(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210682194.2 (22)申请日 2022.06.16 (71)申请人 江西省智能产业 技术创新研究院 地址 330000 江西省南昌市小蓝经开区汇 仁大道266号11号楼 (72)发明人 聂志华　赵迪　陈韬　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 何世磊 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 机械臂手眼标定方法、 系统、 计算机及可读 存储介质 (57)摘要 本发明公开了一种机械臂手眼标定方法、 系 统、 计算机及可读存储介质。 该方法包括： 查询相 机图像中是否存在标定板； 若是， 则分析计算标 定板的空间位置并调整相机的位置， 使相机位于 标定板上方； 构建至少两个同心的采样球面， 驱 动机械臂进行图像采样， 得到点位采样图像以及 机械臂在对应点位的位姿数据集； 计算每张点位 采样图像中标定板的角点， 求得点位采样图像两 两之间的空间坐标变换作为姿态 集； 根据位姿数 据集和姿态 集输入手眼标定算法， 计算相机坐标 系相对机械臂末端坐标系的相对位姿。 本申请的 有益效果是： 实现了机械臂自动化手眼标定目的 的同时， 还提升 了手眼标定的精度。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 114952856 A 2022.08.30 CN 114952856 A 1.一种机械臂手眼标定方法， 应用于机械臂装置， 所述机械臂装置包括机械臂及设于 所述机械臂末端的相机， 其特 征在于， 所述方法包括： 查询所述相机获取的图像中是否存在标定 板； 若是， 则分析计算所述标定 板在所述相机坐标系的空间位置； 根据所述标定 板的空间位置调整所述相机的位置， 使所述相机位于所述标定 板上方； 构建至少两个同心的采样球面， 驱动机械臂使所述相机沿每个所述采用球面的多个点 位进行图像采样， 得到点位采样图像以及所述机械臂在 对应点位的位姿 数据集； 其中， 所述 采样球面以所述标定 板中心为球心； 计算所述每张点位采样图像中所述标定板的角点， 并通过pnp算法求得所述点位采样 图像两两之间的空间坐标变换作为姿态集； 根据所述位姿数据集和所述姿态集输入手眼标定算法， 计算所述相机坐标系相对机械 臂末端坐标系的相对位姿。 2.根据权利要求1所述的机械臂手眼标定方法， 其特征在于， 所述构建至少两个同心的 采样球面， 驱动机械臂使 所述相机沿每个所述采用球面的多个点位进 行图像采样的步骤具 体包括： 以所述标定板为球心、 第一预设高度为半径构建第一球面， 驱动所述机械臂使所述相 机在第一球面的多个点 位进行图像采样； 以所述标定板为球心、 第二预设高度为半径构建第二球面， 驱动所述机械臂使所述相 机在第二球面的多个点 位进行图像采样。 3.根据权利要求1所述的机械臂手眼标定方法， 其特征在于， 所述得到点位采样图像以 及所述机 械臂在对应点 位的位姿数据集的步骤之后， 还 包括： 判断所述 点位采样图像的张数 是否满足预设值； 若否， 则返回执行驱动机械臂使所述相机沿每个所述采用球面的多个点位进行图像采 样的步骤。 4.根据权利要求1所述的机械臂手眼标定方法， 其特征在于， 所述手眼标定算法采用 OpenCV手眼标定求 解算法。 5.根据权利要求1所述的机械臂手眼标定方法， 其特征在于， 所述分析计算所述标定板 在所述相机坐标系的空间位置的步骤具体包括： 采用目标检测算法检测所述相机获取的图像中所述标定 板的像素坐标； 根据所述相机深度流的数据计算所述标定 板在所述相机坐标系下的空间位置 。 6.一种机 械臂手眼标定系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 图像查询模块： 用于查询所述相机获取的图像中是否存在标定 板； 空间位置计算模块： 用于分析计算所述标定 板在所述相机坐标系的空间位置； 位置调整模块： 用于根据所述标定板的空间位置调整所述相机的位置， 使所述相机位 于所述标定 板上方； 采样模块： 用于构建至少两个同心 的采样球面， 驱动机械臂使所述相机沿每个所述采 用球面的多个点位进 行图像采样， 得到点位采样图像以及所述机械臂在对应点位的位姿 数 据集； 其中， 所述采样球面以所述标定 板为球心； 姿态计算模块： 用于计算所述每张点位采样图像中所述标定板的角点， 并通过pnp算法权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114952856 A 2求得所述点位采样图像两 两之间的空间坐标变换作为姿态集； 相对位姿计算模块： 用于根据所述位姿数据集和所述姿态集输入手眼标定算法， 计算 所述相机坐标系相对机 械臂末端坐标系的相对位姿。 7.根据权利要求6所述的机 械臂手眼标定系统， 其特 征在于， 所述采样模块具体包括： 第一球面采样单元： 用于根据 所述标定板为球心、 第 一预设高度为半径构建第 一球面， 驱动所述机 械臂使所述相机在第一球面的多个点 位进行图像采样； 第二球面采样单元： 用于根据 所述标定板为球心、 第 二预设高度为半径构建第 二球面， 驱动所述机 械臂使所述相机在第二球面的多个点 位进行图像采样。 8.根据权利要求6所述的机 械臂手眼标定系统， 其特 征在于， 所述系统还 包括： 判断模块： 用于判断所述 点位采样图像的张数 是否满足预设值； 返回模块： 用于当所述点位采样图像的张数不满足预设值时， 返回执行驱动机械臂使 所述相机沿每 个所述采用球面的多个点 位进行图像采样的步骤。 9.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器 上运行的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求 1至 5中任一项所述的机 械臂手眼标定方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器 执行时实现如权利要求1至 5中任一项所述的机 械臂手眼标定方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114952856 A 3