[发明专利]一种相机在机器臂外的手眼标定装置及其标定方法

权利要求书

1.一种相机在机器臂外的手眼标定装置，其特征在于：所述手眼标定装置包括机器人本体、标定板、图像坐标采集设备，机器人本体、标定板、图像坐标采集设备均固定在地面上，机器人本体上设置有机械臂，机械臂、图像坐标采集设备均设置在标定板上方；所述标定板为三维立体标定板，标定板上表面设置有若干个标定点且若干个标定点的空间坐标均不相同。

2.如权利要求1所述的相机在机器臂外的手眼标定装置，其特征在于：所述机器人本体包括固定滑轨、活动板、第一旋转舵机、第二旋转舵机、机械臂，固定滑轨固定在地面上，活动板设置在固定滑轨上端且活动板与固定滑轨滑动连接，活动板与固定滑轨之间设置有推拉舵机并通过推拉舵机控制活动板在固定滑轨上滑动；活动板上固定连接有第一旋转舵机，第一旋转舵机的输出轴与第二旋转舵机固定连接，第二旋转舵机的输出轴与机械臂固定连接。

3.如权利要求2所述的相机在机器臂外的手眼标定装置，其特征在于：所述标定板包括固定连接板、第一梯形块、第二梯形块，固定连接板、第一梯形块、第二梯形块一体成型，第一梯形块、第二梯形块均位于固定连接板上端且第一梯形块底端、第二梯形块底端分别位于固定连接板的两端，第一梯形块的高度低于第二梯形块的高度；所述标定点设置在固定连接板的上端面或第一梯形块、第二梯形块的倾斜斜面上。

4.如权利要求3所述的相机在机器臂外的手眼标定装置，其特征在于：所述手眼标定装置还包括机器人控制器、标定数据处理器，机器人控制器与推拉舵机、第一旋转舵机、第二旋转舵机线路连接，标定数据处理器分别与机器人控制器、图像坐标采集设备通讯连接。

5.如权利要求4所述的相机在机器臂外的手眼标定装置，其特征在于：所述标定数据处理器包括数据传输模块、标定执行模块、误差验证模块，数据传输模块的信号输出端与标定执行模块的信号输入端相连接，标定执行模块的信号输出端与误差验证模块的信号输入端相连接。

6.一种如权利要求5所述的相机在机器臂外的手眼标定装置的标定方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、读取标定点在图像坐标系下的点坐标L1,L2,L3，根据点坐标L1,L2,L3建立坐标系U1，同时读取机器人末端在标定点位置上的世界坐标点P1,P2,P3，根据世界坐标点P1,P2,P3建立坐标系U2；

S2、设定标定方程；

S3、求解标定方程，得到转换矩阵

S4、使用验证点对转换矩阵进行误差验证。