眼在手外-机器人坐标系与相机坐标系标定方法

1 眼在手外坐标系概述

实现机械臂和相机的手眼标定,就是要通过双目相机坐标系、机械臂坐标系和机械臂 末端执行器三者的坐标系转换,求出手眼转换矩阵。设双目相机坐标系为 Oc,标定板坐标 系为 Ow,末端执行器坐标系为 Oe,机械臂底座的坐标系为 Ob。其中,设标定板坐标系到 双目相机坐标系的转换关系为𝑻𝒘 𝒄 ,双目相机坐标系到机械臂底座的坐标系的转换关系为 X, 机械臂底座坐标系到机械臂末端执行器坐标系的转换关系为𝑻𝒃 𝒆,其中,本文中要求解的就 是双目相机相对机械臂底座坐标系的转换关系,也即眼在手外情况下的手眼转换矩阵。

2 硬件设备

本文中眼在手外标定时所需要的设备有机械臂及其控制系统,笔记本电脑,规格为 9 格×12 格的黑白相间的棋盘格标定板,其中每个方格大小为 30mm×30mm、相机,相机支 架等。

3 标定流程

一、 将标定板固定在机械臂末端,双目立体相机固定在机械臂底座上与机械臂底 座相对静止,移动机械臂,使标定板在双目相机视场内某一位姿下,设标定板上的点在标 定板坐标系下的坐标值为𝑃1,末端执行器坐标系下的坐标值为𝑃3,则将𝑃1点转换为𝑃3点的 转换关系为:

二、接着移动机械臂将机械臂末端执行器上的标定板移动到下一位姿且保持标定板在双 目相机视场内,在该位姿下得到另一相同形式的方程,即:

其中,公式中的和可以通过机器人控制系统的位姿输出来获得,和可以通 过双目立体相机的外部参数获得.

将上式联立可得

化简可得

令 ,,上式可化简为AX=BX

而 A 和 B 都可以通过机械臂控制系统和双目相机输出获得,因此为已知量。

三、本文中通 过移动机械臂末端执行器,记录了 10 组标定板的位姿进行求解,得到 5 组 A𝑋=𝑋B 形式的 方程组进行求解手眼转换矩阵𝑋。

相关推荐
hahaha601610 小时前
自动白平衡 & 手动白平衡
数码相机
海盗123411 小时前
AI 新闻日报 2026-09-28:正确性审查自动化、7×24 个人智能体、具身部署态
运维·人工智能·机器人·自动化·人工智能aigc
Python大数据分析@11 小时前
2026年AI训练数据合规采购指南:如何规避版权风险?
机器人·dreamweaver
liuyanqun-parbie11 小时前
从语音到答案:实时语音客服机器人技术实践
机器人·agent·tts·asr·语音
云上先途14 小时前
对话智能体和普通聊天机器人有什么区别?能不能对接企业自有知识库?
大数据·人工智能·机器人
zhangrelay14 小时前
ROS2 Lyrical实验5导航Nav2
linux·笔记·学习·ubuntu·机器人
随性而行36015 小时前
企业微信二次开发如何接入大模型工具?API接口实现智能任务调用的技术思路
java·前端·人工智能·python·微信·机器人·企业微信
XMAIPC_Robot16 小时前
RK3588+CODESYS+RK182X AI 扩展机器人控制器解决方案|硬实时运动控制 + 大算力边缘 AI 融合实战
人工智能·机器人·rk3588+codesys·arm+codesys
m0_7393128717 小时前
【自动驾驶与机器人技术】之惯性导航与组合导航
算法·机器人·自动驾驶
钒星物联网17 小时前
林区没信号,红外相机怎么把照片实时送出来?
数码相机·数据传输·卫星通信·红外相机·自组网·宽带卫星