CN112454366A - 一种手眼标定方法 - Google Patents

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CN112454366A CN202011441781.XA CN202011441781A CN112454366A CN 112454366 A CN112454366 A CN 112454366A CN 202011441781 A CN202011441781 A CN 202011441781A CN 112454366 A CN112454366 A CN 112454366A
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matrix
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李文龙
金硕
成巍
戈海龙
王俊
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Laser Institute of Shandong Academy of Science
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Abstract

本发明提供了一种手眼标定方法，所述的方法包括以下步骤：步骤S1：建立转换矩阵D、转换矩阵A、转换矩阵X之间的转换关系，其中，转换矩阵A为机械手坐标系相对于基坐标系下的转换矩阵，转换矩阵D为相机坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵，转换矩阵X为相机坐标系相对于工具坐标系的位姿矩阵；步骤S2：分别计算转换矩阵A和转换矩阵D；步骤S3：利用Tasi两步法计算转换矩阵X；步骤S4：利用上述步骤的计算结果，将模型三维坐标转换至机械手坐标系下，完成手眼标定。该方案利用转换矩阵直接获取位置点的对应转换关系，将三维扫描设备得到的三维模型坐标转换到机械手坐标系中，减小了误差累计，提高了标定效率。

Description

一种手眼标定方法
技术领域
本发明涉及视觉测量技术领域，具体涉及一种针对相机固定于机械手上的手眼标定方法。
背景技术
在机械加工领域，工件的三维模型需通过三维扫描设备提取,模型数据坐标位于基于摄像机标定中的摄像机坐标系下，为了进一步进行工件表面的工艺处理(如激光清洗等)，得到的数据坐标需要转化到机械手坐标系下，才能指导机器人进行轨迹的运动。
现有手眼标定应用较多的方法为：首先，制作一个标准块，然后，采用机器人的工具中心点对准工件的特殊点，测量出此点在机械手工具坐标系下的(x,y,z,Rx,Ry,Rz)坐标，最后，用三维扫描设备扫描获取此点在摄像机坐标系下的三维坐标(Xc,Yc,Zc),通过此两点计算对应的转换矩阵。
上述方法在实现过程中，制作标准块时存在加工误差，工具中心测量特殊点时存在误差，三维扫描设备扫描对应点时也存在误差，多次误差累计导致标定结果的精度较差。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提供了一种手眼标定方法，减小了误差累计，提高了标定精度。
本发明公开了如下技术方案：
本发明实施例提供了一种针对相机固定于机械手上的手眼标定方法，所述的方法包括以下步骤：
步骤S1：建立转换矩阵D、转换矩阵A、转换矩阵X之间的转换关系，其中，转换矩阵A为机械手坐标系相对于基坐标系下的转换矩阵，转换矩阵D为相机坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵，转换矩阵X为相机坐标系相对于工具坐标系的位姿矩阵；
步骤S2：分别计算转换矩阵A和转换矩阵D；
步骤S3：利用Tasi两步法计算转换矩阵X；
步骤S4：利用上述步骤的计算结果，将模型三维坐标转换至机械手坐标系下，完成手眼标定。
进一步的，步骤S1的具体实现方法为：
假定B为机械手基坐标系，C为相机坐标系，E为工具坐标系，W为世界坐标系，机械手从位置1运动到位置2，机械手工具坐标系从E1变换到E2，相机坐标系从C1变换到C2，PB表示机械手基坐标系下的P点，PC表示相机坐标系下的P点，PE表示工具坐标系下的P点，PW表示世界坐标系下的P点，
Figure BDA0002822586010000021
表示E坐标系相对于B坐标系的位姿矩阵，
Figure BDA0002822586010000022
表示C坐标系相对于E坐标系的位姿矩阵，
Figure BDA0002822586010000023
表示W坐标系相对于C坐标系的位姿矩阵，则
建立矩阵位置转换关系为：
Figure BDA0002822586010000024
其中，
Figure BDA0002822586010000025
分别表示E1、E2坐标系相对于B坐标系的位姿矩阵，
Figure BDA0002822586010000026
表示C1坐标系相对于E1坐标系的位姿矩阵，
Figure BDA0002822586010000027
表示C2坐标系相对于E2坐标系的位姿矩阵，
Figure BDA00028225860100000210
分别表示相机坐标系C1、C2下的P点，PB表示机械手基坐标系下的P点；
建立相机坐标系C与世界坐标系W之间的位置转换关系为：
Figure BDA0002822586010000028
其中，PC表示相机坐标系下的P点，
Figure BDA0002822586010000029
表示W坐标系相对于C坐标系的位姿矩阵，PW表示世界坐标系下的P点；
将公式(2)带入(1)得：
Figure BDA0002822586010000031
基于基坐标系下的点PB不变，将公式(3)化简得：
Figure BDA0002822586010000032
对公式(4)变换形式得：
Figure BDA0002822586010000033
由于相机固定于机械手上，基于相机相对于机械手坐标系转换关系不变得：
Figure BDA0002822586010000034
设
Figure BDA0002822586010000035
则公式(5)变为：
AX＝XD (6)。
进一步的，步骤S2中，通过张正友标定法获取转换矩阵D。
进一步的，在张正友标定法实现过程中，采用15-20组棋盘格数据进行系统标定转换。
更进一步的，通过张正友标定法获取转换矩阵D的具体方法为：
首先，分别计算
Figure BDA0002822586010000036
和
Figure BDA0002822586010000037
其中，
Figure BDA00028225860100000310
为通过张正友标定法对相机坐标系C1下的相机标定得到的外参矩阵，
Figure BDA00028225860100000311
为通过张正友标定法对相机坐标系C2下的相机标定得到的外参矩阵；其次，根据
Figure BDA0002822586010000038
计算转换矩阵D。
进一步的，步骤S2中，计算转换矩阵A的具体方法为：
计算机械手绕x轴旋转矩阵Rx为：
Figure BDA0002822586010000039
其中，θ1为机械手绕x轴旋转度数；
计算机械手绕y轴旋转矩阵Ry为：
Figure BDA0002822586010000041
其中，θ2为机械手绕y轴旋转度数；
计算机械手绕z轴旋转矩阵Rz为：
Figure BDA0002822586010000042
其中，θ3为机械手绕z轴旋转度数；
计算旋转矩阵RA为：
RA＝Rz*Ry*Rx；
分别计算平移矩阵tA1和tA2为：
tA1＝(x1,y1,z1)T；
tA2＝(x2,y2,z2)T；
其中，(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)分别为机械手在工具坐标系E1、E2下的位置点，(x1,y1,z1)T、(x2,y2,z2)T分别为位置点对应的平移向量；
分别计算工具坐标系E1、E2相对于机械手基坐标系B的位姿矩阵为：
Figure BDA0002822586010000043
Figure BDA0002822586010000044
其中，
Figure BDA0002822586010000045
为工具坐标系E1相对于机械手基坐标系B的位姿矩阵，
Figure BDA0002822586010000046
为工具坐标系E2相对于机械手基坐标系B的位姿矩阵，
Figure BDA0002822586010000048
分别为工具坐标系E1、E2下的旋转向量；
计算转换矩阵A为：
Figure BDA0002822586010000047
进一步的，步骤S3的具体实现方法为：
设A＝Hgij，B＝Hcij，X＝Pce，根据每组机械臂运动得到初始旋转向量Pc'e的一组方程：
P’ce＝(Pcij-Pgij)[Skew(Pgij+Pcij)]-1；
其中，Pgij是Rgij对应的旋转轴，Pcij是Rcij对应的旋转轴，Rgij为Hgij旋转矩阵，Rcij为Hcij的旋转矩阵，Hgij、Hcij分别为转换矩阵A、转换矩阵D的另一种表达方式，[Skew(Pgij+Pcij)]-1为Pgij+Pcij的反对称矩阵对应的逆矩阵；
获取两组机械臂的运动数据，利用最小二乘法计算得到上述方程的唯一解Pc'e；
计算Rce对应的旋转轴Pce：
Figure BDA0002822586010000051
其中，Rce为Hce的旋转矩阵，Hce为转换矩阵X的另一表达方式；
计算旋转矩阵Rce：
Figure BDA0002822586010000052
其中，Skew(Pce)为Pce的反对称矩阵，
Figure BDA0002822586010000053
为为Pce的转置矩阵；
计算Hce的平移矩阵Tce：
(Rgij-I)Tce＝RceTcij-Tgij；
使用最小二乘法求解，其中，Rgij为Hgij的旋转矩阵，I为3*3单位向量，Rcij为Hcij的旋转矩阵，Tcij为Hcij的平移矩阵，Tgij为Hgij的平移矩阵；
计算转换矩阵X为：
Figure BDA0002822586010000054
进一步的，步骤S4中，通过将三维模型点云左乘转换矩阵X，将模型三维坐标转换至机械手坐标系下，完成手眼标定。
本发明的有益效果：
相比于现有技术中进行机械手工具坐标系的标定的实现方式，该方法直接建立不同坐标系下转换矩阵的转换关系，包括转换矩阵D、转换矩阵A、转换矩阵X，其中，转换矩阵A为机械手坐标系相对于基坐标系下的转换矩阵，转换矩阵D为相机坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵，转换矩阵X为相机坐标系相对于工具坐标系的位姿矩阵；然后逐步计算上述转换矩阵，利用转换矩阵直接获取位置点的对应转换关系，将三维扫描设备得到的三维模型坐标转换到机械手坐标系中，减小了误差累计，提高了标定效率。
其中，在实现相机标定时，本申请还采用15-20组棋盘格数据进行系统标定转换，有效提高了标定精度。与此同时，系统标定只用到额外的标定板，降低了实现成本。
对于计算过程，在计算转换矩阵X时使用了Tsai两步法，大大提高了数据计算的效率。
附图说明
图1为本发明方法实施例的坐标系示例图；
图2为为本发明方法实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本领域技术人员应当知晓，下述具体实施例或具体实施方式，是本发明为进一步解释具体的发明内容而列举的一系列优化的设置方式，而该些设置方式之间均是可以相互结合或者相互关联使用的，除非在本发明明确提出了其中某些或某一具体实施例或实施方式无法与其他的实施例或实施方式进行关联设置或共同使用。同时，下述的具体实施例或实施方式仅作为最优化的设置方式，而不作为限定本发明的保护范围的理解。
为了更好的说明转换关系，如图1所示，提供了坐标系的示意图，图中：
B为机械手基坐标系，C为相机坐标系，E为工具坐标系，W为世界坐标系，机械手从位置1运动到位置2，机械手工具坐标系从E1变换到E2，相机坐标系从C1变换到C2。
结合上述坐标系，如图2所示，针对相机固定于机械手上的的情况，本申请提供的一种手眼标定方法包括以下步骤：
步骤S1：建立转换矩阵D、转换矩阵A、转换矩阵X之间的转换关系，其中，转换矩阵A为机械手坐标系相对于基坐标系下的转换矩阵，转换矩阵D为相机外参的转换矩阵，转换矩阵X为相机坐标系相对于工具坐标系的位姿矩阵。
为了便于理解，结合坐标系设定几个参数为：PB表示机械手基坐标系下的P点，PC表示相机坐标系下的P点，PE表示工具坐标系下的P点，PW表示世界坐标系下的P点。
Figure BDA0002822586010000071
表示E坐标系相对于B坐标系的位姿矩阵(即
Figure BDA0002822586010000072
作用是将P点从工具坐标系转换到基坐标系下)，同理，
Figure BDA0002822586010000073
表示C坐标系相对于E坐标系的位姿矩阵，
Figure BDA0002822586010000074
表示W坐标系相对于C坐标系的位姿矩阵。
整个转换关系的建立过程如下：
建立矩阵位置转换关系为：
Figure BDA0002822586010000075
其中，
Figure BDA0002822586010000076
分别表示E1、E2坐标系相对于B坐标系的位姿矩阵，
Figure BDA0002822586010000077
表示C1坐标系相对于E1坐标系的位姿矩阵，
Figure BDA0002822586010000078
表示C2坐标系相对于E2坐标系的位姿矩阵，
Figure BDA0002822586010000079
分别表示相机坐标系C1、C2下的P点，PB表示机械手基坐标系下的P点；
建立相机坐标系C与世界坐标系W之间的位置转换关系为：
Figure BDA0002822586010000081
其中，PC表示相机坐标系下的P点，
Figure BDA0002822586010000088
表示W坐标系相对于C坐标系的位姿矩阵，PW表示世界坐标系下的P点；
将公式(2)带入(1)得：
Figure BDA0002822586010000082
基于基坐标系下的点PB不变，将公式(3)化简得：
Figure BDA0002822586010000083
对公式(4)变换形式得：
Figure BDA0002822586010000084
基于相机相对于机械手坐标系转换关系不变得：
Figure BDA0002822586010000085
设
Figure BDA0002822586010000086
则公式(5)变为：
AX＝XD (6)。
步骤S2：分别计算转换矩阵A和转换矩阵D。
转换矩阵A为机械手坐标系相对于基坐标系下的转换矩阵，在工具坐标系下，机械手的位置姿态可用点坐标加欧拉角的形式表示，即(x,y,z,Rx,Ry,Rz)，其中(x,y,z)为此位置机械手的工件坐标下的位置点，(Rx,Ry,Rz)为此位置机械手的工件坐标下的姿态信息，其中Rx为机械手绕x轴旋转矩阵，Ry为机械手绕y轴旋转矩阵，Rz为机械手绕z轴旋转矩阵。
计算转换矩阵A的过程如下：
计算机械手绕x轴旋转矩阵Rx为：
Figure BDA0002822586010000087
其中，θ1为机械手绕x轴旋转度数；
计算机械手绕y轴旋转矩阵Ry为：
Figure BDA0002822586010000091
其中，θ2为机械手绕y轴旋转度数；
计算机械手绕z轴旋转矩阵Rz为：
Figure BDA0002822586010000092
其中，θ3为机械手绕z轴旋转度数；
计算旋转矩阵RA为：
RA＝Rz*Ry*Rx；
分别计算平移矩阵
Figure BDA0002822586010000093
和
Figure BDA0002822586010000094
为：
Figure BDA0002822586010000095
Figure BDA0002822586010000096
其中，(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)分别为机械手在工具坐标系E1、E2下的位置点，(x1,y1,z1)T、(x2,y2,z2)T分别为位置点对应的平移向量；
分别计算工具坐标系E1、E2相对于机械手基坐标系B的位姿矩阵为：
Figure BDA0002822586010000097
Figure BDA0002822586010000098
其中，
Figure BDA0002822586010000099
为工具坐标系E1相对于机械手基坐标系B的位姿矩阵，
Figure BDA00028225860100000910
为工具坐标系E2相对于机械手基坐标系B的位姿矩阵，
Figure BDA00028225860100000912
分别为工具坐标系E1、E2下的旋转向量；
计算转换矩阵A为：
Figure BDA00028225860100000911
转换矩阵D的计算原理和过程为：
转换矩阵D通过张正友标定法获取，在实现过程中，采用15-20组棋盘格数据进行系统标定转换。
通过张正友标定法获取转换矩阵D时，首先，分别计算
Figure BDA0002822586010000101
和
Figure BDA0002822586010000102
其中，
Figure BDA0002822586010000105
为通过张正友标定法对相机坐标系C1下的相机标定得到的外参矩阵，
Figure BDA0002822586010000106
为通过张正友标定法对相机坐标系C2下的相机标定得到的外参矩阵；其次，根据
Figure BDA0002822586010000103
计算转换矩阵D。
步骤S3：利用Tasi两步法计算转换矩阵X。
本申请技术方案步骤S3中计算矩阵X的具体过程如下：
为简化运算，将计算得到的A＝Hgij，D＝Hcij，X＝Hcs，则方程(6)变为：Hgij*Hce＝Hce*Hcij，其中，Hgij下标中的g为机械手之间的矩阵运算，i和j分别为在相对应位姿下的运算，
Figure BDA0002822586010000104
Rgij为Hgij的旋转矩阵，Tgij为Hgij的平移矩阵，Rcij为Hcij的旋转矩阵，Tcij为Hcij的平移矩阵，Rce为Hce的旋转矩阵，Tce为Hce的平移矩阵。
利用Tasi两步法计算转换矩阵X：
第一步：求解Rce：
1)根据每组机械臂运动得到初始旋转向量Pc'e的一组方程：
P’ce＝(Pcij-Pgij)[Skew(Pgij+Pcij)]-1；
其中，Pgij是Rgij对应的旋转轴，Pcij是Rcij对应的旋转轴，Rgij为Hgij的旋转矩阵，Rcij为Hcij的旋转矩阵，Hgij、Hcij分别为转换矩阵A、转换矩阵D的另一种表达方式，[Skew(Pgij+Pcij)]-1为Pgij+Pcij的反对称矩阵对应的逆矩阵。
上述机械臂运动得到的方程中，Pgij+Pcij的反对称矩阵Skew(Pgij+Pcij)的计算原理为：
设任一三维向量V(vx,vy,vz)的反对称矩阵为Skew(V)，Skew(V)的计算公式为：
Figure BDA0002822586010000111
其中，Skew(Pgij+Pcij)总是奇异的，至少需要两组运动数据才能求解出唯一解Pc'e，求解方法是最小二乘法。
上述机械臂运动得到的方程中，对于Pgij与Pcij，现有技术中一个比较成熟的计算原理为：
首先，通过罗格力斯变换将旋转矩阵变为旋转向量；
其次，求向量的2范数，即向量的模Mgij、Mcij；
然后，将旋转向量与向量的模作商，得到单位向量Ngij、Ncij；
最终，求得Pgij与Pcij的计算公式为：
Pgij＝2sin(Mgij/2)*Ngij；
Pcij＝2sin(Mcij/2)*Ncij；
2)计算Rce对应的旋转轴Pce:
Figure BDA0002822586010000112
3)计算Rce：
Figure BDA0002822586010000113
其中，Skew(Pce)为Pce的反对称矩阵，
Figure BDA0002822586010000114
为为Pce的转置矩阵。
第二步：求解Tce
(Rgij-I)Tce＝RceTcij-Tgij。
该方程的计算，至少需要两组运动数据，使用最小二乘法求解，其中，Rgij为Hgij的旋转矩阵，I为3*3单位向量，Rcij为Hcij的旋转矩阵，Tcij为Hcij的平移矩阵，Tgij为Hgij的平移矩阵。
步骤S4：利用上述的计算结果，通过将三维模型点云左乘转换矩阵X，将模型三维坐标转换至机械手坐标系下，完成手眼标定。
上述阐述已经阐明本技术方案的技术原理和实现过程，但是在执行上述技术方案时，可以通过以下操作来保证本技术方案实现的精度，具体内容包括：
1)每组用于标定的运动数据使运动角度最大；
2)使两组运动的旋转轴角度最大；
3)通过路径规划实现每组运动中机械臂末端运动在满足系统标定要求的条件下距离最小；
4)减小相机中心到标定板的距离，使用满足相机标定要求的小标定板；
5)采集15-20组用于求解的数据，提高相机标定精度；
6)提高机械臂的绝对运动定位精度，至少需要保证相对运动精度。
应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明的具体结构，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管说明书及附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (8)

1.一种手眼标定方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
步骤S1：建立转换矩阵D、转换矩阵A、转换矩阵X之间的转换关系，其中，转换矩阵A为机械手坐标系相对于基坐标系下的转换矩阵，转换矩阵D为相机坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵，转换矩阵X为相机坐标系相对于工具坐标系的位姿矩阵；
步骤S2：分别计算转换矩阵A和转换矩阵D；
步骤S3：利用Tasi两步法计算转换矩阵X；
步骤S4：利用上述步骤的计算结果，将模型三维坐标转换至机械手坐标系下，完成手眼标定。
2.根据权利要求1所述的一种手眼标定方法，其特征在于，步骤S1的具体实现方法为：
设B为机械手基坐标系，C为相机坐标系，E为工具坐标系，W为世界坐标系，机械手从位置1运动到位置2，机械手工具坐标系从E1变换到E2，相机坐标系从C1变换到C2，PB表示机械手基坐标系下的P点，PC表示相机坐标系下的P点，PE表示工具坐标系下的P点，PW表示世界坐标系下的P点，
Figure FDA0002822584000000011
表示E坐标系相对于B坐标系的位姿矩阵，
Figure FDA0002822584000000012
表示C坐标系相对于E坐标系的位姿矩阵，
Figure FDA0002822584000000013
表示W坐标系相对于C坐标系的位姿矩阵，则
建立矩阵位置转换关系为：
Figure FDA0002822584000000014
其中，
Figure FDA0002822584000000015
分别表示E1、E2坐标系相对于B坐标系的位姿矩阵，
Figure FDA0002822584000000016
表示C1坐标系相对于E1坐标系的位姿矩阵，
Figure FDA0002822584000000017
表示C2坐标系相对于E2坐标系的位姿矩阵，
Figure FDA0002822584000000018
分别表示相机坐标系C1、C2下的P点，PB表示机械手基坐标系下的P点；
建立相机坐标系C与世界坐标系W之间的位置转换关系为：
Figure FDA0002822584000000021
其中，PC表示相机坐标系下的P点，
Figure FDA0002822584000000022
表示W坐标系相对于C坐标系的位姿矩阵，PW表示世界坐标系下的P点；
将公式(2)带入(1)得：
Figure FDA0002822584000000023
基于基坐标系下的点PB不变，将公式(3)化简得：
Figure FDA0002822584000000024
对公式(4)变换形式得：
Figure FDA0002822584000000025
由于相机固定于机械手上，相机相对于机械手坐标系转换关系不变得：
Figure FDA0002822584000000026
设
Figure FDA0002822584000000027
则公式(5)变为：
AX＝XD (6)。
3.根据权利要求1所述的一种手眼标定方法，其特征在于，步骤S2中，通过张正友标定法获取转换矩阵D。
4.根据权利要求3所述的一种手眼标定方法，其特征在于，在张正友标定法实现过程中，采用15-20组棋盘格数据进行系统标定转换。
5.根据权利要求3或4所述的一种手眼标定方法，其特征在于，通过张正友标定法获取转换矩阵D的具体方法为：
首先，分别计算
Figure FDA0002822584000000028
和
Figure FDA0002822584000000029
其中，
Figure FDA00028225840000000210
为通过张正友标定法对相机坐标系C1下的相机标定得到的外参矩阵，
Figure FDA0002822584000000031
为通过张正友标定法对相机坐标系C2下的相机标定得到的外参矩阵；其次，根据
Figure FDA0002822584000000032
计算转换矩阵D。
6.根据权利要求1所述的一种手眼标定方法，其特征在于，步骤S2中，计算转换矩阵A的具体方法为：
计算机械手绕x轴旋转矩阵Rx为：
Figure FDA0002822584000000033
其中，θ1为机械手绕x轴旋转度数；
计算机械手绕y轴旋转矩阵Ry为：
Figure FDA0002822584000000034
其中，θ2为机械手绕y轴旋转度数；
计算机械手绕z轴旋转矩阵Rz为：
Figure FDA0002822584000000035
其中，θ3为机械手绕z轴旋转度数；
计算旋转矩阵RA为：
RA＝Rz*Ry*Rx；
分别计算平移矩阵
Figure FDA0002822584000000036
和
Figure FDA0002822584000000037
为：
Figure FDA0002822584000000038
Figure FDA0002822584000000039
其中，(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)分别为机械手在工具坐标系E1、E2下的位置点，(x1,y1,z1)T、(x2,y2,z2)T分别为位置点对应的平移向量；
分别计算工具坐标系E1、E2相对于机械手基坐标系B的位姿矩阵为：
Figure FDA0002822584000000041
Figure FDA0002822584000000042
其中，
Figure FDA0002822584000000043
为工具坐标系E1相对于机械手基坐标系B的位姿矩阵，
Figure FDA0002822584000000044
为工具坐标系E2相对于机械手基坐标系B的位姿矩阵，
Figure FDA0002822584000000045
分别为工具坐标系E1、E2下的旋转向量；
计算转换矩阵A为：
Figure FDA0002822584000000046
7.根据权利要求1所述的一种手眼标定方法，其特征在于，步骤S3的具体实现方法为：
根据每组机械臂运动得到初始旋转向量P′ce的一组方程：
Figure FDA0002822584000000047
其中，Pgij是Rgij对应的旋转轴，Pcij是Rcij对应的旋转轴，Rgij为Hgij的旋转矩阵，Rcij为Hcij的旋转矩阵，Hgij、Hcij分别为转换矩阵A、转换矩阵D的另一种表达方式，[Skew(Pgij+Pcij)]-1为Pgij+Pcij的反对称矩阵对应的逆矩阵；
获取两组机械臂的运动数据，利用最小二乘法计算得到上述方程的唯一解P′ce；
计算Rce对应的旋转轴Pce：
Figure FDA0002822584000000048
其中，Rce为Hce的旋转矩阵，Hce为转换矩阵X的另一表达方式；
计算旋转矩阵Rce：
Figure FDA0002822584000000051
其中，Skew(Pce)为Pce的反对称矩阵，
Figure FDA0002822584000000053
为为Pce的转置矩阵；
计算Hce的平移矩阵Tce：
(Rgij-I)Tce＝RceTcij-Tgij；
使用最小二乘法求解，其中，Rgij为Hgij的旋转矩阵，I为3*3单位向量，Rcij为Hcij的旋转矩阵，Tcij为Hcij的平移矩阵，Tgij为Hgij的平移矩阵；
计算转换矩阵X为：
Figure FDA0002822584000000052
8.根据权利要求1所述的一种手眼标定方法，其特征在于，步骤S4中，通过将三维模型点云左乘转换矩阵X，将模型三维坐标转换至机械手坐标系下，完成手眼标定。
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