[发明专利]一种机器人3D手眼标定方法、系统、装置及介质

说明书

本发明公开了一种机器人3D手眼标定方法、系统、装置及介质，其中方法包括以下步骤：3D设备采集标定场景的点云数据；从所述点云数据中获取标定物的点云；将获得的标定物的点云，与所述标定物的预设点云进行匹配，获得标定物在3D设备中的位姿；根据获得的位姿实现手眼标定；其中，所述标定物固定在机器人的机械臂的末端。本发明通过从标定场景的点云数据中分割出标定物的点云，对分割获得的标定物的点云与预设点云进行匹配，获得标定物在3D设备中的位姿，实现机器人的手眼标定，提高了手眼标定的效率，可广泛应用于智能机器人技术领域。

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种机器人3D手眼标定方法、系统、装置及介质。

背景技术

机器人已被广泛应用于各个不同的领域，包括医疗、工业生产、环境监测、城市管理等。在面对不同的应用环境，机器人自身对环境的适应能力，工作效率等提出了更高的要求，将机器视觉和机器相互结合将极大的提升机器人工作属性。机器人借助机器视觉进行工作的前提通常需要首先完成手眼标定，即建立机器人与机器视觉设备之间的转化关系。

目前手眼标定大多还是基于2D机器视觉的机器人2D手眼标定，但是2D的手眼标定完成后，机器人仅能对特定平面上的工件进行操作；当工件离开特定平面后，就无法完成抓取任务，故需要进行3D的手眼标定。另外对于“眼在手外”的工作情景，3D设备距离工作区域较远，为了提高机器人基于3D视觉的工作精度，就需要采用更高精度的3D相机，但这会使得手眼标定的耗时增加，影响了手眼标定的的效率。其中，“眼”指视觉设备，“手”指机器人的末端。

发明内容

为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于提供一种机器人3D手眼标定方法、系统、装置及介质。

本发明所采用的技术方案是：

一种机器人3D手眼标定方法，包括以下步骤：

3D设备采集标定场景的点云数据；

从所述点云数据中获取标定物的点云；

将获得的标定物的点云，与所述标定物的预设点云进行匹配，获得标定物在3D设备中的位姿；

根据获得的位姿实现手眼标定；

其中，所述标定物固定在机器人的机械臂的末端。

进一步，所述预设点云通过以下方式获得：

获取标定物的尺寸信息；

根据尺寸信息获取标定物的模型图；

对所述模型图进行点云化处理，获得预设点云。

进一步，所述从所述点云数据中获取标定物的点云，包括：

利用高斯滤波对点云数据进行去噪；

采用体素网格滤波方法对去噪后的点云数据进行下采样；

采用欧式距离实现的聚类算法从经过下采样的点云数据中，获取标定物的点云。

进一步，所述将获得的标定物的点云，与所述标定物的预设点云进行匹配，获得标定物在3D设备中的位姿，包括：

采用ICP算法对将获得的标定物的点云，与所述标定物的预设点云进行匹配，获得标定物在3D设备中的位姿^sensorH_obj。

进一步，所述机器人3D手眼标定方法还包括：

在机器人手眼标定的过程中，采用机器人编程和TCP通讯进行控制；

通过机器人编程控制机器人运动到指定的位姿，并通过TCP通讯发送信息，以使3D设备采集点云数据。