标定

九点标定

经纬度线与地图比例尺

 若想算出地球上两地实际地理之间的距离 可以通过经纬度以及地图比例尺计算得出结果


工业机器人与相机

           工业机器人有自己的世界坐标系,工业相机亦有自己的图像坐标系

                         工业机器人的世界坐标系可以类比实际地理位置

                            工业相机的图像坐标可以类比地图的经纬线

                                     地图比例尺就是 【九点标定结果】


经纬线

                           将地球的南北方比作 Y 轴,东西方向比作 X 轴

                          纬线的增减方向比作y轴,经线的增减方向比作x轴

                                         因为地球有南极北极作为参考点

                            所以地球的南北方向 Y 与纬线增减方向y完全平行

                                  地球的东西方向 X 与纬线增减方向x完全平行


坐标系的多样性

              工业机器人的世界坐标系,没有类似 "南极","北极" 的参考点,
                                所以工业机器人的世界坐标系会有多种情况。
                       加上工业机器人的安装以及工业相机的安装存在装配公差,
                       两者之间的坐标系 X 轴,Y 轴做不到完全平行,会存在夹角。
                 若想得出坐标轴之间的换算关系以及消除两个坐标系之间的夹角误差,
                                               则需要进行 【九点标定】



九点标定流程

循环9次标定动作,获得9个像素点以及9个世界点

通过【多点标定】算子,生成标定文件并自动保存


九点标定求解

                     可以借以一次函数【y=kx】快速简单理解九点标定求解过程,
                               其中y代表机器人的世界坐标,x代表相机的图像坐标,
                                                    k则是代表九点标定结果


换算关系

                               九点标定的换算矩阵【Matrix】的前六个数 a,b,c,d,e,f
                                       像素点X*a + 像素点Y*b + c = 机器人的X
                                       像素点X*d + 像素点Y*e + f = 机器人的Y


旋转中心标定

工业机器人夹具

                               工业机器人实现抓取动作,都是需要安装夹具吸盘等
                                                 夹具的吸取点情况一般有两种:
                                               与工业机器人旋转轴同轴以及不同轴


标定块

          有些相机安装方式是拍不到机器人的旋转轴,如固定上相机安装的方式
                         因此要夹具吸取标定板,将标定板伸到相机视野下拍照


旋转中心

          旋转中心是工业机器人旋转轴圆心在图像标定转换后坐标系上的位置
                  通过拍标定板上的特征,以求圆心的方式求出旋转中心坐标


制定通讯协议

  机械手旋转中心标定与视觉软件的节拍动作:

  机械手保持X、Y轴以及Z(高度)轴保持不变,旋转R(旋转)轴一次发送一次指令;
  视觉软件接收指令进行拍照并反馈到机械手;

旋转中心标定通讯协议

机械手视觉

视觉机械手

Rotate,0,X,Y,U

Rotate,1,X,Y,U

Rotate,2,X,Y,U

Rotate,3,X,Y,U

Rotate,4,X,Y,U

Rotate,OK(NG)

   简单定义:通过五个旋转点,算出机械手夹具的旋转轴中心
   五个旋转点:机械手旋转移动五次的标定后的点
   机械手旋转一次,相机拍照一次


旋转中心标定

    旋转中心标定,即是求出机器人旋转轴圆心在图像标定转换后坐标系的位置
            有两种求解方式:(1)多点求圆心     (2)两点一夹角求圆心
                   其中两点一夹角求圆心应用最多,计算结果相对准确

       下图位机械手逆时针旋转标定,A点(起点)转动到B点(终点)

              当在【脚本】赋值出错,搞错机械手现实移动方向顺序,
     如A为(终点),B为(起点),亦或是B点机械手角度-A点机械手角度,
              此时的数据,求出的旋转中心则为D,是错误的旋转中心
           当用两点一夹角的方式求旋转中心,需要检查判断它是否准确


旋转中心验证

     选取两张标定旋转标定图,分别为图A和图B
     其中,图A中的点a,图B作为结果图

     对于图A中的点a,依据已求出的旋转中心以及图A和图B之间的夹角

     计算得出的点c的坐标
     将点c的坐标与图B中的标定点b进行对比

验证一

    偏差值 X/Y 接近于0,则代表旋转中心结果准确

验证二

    在五张旋转中心标定图之中,选任意两张图,代表旋转前图A,旋转后图B
            利用【贴合】算子的(固定下相机纠偏)功能验证旋转中心结果

   【贴合】算子的结果输出值 [deviationX/Y] 接近于0,则代表旋转中心结果准确

说明

          若是求出的旋转中心错误,验证结果的偏差值XY,越不接近于0
                        则说明旋转中心异常,需要重新检查标定

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