[发明专利]一种五轴运动平台的手眼标定方法、装置及相关设备

权利要求书

1.一种五轴运动平台的手眼标定方法，其特征在于，包括：

采集相机以当前位姿拍摄标定块时的示教器参数和旋转角度参数，并获取AC转台尺寸参数；

利用所述示教器参数、所述旋转角度参数以及所述AC转台尺寸参数构建涂胶针头坐标系到五轴基准坐标系的第一转换关系；

将五轴运动平台的坐标转换矩阵转换为手眼标定方程，并求解所述手眼标定方程，获得所述涂胶针头坐标系到相机坐标系的第二转换关系；

根据所述第一转换关系和所述第二转换关系计算获得所述相机坐标系到所述五轴基准坐标系的第三转换关系，实现手眼标定；

其中，所述将五轴运动平台的坐标转换矩阵转换为手眼标定方程，并求解所述手眼标定方程，获得所述涂胶针头坐标系到所述相机坐标系的第二转换关系，包括：

将所述五轴运动平台的坐标转换矩阵转换为所述手眼标定方程；

利用所述相机以第一位姿拍摄所述标定块时的第一示教器参数、第一旋转角度参数以及所述AC转台尺寸参数，构建所述涂胶针头坐标系到所述五轴基准坐标系的一次转换关系；

利用所述相机以第二位姿拍摄所述标定块时的第二示教器参数、第二旋转角度参数以及所述AC转台尺寸参数，构建所述涂胶针头坐标系到所述五轴基准坐标系的二次转换关系；

当所述相机以所述第一位姿拍摄所述标定块时，利用所述标定块中各特征点在所述相机坐标系下的坐标和在标定块坐标系下的坐标计算获得所述标定块坐标系到所述相机坐标系的一次转换关系；

当所述相机以所述第二位姿拍摄所述标定块时，利用所述标定块中各特征点在所述相机坐标系下的坐标和在标定块坐标系下的坐标计算获得所述标定块坐标系到所述相机坐标系的二次转换关系；

利用所述涂胶针头坐标系到所述五轴基准坐标系的一次转换关系和二次转换关系，以及所述标定块坐标系到所述相机坐标系的一次转换关系和二次转换关系求解所述手眼标定方程，获得所述第二转换关系。

2.根据权利要求1所述的手眼标定方法，其特征在于，所述利用所述示教器参数、所述旋转角度参数以及所述AC转台尺寸参数构建涂胶针头坐标系到五轴基准坐标系的第一转换关系，包括：

利用所述示教器参数和所述AC转台尺寸参数构建所述涂胶针头坐标系到AC转台坐标系的第四转换关系；

利用所述旋转角度参数构建所述AC转台坐标系到所述五轴基准坐标系的第五转换关系；

根据所述第四转换关系和所述第五转换关系计算获得所述第一转换关系。

3.根据权利要求1所述的手眼标定方法，其特征在于，所述利用所述标定块中各特征点在所述相机坐标系下的坐标和在标定块坐标系下的坐标计算获得所述标定块坐标系到所述相机坐标系的一次转换关系，包括：

利用间接平差函数对各所述特征点在所述相机坐标系下的坐标和在所述标定块坐标系下的坐标进行计算，获得所述标定块坐标系到所述相机坐标系的一次转换关系。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的手眼标定方法，其特征在于，所述根据所述第一转换关系和所述第二转换关系计算获得所述相机坐标系到所述五轴基准坐标系的第三转换关系之后，还包括：

当所述相机以预设位姿拍摄所述标定块时，采集所述标定块中各特征点在所述相机坐标系下的特征点坐标；

利用所述第三转换关系对所述特征点坐标进行转换，获得重投影坐标；

根据各所述重投影坐标和各所述特征点对应的示教器坐标计算获得各所述特征点对应的重投影误差；

若所有所述重投影误差中的最大重投影误差不超出预设阈值，则输出标定成功提示。