【1】机器人手眼标定：J1移动相机

Hugo · 发表于 2020-6-18 16:38:16

相机发生了旋转该如何标定？

相机安装在SCARA机器人第一关节，或者运动平台某个旋转关节上,通过计算旋转差，可得拍照后任意位置的准确坐标数据。—— Edit By Hugo

/前言：在scara机器人中，相机这样的安装方式其实我也没有遇到过，但是在一些非标运动控制平台却遇到了不少。那么当相机做完固定向下相机标定后，相机发生了移动同时发生了旋转，该如何处理呢？这里提供一种方法仅供大家参考。/

# 1

如上图所示：线段f代表某个旋转关节，线段f'则是代表旋转后的位置，正方形代表固定在旋转轴上的相机。由于相机跟关节是刚性连接在一起的，所以，当关节转了10°时，相机也是跟着旋转了10°。它们拥有同一个旋转中心。

下面开始标定过程：

STEP 1:确定好机器人或者运动平台的执行末端TCP。让相机拍摄一张带9个点的图（如上图），然后移动执行末端示教对应9个点的机器人坐标。执行固定相机标定。

STEP 2: 把机器人或者运动平台当前的位置记下来Ref_pos(X,Y,U)。用于计算旋转移动后偏差的参考位置。注意：是指当前工具坐标系下的机器人位置数据。

STEP 3:计算关节旋转中心，即移动相机拍照时，相机是绕着哪个中心进行的。移动关节f,示教三个点，PA,PB,PC; 按照前一篇文章的里面介绍的方法可以算出旋转中心Pcenter(X,Y)。
到这里前期准备工作完成了。

# 2

如上图所示：
视觉在标定拍照时的位置在B处，B'是相机旋转移动后的位置，也可认为是任意旋转移动后的位置。我们知道，无论相机在何处拍照，在你不做任何转换的提前下，它转换出来的数据仍然是当前标定位置的数据，意思是相机它并不知道它自己发生了旋转移动。

下面继续讲：
通过观察可知，关节f与关节f'的位置都是已知的，所以我们知道关节f‘相对于关节f旋转了多少度。即已知数据有：标定时机器人的位置Ref_pos(X,Y,U)。旋转后机器人当前的位置：Cur_pos(X,Y,U)。旋转后拍照得到物料的位置：Obj_pos(X,Y,U)。关节旋转中心的位置：Pcenter(X,Y)。

当相机移动到B'的位置时，拍照后经过标定转换，得出F'的位置坐标（实际是F位置的坐标）。那么现在想办法把实际是F位置的坐标还原到F'的位置去。如何做呢？
# 3

旋转的角度

角度旋转示意图

由上图可知，实际物体中心旋转的角度与关节旋转的角度是一样的。据此我们可以绕点旋转公式进行求解：

方式 1：利用绕点旋转公式

x0= (x - rx0)* cos(a)-(y - ry0)*sin(a)+rx0;
y0= (x - rx0)* sin(a)+(y - ry0)*cos(a)+ry0;

复制代码

物理意义就是：点（x,y) 绕着点（rx0,ry0)旋转角度a后，得到新的点坐标（x0,y0)。

代入实际数据为：

x = Obj_pos_X ; y=Obj_pos_Y
rx0=Pcenter_X; ry0 = Pcenter_Y;

复制代码

即可得到点F'（x0,y0)的位置坐标。

下面继续介绍其他2种解法：未完待续~

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下面列举方法2、3，收费可阅读：

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Hugo · 发表于 2020-9-13 10:08:22

sankyo_feng 发表于 2020-8-12 10:29
我有金币，没有视觉币

没有视觉币可以去公众号查看~

Hugo · 发表于 2020-9-15 11:26:33

17603052630 发表于 2020-9-14 13:52
没有视觉币

没有视觉金币，可以去公众号查看原文~

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