png 比较麻烦并且引入误差比 image.png 大。本文提出的标定方法如下:

  • 调整相机平面与地面平行;

  • 调整相机平面中心线x方向与机器人基坐标系x方向平行;

  • 以上两步约束了相机坐标系与机器人坐标系只有平移关系,消除了旋转关系;

  • 记录此时机器人末端 image.png与机器人基坐标系的旋转矩阵 image.png ,这个旋转矩阵 image.png 是机器人末端 image.png 与相机 image.png的旋转关系;

  • 在地面画出相机中心横纵十字线,调整机械臂高度使枪尖抵住地面,测量出此时相机与地面的高度 image.png (相机标定可以得到),记录当前枪尖与机器人末端 image.png的高度 image.png ,将枪尖行走到相机十字中心位置,记录x,y方向的变化量 image.png 。最后得到平移向量 image.png


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