CN111390901B - 机械臂自动标定方法以及标定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了机械臂自动标定方法以及标定装置，标定方法包括以下步骤：建立基于相机生成的像素坐标系和建立基于机械臂底座的大地坐标系；对大地坐标系与像素坐标系进行校正，获得用于转换大地坐标系与像素坐标系的比例参数和可拍到标志物的机械臂运动范围；获取至少三个不同的机械臂旋转角度下相机在标志物正上方的点位信息；计算相机中心位置与轴系末端的位置的相对位置参数；获取相同机械臂旋转角度下标记点在不同位置的点位信息，标记点为标志物上固定的一点；根据点位信息计算坐标校正参数。本发明简化了标定流程，大幅减少大地坐标系与像素坐标系校正时长，提高标定精度，降低操作门槛。

Description

机械臂自动标定方法以及标定装置

技术领域

本发明涉及工具坐标系标定领域，具体地说，涉及机械臂自动标定方法以及标定装置。

背景技术

工业机器人是机电一体化的典型代表，它在工业上的各行各业都有广泛的应用，不断提高生产效率。随着机器人学、计算机技术以及图像处理技术的不断发展，工业机器人搭配视觉系统的应用越来越广。视觉系统作为工业机器人获取环境信息的主要方式，它可以提高工业机器人的识别定位能力，增强工业机器人工作的灵活性。在工业机器人与视觉系统搭配的应用中，需要通过视觉系统获取标志物T在图像中的像素坐标，通过校正关系参数计算得出标志物位置在机器人坐标系下的坐标，用于机器人前往该坐标完成作业。因此，要想稳定可靠地实现此应用，首先需要建立工业机器人坐标系与视觉系统坐标系之间的关系，得出两坐标系之间的校正关系参数。

目前机械臂搭配视觉完成作业被普遍应用，视觉相当于机械臂的眼睛，告知机械臂操作对象的位置坐标，并且所获得的坐标精度直接影响操作效率及质量。因而快速、准确地实现坐标系变换是重要且必要的。目前机械臂坐标与视觉坐标的变换匹配多在操作前完成，对于二维平面机器人的应用中坐标系变化，选取三个及以上的点位坐标，通过测量获得其在机械臂坐标及视觉坐标系下的坐标，即可计算得到两坐标系的变换比例系数，实现工业机器人坐标系与视觉坐标系的变换。目前手动标定的方法是通过人为选定4个点位，使机器人分别到达此4点位置，并记录对应的机器人坐标及相机坐标来计算两坐标系之间的关系，后续在应用中通过此关系来实现通过相机坐标求解机器人坐标位置。

由于上述机械人坐标系与视觉坐标系的变换为人为操作，存在以下不足：

1、手动校正匹配两坐标系的方法，实现较为准确的操作需要0.5-1小时。

2、获得机械臂坐标时，若机器人携带的工具较大或不规则，靠人的视觉实现对准较难，而产生两坐标系变换系数误差，影响操作中对标志物对象的定位。

3、由于此方法在整个作业中仅在操作前求解坐标变换系数，而对于后续的作业中其他不良操作造成的误差只能停机修正。

有鉴于此，本发明提供了一种机械臂自动标定方法以及标定装置。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供机械臂自动标定方法以及标定装置，克服现有技术的困难，能够简化标定流程，大幅减少大地坐标系与像素坐标系校正时长，提高标定精度，降低操作门槛，是对传统手动教导法的大幅改善。

本发明提供一种机械臂自动标定方法，所述方法包括以下步骤：

S100、建立基于相机生成的像素坐标系和建立基于机械臂底座的大地坐标系；

S200、对大地坐标系与像素坐标系进行校正，获得用于转换大地坐标系与像素坐标系的比例参数和可拍到标志物的机械臂运动范围；

S300、获取至少三个不同的机械臂旋转角度下相机在标志物正上方的点位信息；

S400、计算相机中心位置与轴系末端的位置的相对位置参数；

S500、获取相同机械臂旋转角度下标记点在不同位置的点位信息，所述标记点为标志物上固定的一点；

S600、根据S500获得的点位信息计算坐标校正参数。

优选地，所述步骤S100包括：

将标志物放置于在相机的视野范围内，建立标志物在视觉中的大小，标志物在像素坐标系的X轴方向的长度为a，标志物在像素坐标系的Y轴方向的长度为b，选取标志物上任意一点为标记点；

建立像素坐标系范围，其中像素坐标系的X轴的长度范围是L，像素坐标系的Y轴的长度范围是W；

获取起始点机械臂旋转角度：β₀。

优选地，所述步骤S200包括：

将相机移动到能够拍摄到标志物的起始位置，设所述起始位置在大地坐标系中的坐标为(x₀，y₀)，在像素坐标系中的坐标为(x′₀，y′₀)；

将所述轴系末端沿X轴移动至坐标点R_i(x_i,y_i)，之后再沿Y轴移动至坐标点R_j(x_j,y_j)，并记录这两点对应的像素坐标系中的坐标C_i(x′_i,y′_i)、C_j(x′_j,y′_j)；

根据以下公式：

计算得到k₁₁、k₁₂、k₂₁、k₂₂。

优选地，所述步骤S200还包括：

设轴系末端当前在大地坐标系中坐标为(x₁,y₁)，其对应的像素坐标(x’，y’)；

根据公式(1)获得

将所述轴系末端沿X轴移动px₀到达坐标点(x₂,y₂)，再沿Y轴移动py₀到达坐标点(x₃,y₃)，保证标志物仍然在相机的视野范围内，并记录对应像素坐标；

使用(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)及对应像素坐标，以及公式(1)计算得所述比例参数K₀：

使用K₀，计算可拍到标志物的机械臂运动范围。

优选地，所述步骤S300包括：

设轴系末端当前位置(x₀,y₀,rz₀)，对应的像素坐标(x’，y’)；

根据公式(1)获得：

将标记点移到相机视野中心

将所述轴系末端沿X轴移动px之后再沿Y轴移动py；

记录当前机械臂旋转角度β₁，标志物像素坐标(x′₁，y′₁)，计算机械臂将标记点移到相机视野中心

所需要位移px₁、py₁如下：

将标记点移至视野中心；

获得至少三个不同机械臂旋转角度下，相机在标志物正上方时，轴系末端在大地坐标系中的坐标R_i(x_i,y_i,β_i),i＝1，2，3。

优选地，所述步骤S400包括：

S401、基于所述坐标R_i/x_i，y_i，β_i)，i＝1，2，3，设C_βi＝cos(β_i)，＝_βi＝sin(β_i)，计算相机中心位置与轴系末端的相对位置参数：

其中，

计算

获得相机中心位置相对于轴系末端位置的极坐标关系(w,θ)；

移动机械臂，将标记点置于相机中心位置，像素坐标为(L/2,W/2)，获取当前轴系末端在大地坐标系中的坐标为(x，y)，则标记点在大地坐标系下的坐标为(x_c，y_c)，

优选地，所述步骤S500包括：分别将标记点移至至少3个像素坐标点并记录对应的像素坐标信息，对应的大地坐标系中的坐标分别存为R_i(x_i，y_i),i＝1～3。

优选地，所述步骤S500还包括：分别将标记点移至9个像素坐标点，记录对应的像素坐标为C_i(x′_i，y′_i)，对应的大地坐标系中的坐标分别存为R_i(x_i，y_i),i＝1～9。

优选地，所述步骤S600包括：

设

CM_i为M的i行向量元素值对应P1～P9中4个点的像素坐标所构成的4x3矩阵，令

为M的i行向量元素值对应P1～P9中4个点的像素坐标X值构成的对角矩阵，令

为M的i行向量元素值对应P1～P9中4个点的像素坐标Y值构成的对角矩阵，令

计算X坐标校正参数：RC_x＝CM^-1*RM_x；

计算Y坐标校正参数：RC_y＝CM^-1*RM_y。

本发明还提供一种机械臂自动标定装置，用于实施前述的机械臂自动标定方法，包括：

坐标建立模块，建立基于相机生成的像素坐标系和建立基于机械臂底座的大地坐标系；

坐标校正模块，对大地坐标系与像素坐标系进行校正，获得用于转换大地坐标系与像素坐标系的比例参数和机械臂运动范围；

第一点位模块，获取至少三个不同的机械臂旋转角度下相机在标志物正上方的点位信息；

第一校正模块，计算相机中心位置与轴系末端的位置的相对位置参数；

第二点位模块，获取相同机械臂旋转角度下标记点在不同位置的点位信息；

第二校正模块，根据第二点位模块获得的点位信息计算坐标校正参数。

有鉴于此，本发明的机械臂自动标定方法以及标定装置能够简化标定流程，大幅减少大地坐标系与像素坐标系校正时长，提高标定精度，降低操作门槛，是对传统手动教导法的大幅改善。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明的机械臂自动标定方法的流程示意图；

图2是本发明的机械臂自动标定装置的示意图；以及

图3是本发明的中相机视野中的图像。

附图标记

1 机械臂底座

2 第一轴

3 第二轴

4 相机

5 标志物

6 第三轴

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

图1是本发明的机械臂自动标定方法的流程示意图。图2是本发明的机械臂自动标定装置的示意图。图3是本发明的中相机视野中的图像。如图1至3所示，本发明提供一种机械臂自动标定方法，本发明中使用的机械臂包括机械臂底座1、第一轴2、第二轴3、第三轴6、相机4，基于圆形标志物5进行自动标定。本实施例中的相机4安装在第三轴6上为例，相机4也可以安装在其他轴上或独立于机械臂。相机4能够准确的获取标记物的像素坐标，在初始状态时，圆形标志物5在视野范围内，靠近中心位置。相机4中心点为其镜头物理上的中心点，视野中心为呈现在屏幕上的中心点，这两点由于相机成像的原理，实质上为同一点。本发明的目的是为了简化标定流程，大幅减少大地坐标系与像素坐标系校正时长，提高标定精度。本发明的机械臂自动标定方法包括：

S100、建立基于相机生成的像素坐标系和建立基于机械臂底座的大地坐标系。将标志物5放置于在相机的视野范围内，建立标志物5在视觉中的大小，标志物5在像素坐标系的X轴方向的长度为a，标志物5在像素坐标系的Y轴方向的长度为b，选取标志物5上任意一点为标记点。

建立像素坐标系范围，其中像素坐标系的X轴的长度范围是L，像素坐标系的Y轴的长度范围是W。获取起始点机械臂旋转角度：β₀。

S200、对大地坐标系与像素坐标系进行校正，获得用于转换大地坐标系与像素坐标系的比例参数和可拍到标志物5的机械臂运动范围。此步骤目的和结果为获得使机械臂移动过程中标志物5不出视野范围的实际移动范围。将相机移动到能够拍摄到标志物5的起始位置，设起始位置在大地坐标系中的坐标为(x₀,y₀)，在像素坐标系中的坐标为(x′₀,y′₀)。

将轴系末端沿X轴移动至坐标点R_i(x_i,y_i)，之后再沿Y轴移动至坐标点R_j(x_j,y_j)，并记录这两点对应的像素坐标系中的坐标C_i(x′_i,y′_i)、C_j(x′_j,y′_j)。

根据以下公式：

计算得到k₁₁、k₁₂、k₂₁、k₂₂。

根据公式(1)获得

将轴系末端沿X轴移动px₀到达坐标点(x₂,y₂)，再沿Y轴移动py₀到达坐标点(x₃,y₃)，保证标志物5仍然在相机的视野范围内，并记录对应像素坐标。px₀、py₀为根据k₁₁、k₁₂、k₂₁、k₂₂估计出的不使机械臂移动时标志物5超出视野范围的移动距离，据此再记录三个位点的信息及其对应的像素坐标，对k₁₁、k₁₂、k₂₁、k₂₂进行校正，得到更为精确的K₀矩阵。

使用(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)及对应像素坐标，以及公式(1)计算得比例参数K₀：

使用K₀，计算可拍到标志物5的机械臂运动范围：

S300、获取三个不同的机械臂旋转角度下相机在标志物5正上方的点位的点位信息。本实施例中将相机4视为安装在机械臂上的一个工具，实际为校正工具中心和轴系末端的位置之间的关系。设轴系末端当前位置(x₀,y₀,β₀)，对应的像素坐标(x’，y’)。

根据公式(1)获得：

将标记点移到相机视野中心

将轴系末端沿X轴移动px之后再沿Y轴移动py。

记录当前机械臂旋转角度β₁，标志物5像素坐标(x′₁，y′₁)，计算机械臂将标记点移到相机视野中心

所需要位移px₁、py₁如下：

其中α＝β₁-β₀，将标记点移至视野中心。

获得三个不同机械臂旋转角度下，相机在标志物5正上方时，轴系末端在大地坐标系中的坐标R_i(x_i,y_i,β_i),i＝1，2，3。具体而言，为机械臂旋转3个角度，在不同角度下移动机械臂使标志物5移到视野中心，记录三组机械臂坐标，即轴系末端的坐标。

在一个优选例中，本发明可以使用逼近法来获得点位信息。例如：步骤S300包括：

S301、判定精确度P，若机械臂角度达到(30°*(n-1)+rz₀)±0.1°时，其中n＝1,2,3，令精确度P＝0.01mm。若机械臂角度不在(30°*(n-1)+rz₀)±0.1°时，其中n＝1,2,3，令精确度P＝0.1mm。

S302、设轴系末端当前位置(x₀,y₀,β₀)，对应的像素坐标(x’，y’)。

根据公式(1)获得：

将标记点移到相机视野中心

将轴系末端沿X轴移动px之后再沿Y轴移动py。

S303、记录当前机械臂旋转角度β₁，标志物5像素坐标(x′₁，y′₁)，计算机械臂将标记点移到相机视野中心

所需要位移px₁、py₁如下：

其中α＝β₁-β₀，将标记点移至视野中心。

S304、设精确度P＝0.01mm，判断是否满足条件，px<P并且py<P，若是，则存储机械臂位置信息为R_i,i＝1,2,3，执行步骤S305。若否，则将机械臂沿X轴移动px₁之后再沿Y轴移动py₁到下一位置，并返回步骤S303。

S305、旋转机械臂，旋转角度为Move_Angle，默认为5°，旋转后拍照。若旋转后无法拍到标志点，则旋转-1/2*(Move_Angle)，并令Move_Angle＝1/2*(Move_Angle)。

S306、判断是否拍摄到标志点，若是，则依次执行步骤S301、S303、S304，直到获得三个不同角度下相机在标记点正上方的机械臂位置R_i(x_i,y_i,β_i),i＝1,2,3。若否，则重复执行步骤S305，直到Move_Angle<0.1°后，结束。

S400、计算相机中心位置与轴系末端的位置的相对位置参数。基于坐标R_i/x_i，y_i，β_i)，i＝1，2，3，设C_βi＝cos(β_i)，S_βi＝sin(β_i)，

计算相机中心位置与轴系末端的相对位置参数：

其中，

计算

获得相机中心位置相对于轴系末端位置的极坐标关系(w,θ)。

移动机械臂，将标记点置于相机中心位置，像素坐标为(L/2,W/2)，获取当前轴系末端在大地坐标系中的坐标为(x，y)，则标记点在大地坐标系下的坐标为(x_c，y_c)，

在另一个实施例中，标记点在大地坐标系下的坐标也可以用直角坐标变换获得。

S500、获取相同机械臂旋转角度下标记点在不同位置的点位信息，标记点为标志物5上固定的一点。将机械臂轴系末端在大地坐标系下移动到(x₁,y₁，β₁)，采用逼近法，取Precision<0.1mm，将标记点移至P1点，P1点的像素坐标为

并记录目标点在视觉坐标下坐标为C₁(x′₁，y′₁)，机械臂轴系末端在大地坐标系下的坐标为R₁(x₁，y₁)。本实施例中，分别将标记点移至至少3个像素坐标点并记录对应的像素坐标信息，对应的大地坐标系中的坐标分别存为R_i(x_i，y_i),i＝1～3。在一个优选实施例中，还包括：分别将标记点移至9个像素坐标点，记录对应的像素坐标为C_i(x′_i，y′_i)，对应的大地坐标系中的坐标分别存为R_i(x_i，y_i),i＝1～9。例如：

S600、根据S500获得的点位信息计算坐标校正参数。

本实施例中，设

CM_i为M的i行向量元素值对应P1～P9中4个点的像素坐标和对应行数所构成的4x3矩阵，例如i＝1，

令

为M的i行向量元素值对应P1～P9中4个点的像素坐标X值构成的对角矩阵，令

为M的i行向量元素值对应P1～P9中4个点的像素坐标Y值构成的对角矩阵，令

基于上述获得的P1～P9的像素坐标与对应轴系末端坐标，计算坐标校正参数：

使得

计算X坐标校正参数：RC_x＝CM^-1*RM_x。

计算Y坐标校正参数：RC_y＝CM^-1*RM_y。

式中：

其中，RM_x为4组像素点对应的像素X坐标形成的16x4对角矩阵，

同理，其中RM_y为4组像素点对应的像素Y坐标形成的16x4对角矩阵。

最后，可以通过判断的方法来计算目标像素点适用校正参数组，例如：前述将相机视野分区域进行校正(通过M的参数设置实现分区)并求得4组校正参数，在计算R(x，y)＝K_n*C(x’，y’)+R₀(x₀，y₀)时，需要先判断C(x’，y’)位于几号区域，并使用对应区域校正参数进行计算，式中K_n表示M(n,:)向量中四个像素点所围成区域的校正参数。R₀(x₀，y₀)为当前轴系末端在大地坐标系下的坐标。本实施例中，M(n,:)表示矩阵M第n行元素组成的向量，为计算机中常用的表示方式，后续不再赘述。

判断C(x’，y’)位于某四边形区域：从待判断点向某方向引射线，计算和四边形交点的个数，若为偶数则在四边形外，如果是奇数则在四边形内。在使用前述步骤中获得的校正参数时，需先判断像素点位于几号区域。另外，如果只用3个点进行校正，则只有一个区域，则不需要判断像素点位于几号区域。

参考图2，本发明还提供一种机械臂自动标定装置，包括机械臂底座1、第一轴2、第二轴3、第三轴6、标定物以及相机4，实现上述的机械臂的工具坐标系标定方法，包括：坐标建立模块，建立基于相机生成的像素坐标系和建立基于机械臂底座的大地坐标系。坐标校正模块，对大地坐标系与像素坐标系进行校正，获得用于转换大地坐标系与像素坐标系的比例参数和机械臂运动范围。第一点位模块，获取至少三个不同的机械臂旋转角度下相机在标志物5正上方的点位信息。第一校正模块，计算相机中心位置与轴系末端的位置的相对位置参数。第二点位模块，获取相同机械臂旋转角度下标记点在不同位置的点位信息。第二校正模块，根据第二点位模块获得的点位信息计算坐标校正参数，此处不再赘述。

与现行做法相比，本方法具有以下显着优点和有益效果：

本发明的方法是以标志物在相机坐标系下的任一标志点作为固定点，实现坐标系标定，包括机械臂工具坐标系自动校正以及相机的坐标系自动校正。本发明的优点是：本发明的改进完全代替的人工操作，在校正时长上有较大改善，此外也可避免人为误操作需重新校正带来的重复劳动。本发明的做法通过标志物在相机坐标下固定位置坐标作为标志点，利用相机的放大作用可实现较高精度、较快速的获得标志物点。相比与人眼来判定机械臂是否到达标志物点位有较大提升

综上，本发明的机械臂自动标定方法以及标定装置能够简化标定流程，大幅减少大地坐标系与像素坐标系校正时长，提高标定精度，降低操作门槛，是对传统手动教导法的大幅改善。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机械臂自动标定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S100、建立基于相机生成的像素坐标系和建立基于机械臂底座的大地坐标系；

S200、对大地坐标系与像素坐标系进行校正，获得用于转换大地坐标系与像素坐标系的比例参数和可拍到标志物的机械臂运动范围；

S300、获取至少三个不同的机械臂旋转角度下相机在标志物正上方的点位信息；

S400、计算相机中心位置与轴系末端的位置的相对位置参数；

S500、获取相同机械臂旋转角度下标记点在不同位置的点位信息，所述标记点为标志物上固定的一点；

S600、根据S500获得的点位信息计算坐标校正参数。

2.如权利要求1所述的机械臂自动标定方法，其特征在于，所述步骤S100包括：

将标志物放置于在相机的视野范围内，建立标志物在视觉中的大小，标志物在像素坐标系的X轴方向的长度为a，标志物在像素坐标系的Y轴方向的长度为b，选取标志物上任意一点为标记点；

建立像素坐标系范围，其中像素坐标系的X轴的长度范围是L，像素坐标系的Y轴的长度范围是W；

获取起始点机械臂旋转角度：β₀。

3.如权利要求2所述的机械臂自动标定方法，其特征在于，所述步骤S200包括：

将相机移动到能够拍摄到标志物的起始位置，设所述起始位置在大地坐标系中的坐标为(x₀，y₀)，在像素坐标系中的坐标为(x′₀，y′₀)；

将所述轴系末端沿X轴移动至坐标点R_i(x_i，y_i)，之后再沿Y轴移动至坐标点R_j(x_j，y_j)，并记录这两点对应的像素坐标系中的坐标C_i(x′_i，y′_i)、C_j(x′_j，y′_j)；

根据以下公式：

计算得到k₁₁、k₁₂、k₂₁、k₂₂。

4.如权利要求3所述的机械臂自动标定方法，其特征在于，所述步骤S200还包括：

设轴系末端当前在大地坐标系中坐标为(x₁，y₁)，其对应的像素坐标(x’，y’)；

根据公式(1)获得

将所述轴系末端沿X轴移动px₀到达坐标点(x₂，y₂)，再沿Y轴移动py₀到达坐标点(x₃，y₃)，保证标志物仍然在相机的视野范围内，并记录对应像素坐标，所述px₀和所述py₀为机械臂移动后，标志物分别沿X轴和沿Y轴移动后未超出视野范围的移动距离；

使用(x₁，y₁)、(x₂，y₂)、(x₃，y₃)及对应像素坐标，以及公式(1)计算得所述比例参数K₀：

使用K₀，计算可拍到标志物的机械臂运动范围。

5.如权利要求3或4所述的机械臂自动标定方法，其特征在于，所述步骤S300包括：

设轴系末端当前位置(x₀，y₀，rz₀)，对应的像素坐标(x’，y’)；

根据公式(1)获得：

将标记点移到相机视野中心

将所述轴系末端沿X轴移动px之后再沿Y轴移动py；

记录当前机械臂旋转角度β₁，标志物像素坐标(x′₁，y′₁)，计算机械臂将标记点移到相机视野中心

所需要位移px₁、py₁如下：

其中α＝β₁-β₀，

将标记点移至视野中心；

获得至少三个不同机械臂旋转角度下，相机在标志物正上方时，轴系末端在大地坐标系中的坐标R_i(x_i，y_i，β_i)，i＝1，2，3。

6.如权利要求5所述的机械臂自动标定方法，其特征在于，所述步骤S400包括：

S401、基于所述坐标R_i(x_i，y_i，β_i)，i＝1，2，3，设C_βi＝cos(β_i)，S_βi＝sin(β_i)，计算相机中心位置与轴系末端的相对位置参数：

其中，

计算

获得相机中心位置相对于轴系末端位置的极坐标关系(w，θ)；

移动机械臂，将标记点置于相机中心位置，像素坐标为(L/2，W/2)，获取当前轴系末端在大地坐标系中的坐标为(x，y)，则标记点在大地坐标系下的坐标为

7.如权利要求6所述的机械臂自动标定方法，其特征在于，所述步骤S500包括：分别将标记点移至至少3个像素坐标点并记录对应的像素坐标信息，对应的大地坐标系中的坐标分别存为R_i(x_i，y_i)，i＝1～3。

8.如权利要求7所述的机械臂自动标定方法，其特征在于，所述步骤S500还包括：分别将标记点移至9个像素坐标点，记录对应的像素坐标为C_i(x′_i，y′_i)，对应的大地坐标系中的坐标分别存为R_i(x_i，y_i)，i＝1～9。

9.如权利要求8所述的机械臂自动标定方法，其特征在于，所述步骤S600包括：

设

CM_i为M的i行向量元素值对应P1～P9中4个点的像素坐标所构成的4x3矩阵，令

为M的i行向量元素值对应P1～P9中4个点的像素坐标X值构成的对角矩阵，令

为M的i行向量元素值对应P1～P9中4个点的像素坐标Y值构成的对角矩阵，令

计算X坐标校正参数：RC_x＝CM^-1*RM_x；

计算Y坐标校正参数：RC_y＝CM^-1*RM_y。

10.一种机械臂自动标定装置，其特征在于，用于实施如权利要求1至9中任意一项所述的机械臂自动标定方法，包括：

坐标建立模块，建立基于相机生成的像素坐标系和建立基于机械臂底座的大地坐标系；

坐标校正模块，对大地坐标系与像素坐标系进行校正，获得用于转换大地坐标系与像素坐标系的比例参数和机械臂运动范围；

第一点位模块，获取至少三个不同的机械臂旋转角度下相机在标志物正上方的点位信息；

第一校正模块，计算相机中心位置与轴系末端的位置的相对位置参数；

第二点位模块，获取相同机械臂旋转角度下标记点在不同位置的点位信息；

第二校正模块，根据第二点位模块获得的点位信息计算坐标校正参数。

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