机器人视觉检测系统的标定技术优化方法

图2 利用中间工具坐标系进行机器人视觉测量系统的标定 Fig.2 Calibration of robot visual measurement system using middle tool coordinate

本系统采用整体标定方法，当机器人带动视觉传感器到达每一个有效测量位置时，只能采集一个被测量特征点的相关信息。换句话说，所有被测量点与机器人的某一空间位姿一一对应。由前面的介绍可知：为了获得被测点在工件坐标系下的坐标值，必须建立在每个位置时视觉传感器局部坐标系与工件坐标系之间的变换关系。它的实现可以采用双经纬仪（或激光跟踪仪）组成的移动式高精度空间坐标测量装置和一块事先经过标定的精密靶标作为中介工具，建立一个中间工具坐标系（见图2），对每一个测量位置进行标定时，首先将靶标放置在被标定视觉传感器的视场范围内固定，用视觉传感器测量靶标上的标准圆孔族，可以得到传感器坐标系与靶标坐标系之间的位置关系；其次，用经纬仪观测靶标在空间的位置，得到靶标与经纬仪测量装置之间的位置关系；然后用经纬仪观测工件坐标系，得到二者之间的关系；最后由变换链：传感器坐标系→靶标坐标系→经纬仪坐标系→工件坐标系，实现某一测量位置下视觉传感器坐标系与工件坐标系之间的统一。对每个测量位置依次重复上面的步骤，则可以最终实现通用测量机器人的全局标定^[5]，不同于固定式测量系统，这里也将每个位置下的传感器叫做虚拟传感器。(www.xing528.com)