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申请/专利权人：武汉科技大学;湖北文理学院

摘要：本发明提出了一种桁架机器人手眼标定方法、装置及系统，涉及机器人领域，包括步骤如下：S1、将标定针与桁架机器人Z轴末端中心进行装配，将n个不共线的标定物随意贴在标定板上；S2、采集标定板图像，计算出标定物中心在相机点云坐标系{C}下的三维坐标；S3、使标定针对标定物中心进行接触,计算出标定物中心在基坐标系下{B}的三维坐标；S4、计算相机点云坐标系{C}到桁架机器人基坐标系{B}的齐次变换矩阵baseHcam；S5、计算工具坐标系{G}到桁架机器人基坐标系{B}的齐次变换矩阵baseHtool；S6、通过公式toolHcam＝baseHtool‑1·baseHcam计算相机点云坐标系{C}到工具坐标系{G}的齐次变换矩阵toolHcam。本发明的标定方法中所使用的标定工具简单，计算方便，简化了机器人标定点的操作过程，可有效快速完成机器人标定。

主权项：1.一种桁架机器人手眼标定方法，其特征在于，包括步骤如下：S1、将标定针与桁架机器人Z轴末端中心进行装配，将n个标定物随意贴在标定板上，确定在同一平面内至少有3个不共线的触点，其中n≥3；S2、采集标定板图像，计算出标定物中心在相机点云坐标系{C}下的三维坐标；S3、操作机器人移动，使标定针对标定物中心进行接触,计算出标定物中心在基坐标系下{B}的三维坐标；S4、计算相机点云坐标系{C}到桁架机器人基坐标系{B}的齐次变换矩阵；S5、计算工具坐标系{G}到桁架机器人基坐标系{B}的齐次变换矩阵；S6、计算相机点云坐标系{C}到工具坐标系{G}的齐次变换矩阵，其中，；在步骤S4中计算齐次变换矩阵的方法包括：S41、记、分别表示第i个标志点在相机坐标系{C}下的三维坐标及机器人基坐标系{B}下的三维坐标，二者存在一一对应关系，则标志点在相机坐标系{C}下构成的点集为，标志点在机器人基坐标系{B}下构成的点集为，，；S42、利用式（1）分别计算两组点集的质心： 1式中，、分别是标志点在相机点云坐标系和机器人基坐标系下点集质心；S43、将点集合移动到原点，计算最优近似旋转矩阵，计算步骤为：首先，将点集重新初始化，生成新点集合和，，，，，其中、；接着，计算点集和之间的协方差矩阵，则 2然后，通过SVD方法获得矩阵的U、S和V，利用式（3）和（4）计算点集之间的旋转矩阵； 3 4式中，U和V为的正交矩阵，S为的对角矩阵；S44、计算平移向量： （5S45、将旋转矩阵和平移向量合并成一个4ⅹ4的变换矩阵，得到，其中，。

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