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申请/专利权人：福建(泉州)先进制造技术研究院

摘要：本发明提供一种基于数据优化的手眼标定方法，包括如下步骤：A、采集N组标定板姿态数据及对应的机械臂姿态数据；B、计算过渡手眼标定矩阵及变换矩阵，将各变换矩阵拆解为旋转矩阵和平移矩阵；C、若旋转标准差不大于旋转阈值且平移标准差不大于平移阈值，进入步骤E，否则进入步骤D；D、剔除误差最大的数据组，进入步骤B；E、得到对应的理论平移量和理论旋转角，得到真实平移量和真实旋转角；F、若理论平移量与真实平移量之间的第一差值及各理论旋转角与真实旋转角之间的第二差值，均不大于精度阈值，则保存最终手眼标定矩阵，否则，随机剔除一组数据进入步骤B。本发明利用已知真值循环反馈删除数据，获取高精度的手眼标定矩阵。

主权项：1.一种基于数据优化的手眼标定方法，其特征在于：包括如下步骤：A、移动机械臂，采集N组标定板姿态数据，并记录各标定板姿态数据对应的机械臂姿态数据；B、根据各组标定板姿态数据和对应的机械臂姿态数据计算过渡手眼标定矩阵gTc，并利用公式bTt＝bTg·gTc·cTt得到各标定板至其对应的机械臂基坐标的变换矩阵bTt，再将各变换矩阵拆解为对应的旋转矩阵和平移矩阵；其中，bTg为步骤A中的机械臂姿态数据，cTt为步骤A中的标定板姿态数据；C、利用各旋转矩阵计算旋转平均值和旋转标准差，利用各平移矩阵计算平移平均值和平移标准差，并判断旋转标准差是否不大于设定的旋转阈值，以及平移标准差是否不大于设定的平移阈值，若是，进入步骤E，否则，进入步骤D；D、通过各旋转矩阵和旋转平均值计算对应的旋转误差，通过各平移矩阵和平移平均值计算对应的平移误差，将绝对值最大的旋转误差所对应的标定板姿态数据和与其对应的机械臂姿态数据剔除，将绝对值最大的平移误差所对应的标定板姿态数据和与其对应的机械臂姿态数据剔除，再进入步骤B；E、设置M组已知相机坐标系下标定板的姿态Ttarget_t以及机械臂的真实姿态Trobot_t，利用公式Trobot_c＝Trobot_t·gTc·Ttarget_t计算机械臂的M个理论姿态Trobot_c，通过各理论姿态Trobot_c得到对应的理论平移量和理论旋转角，通过真实姿态Trobot_t得到真实平移量和真实旋转角；F、分别计算各理论平移量与真实平移量之间的各第一差值、各理论旋转角与真实旋转角之间的各第二差值，并获取各第一差值的最大值和各第二差值中的最大值，判断两个最大值是否均不大于对应设定的两个精度阈值，若是，将过渡手眼标定矩阵保存为最终手眼标定矩阵，否则，随机剔除一组标定板姿态数据及其对应的机械臂姿态数据，并进入步骤B；所述步骤C中，通过罗德里格斯公式将旋转矩阵转换为三个旋转角rx、ry、rz，所述三个旋转角表示标定板分别绕机械臂基坐标的X轴、Y轴、Z轴的旋转角度；平移矩阵的元素值x、y、z则分别表示标定板在X轴、Y轴、Z轴上的平移量；所述旋转标准差包括旋转角rx对应的标准差旋转角ry对应的标准差旋转角rz对应的标准差所述平移标准差包括元素值x对应的标准差元素值y对应的标准差元素值x对应的标准差其中，n为标定板姿态数据及其对应的机械臂姿态数据的组数，urx、ury、urz为旋转平均值，ux、ux、ux为平移平均值；过渡手眼标定矩阵gTc通过以下公式计算：bTg1·gTc·cTt1＝bTg2·gTc·cTt2，bTg2-1·bTg1·gTc＝gTc·cTt2cTt1-1；所述步骤E中，通过矩阵分解和罗德里格斯公式分别得到理论平移量和理论旋转角。

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