CN113601514A - 机器人手眼标定精度验证系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器人检测技术领域，公开了一种机器人手眼标定精度验证系统，包括：标定笔组件，包括连接座和固定笔；所述连接座用于与待验证机器人的末端连接；所述固定笔固定设置在所述连接座的下侧；检测装置，包括触摸屏；所述检测装置用于获取目标触碰点的目标位置数据，根据所述目标位置数据在所述触摸屏上显示所述目标触碰点的图像，获取待验证机器人带动所述固定笔触碰所述目标触碰点时所述固定笔下端在所述触摸屏上的第一实际触碰点的第一实际触碰位置数据，根据所述目标位置数据和所述第一实际触碰位置数据计算所述待验证机器人的手眼标定误差；能够高效准确地对机器人手眼标定精度进行验证。

Description

机器人手眼标定精度验证系统

技术领域

本发明涉及机器人检测技术领域，尤其涉及一种机器人手眼标定精度验证系统。

背景技术

机器人在完成手眼标定后，通常需要对其手眼标定精度进行验证。一般地，在手眼标定后，控制机器人用工具尖端触碰标定板的圆心或棋盘格角点，然后由人工通过肉眼观察工具尖端的实际触碰位置与目标位置（圆心或棋盘格角点）之间的偏差，进而根据该偏差确定手眼标定精度是否符合要求。这种验证方法由于依靠肉眼观察，效率较低，容易导致标定人员的视觉疲劳，而且验证结果的准确性取决于人的经验，验证结果的准确性较差。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本申请的目的在于提供一种机器人手眼标定精度验证系统，能够高效准确地对机器人手眼标定精度进行验证。

本申请提供一种机器人手眼标定精度验证系统，包括：

标定笔组件，包括连接座和固定笔；所述连接座用于与待验证机器人的末端连接；所述固定笔固定设置在所述连接座的下侧；

检测装置，包括触摸屏；所述检测装置用于获取目标触碰点的目标位置数据，根据所述目标位置数据在所述触摸屏上显示所述目标触碰点的图像，获取所述待验证机器人带动所述固定笔触碰所述目标触碰点时,所述固定笔下端在所述触摸屏上的第一实际触碰点的第一实际触碰位置数据，根据所述目标位置数据和所述第一实际触碰位置数据计算所述待验证机器人的手眼标定误差。

本申请的机器人手眼标定精度验证系统，使用时，把标定笔组件连接到机器人末端，并在触摸屏上显示目标触碰点的图像，机器人会在自身的视觉系统的引导下带动固定笔触碰目标触碰点，此时，触摸屏可快速准确地检测到第一实际触碰点的第一实际触碰位置数据，进而根据目标触碰点的目标位置数据和该第一实际触碰位置数据即可计算待验证机器人的手眼标定误差，完成对机器人手眼标定精度的验证；与现有计算中依靠肉眼进行验证的方式相比，验证效率更高，且验证结果的准确性性更高。

优选地，所述手眼标定误差包括第一误差；

所述检测装置用于根据所述目标位置数据和所述第一实际触碰位置数据计算所述目标触碰点与所述第一实际触碰点之间的距离，并以所述距离为所述第一误差。

通过计算第一误差，可验证机器人手眼标定的二维位置精度，若是要对机器人的二维手眼标定结果进行精度验证，则只要计算出第一误差就完成验证过程，可见，该机器人手眼标定精度验证系统可实现对二维手眼标定结果的精度的快速验证。

优选地，所述检测装置用于在获取目标触碰点的目标位置数据的时候，执行：

在预设的二维坐标范围内，随机生成二维坐标数据作为所述目标触碰点的目标位置数据。

优选地，所述固定笔的下端设置有用于测量所述固定笔的笔尖的压力数据的第二传感器；

所述检测装置还用于获取所述第二传感器测得的压力数据，当所述压力数据不在预设的安全压力范围内时，向所述待验证机器人发送调整指令，使得所述待验证机器人调整所述标定笔组件的上下位置直到所述压力数据在预设的安全压力范围内。

优选地，所述手眼标定误差包括第二误差；所述第二误差包括三维位置误差和姿态角度误差；

所述标定笔组件还包括伸缩笔，所述伸缩笔与所述固定笔平行且可沿长度方向伸缩，所述伸缩笔的上端与所述连接座固定连接，所述伸缩笔的下端可移动至低于所述固定笔下端的位置，并可移动至高于所述固定笔下端的位置；所述伸缩笔包括第一传感器，所述第一传感器用于测量所述伸缩笔的伸长长度数据；

所述检测装置还用于获取所述伸缩笔下端在所述触摸屏上的第二实际触碰点的第二实际触碰位置数据，获取所述标定笔组件的上下位置调整数据，获取所述第一传感器测得的伸长长度数据，根据所述目标位置数据、所述第一实际触碰位置数据、所述第二实际触碰位置数据、所述标定笔组件的上下位置调整数据和所述伸长长度数据计算所述第二误差。

通过计算第二误差，可验证机器人手眼标定的三维位置精度和姿态角度精度，可实现对机器人的三维手眼标定结果的精度的快速验证。

优选地，所述第一实际触碰位置数据、所述第二实际触碰位置数据、所述标定笔组件的上下位置调整数据和所述伸长长度数据均为所述待验证机器人带动所述固定笔垂直地触碰所述目标触碰点时测得的数据；

所述检测装置用于在根据所述目标位置数据、所述第一实际触碰位置数据、所述第二实际触碰位置数据、所述标定笔组件的上下位置调整数据和所述伸长长度数据计算所述第二误差时，执行：

根据以下公式计算绕z轴的姿态角度误差、绕y轴的姿态角度误差和绕x轴的姿态角度误差：

;

;

;

;

其中，rz为所述绕z轴的姿态角度误差，ry为所述绕y轴的姿态角度误差，rx为所述绕x轴的姿态角度误差，x1、y1分别是所述第二实际触碰位置数据中的横坐标值和纵坐标值，x0、y0分别是所述第一实际触碰位置数据中的横坐标值和纵坐标值，d是所述第二实际触碰点与所述第一实际触碰点之间的距离，L为所述伸缩笔的伸长长度数据，L1为所述固定笔真正垂直地触碰所述触摸屏的时候所述伸缩笔触碰所述触摸屏时的伸长长度数据。

优选地，所述检测装置用于在根据所述目标位置数据、所述第一实际触碰位置数据、所述第二实际触碰位置数据、所述标定笔组件的上下位置调整数据和所述伸长长度数据计算所述第二误差时，还执行：

根据以下公式计算所述目标触碰点与所述第一实际触碰点之间的等效距离，并以所述等效距离作为所述三维位置误差：

；

其中，△L为所述目标触碰点与所述第一实际触碰点之间的等效距离， x2、y2分别是所述目标位置数据中的横坐标值和纵坐标值，△z为所述标定笔组件的上下位置调整数据。

优选地，所述第二传感器为压力传感器；所述固定笔包括主笔杆、设置在所述主笔杆下端的所述第二传感器和连接在所述第二传感器下端的笔尖部。

优选地，所述伸缩笔包括固定套筒，设置在所述固定套筒上部的电机，以及可滑动地插接在所述固定套筒下部的伸缩杆；所述伸缩杆沿轴向设置有一个螺纹孔，所述螺纹孔中连接有一根螺杆，所述螺杆与所述电机的转轴连接，所述电机用于驱动所述螺杆往复转动从而带动所述伸缩杆上下移动；所述第一传感器为与所述电机的转轴连接的旋转编码器。

优选地，所述伸缩杆的周面上设置至少一个沿轴向延伸的限位滑槽，所述固定套筒的内表面设置对应的限位凸块，所述限位凸块伸入对应的所述限位滑槽中。

有益效果：

本申请提供的机器人手眼标定精度验证系统，使用时，把标定笔组件连接到机器人末端，并在触摸屏上显示目标触碰点的图像，机器人会在自身的视觉系统的引导下带动固定笔触碰目标触碰点，此时，触摸屏可快速准确地检测到第一实际触碰点的第一实际触碰位置数据，进而根据目标触碰点的目标位置数据和该第一实际触碰位置数据即可计算待验证机器人的手眼标定误差，完成对机器人手眼标定精度的验证；与现有计算中依靠肉眼进行验证的方式相比，验证效率更高，且触摸屏可精确地检测到触碰点的位置数据，验证结果的准确性性更高。

附图说明

图1为本申请提供的机器人手眼标定精度验证系统的结构示意图。

图2为本申请提供的机器人手眼标定精度验证系统中的伸缩笔的结构示意图。

图3为本申请提供的机器人手眼标定精度验证系统中的固定笔的结构示意图。

标号说明：1、标定笔组件；101、连接座；102、固定笔；103、伸缩笔；104、第一传感器；105、第二传感器；106、笔尖部；107、主笔杆；108、固定套筒；109、电机；110、伸缩杆；111、螺纹孔；112、螺杆；113、限位滑槽；114、限位凸块；2、检测装置；201、触摸屏；202、检测装置主体。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下文的公开提供的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

请参阅图1-图3，本申请实施例提供的一种机器人手眼标定精度验证系统，包括：

标定笔组件1，包括连接座101和固定笔102；连接座101用于与待验证机器人的末端连接；固定笔102固定设置在连接座101的下侧；

检测装置2，包括触摸屏201；检测装置2用于获取目标触碰点的目标位置数据，根据目标位置数据在触摸屏201上显示目标触碰点的图像，获取待验证机器人带动固定笔102触碰目标触碰点时,固定笔102下端在触摸屏201上的第一实际触碰点的第一实际触碰位置数据（此处，待验证机器人在自身视觉系统引导下带动固定笔102进行目标触碰点的触碰，但实际上固定笔102的下端不一定能真正地触碰到目标触碰点），根据目标位置数据和第一实际触碰位置数据计算待验证机器人的手眼标定误差。

该机器人手眼标定精度验证系统，使用时，把标定笔组件1连接到待验证机器人末端，并在触摸屏201上显示目标触碰点的图像（可以是圆点、十字标志等，该图像的颜色与触摸屏201显示的背景颜色不同），待验证机器人会在自身的视觉系统的引导下带动固定笔102触碰目标触碰点，此时，触摸屏201可快速准确地检测到第一实际触碰点的第一实际触碰位置数据（精度可达到像素块物理尺寸单位级，一般为微米级，从而使最终的检测结果的精度达到像素块物理尺寸单位级），进而根据目标触碰点的目标位置数据和该第一实际触碰位置数据即可计算待验证机器人的手眼标定误差，完成对机器人手眼标定精度的验证；与现有计算中依靠肉眼进行验证的方式相比，验证效率更高，且验证结果的准确性性更高。

在实际应用中，触摸屏201还可用于根据需要显示不同的标定板图像，以在机器人手眼标过程中作为标定板使用。

在实际应用中，检测装置2还包括检测装置主体202，该检测装置主体202具有数据处理芯片从而使检测装置主体202具有数据分析处理功能。该检测装置主体202可以与触摸屏201一体设置（例如检测装置2为平板电脑），也可以分散设置。

在一些实施方式中，手眼标定误差包括第一误差；

检测装置2用于根据目标位置数据和第一实际触碰位置数据计算目标触碰点与第一实际触碰点之间的距离，并以该距离为第一误差。

即，第一误差等于目标触碰点与第一实际触碰点之间的位置偏差。可通过以下公式计算目标触碰点与第一实际触碰点之间的距离：

；

其中，

为目标触碰点与第一实际触碰点之间的距离，x0、y0分别是第一实际触碰位置数据中的x坐标值和y坐标值，x2、y2分别为目标位置数据中的x坐标值和y坐标值。其中，x轴和y轴是在触摸屏201显示平面上的两个坐标轴，x坐标值即x轴方向的坐标值，y坐标值即y轴方向的坐标值。

对于待验证机器人的人手眼标定类型为二维手眼标定的情况，只需要知道其在平面内的位置误差即可知道手眼标定结果的精度，因此，只需要计算其第一误差。可见，该机器人手眼标定精度验证系统可实现对二维手眼标定结果的精度的快速验证。

在一些优选实施方式中，检测装置2可获取多个目标触碰点的目标位置数据，在触摸屏201上显示多个目标触碰点的图像，并获取对应的多个第一实际触碰位置数据（待验证机器人带动固定笔102依次触碰各目标触碰点时获取），从而在计算第一误差时，计算各目标触碰点与对应的第一实际触碰点之间的距离，再计算该距离的平均值作为第一误差。与只进行一次触碰计算得到的第一误差相比，计算结果的准确性更高。

优选地，检测装置2用于在获取目标触碰点的目标位置数据的时候，执行：

在预设的二维坐标范围内，随机生成二维坐标数据作为目标触碰点的目标位置数据。

其中，预设的二维坐标范围包括x轴坐标范围和y轴坐标范围，具体范围根据触摸屏201的实际尺寸设定。实际上，目标触碰点的目标位置数据也可由人工输入得到，与人工输入的方式相比，自动随机生成目标位置数据的方式更加方便快捷，尤其是在需要获取多个目标触碰点的目标位置数据时，不但效率更高，且更不容易出错（人工输入时容易出错，导致输入的坐标超出预设的二维坐标范围）。

若需要获取三个以上的目标触碰点的目标位置数据时，优选地，获取三个以上不全在同一直线上的目标触碰点的目标位置数据；从而避免待验证机器人在同一方向移动时产生的积累误差而影响计算得到的第一误差的准确性。例如，在随机生成三个以上的目标触碰点的目标位置数据时，每生成一个目标触碰点的目标位置数据时，先随机生成一个半径值R和一个方位角度值a，然后选取以触摸屏201中点为圆心o、以该半径值R为半径长度的圆周上的方位角度（方位角度是指xy平面上的矢量与x轴正方向的夹角）为该方位角度值a的点b（即从点o指向点b的矢量与x轴正方向的夹角大小为a）为目标触碰点，并获取该目标触碰点的目标位置数据。其中，每生成一个方位角度值时，若与上一个目标触碰点的方位角度值相同，则重新生成方位角度值。从而可有效保证各目标触碰点不在同一直线上，且可使各目标触碰点分散，更有效地避免产生在特定方向上的积累误差，进一步提高计算得到的第一误差的准确性。

在实际应用中，由于手眼标定误差，待验证机器人在视觉系统引导下执行触碰动作时，可能没有真正地触碰到触摸屏201或者按压触摸屏201的压力过大而损坏触摸屏201。为此，在一些优选实施方式中，固定笔102的下端设置有用于测量固定笔102的笔尖的压力数据的第二传感器105（见图3）；

检测装置2还用于获取第二传感器105测得的压力数据，当压力数据不在预设的安全压力范围内时，向待验证机器人发送调整指令，使得待验证机器人调整标定笔组件1的上下位置直到压力数据在预设的安全压力范围内。

其中，预设的安全压力范围可根据实际需要设置；此处的上下方向是垂直于触摸屏201的方向，一般在进行验证操作时，是把检测装置2平放在工作台上的，此时触摸屏201水平，因此，此时的上下方向与实际空间的上下方向一致，但实际上，检测装置2也可以不平放，此时，前文的上下方向与实际空间的上下方向不同。

当第二传感器105测得的压力数据过小（甚至为0）则表示固定笔102没有有效地触碰到触摸屏201，此时向待验证机器人发送第一调整指令，使待验证机器人带动标定笔组件1朝向触摸屏201逐渐移动，直到第二传感器105测得的压力数据在预设的安全压力范围内；当第二传感器105测得的压力数据过大则表示固定笔102笔尖的目标位置（即没有触摸屏201阻挡时固定笔102笔尖所能到达的位置）往朝向触摸屏201的方向偏移过大，此时向待验证机器人发送第二调整指令，使待验证机器人带动标定笔组件1背向触摸屏201逐渐移动，直到第二传感器105测得的压力数据在预设的安全压力范围内。实际上，此处，待验证机器人带动标定笔组件1在上下方向上调整的距离数据（以下称之为标定笔组件1的上下位置调整数据）约等于待验证机器人在z轴方向的定位误差，该数据可直接由待验证机器人发送至检测装置2。

通过该操作，一方面可保证固定笔102可靠地触碰触摸屏201，另一方面可避免损坏触摸屏201，此外，还可获取待验证机器人在z轴方向的定位误差。

优选地，手眼标定误差包括第二误差；第二误差包括三维位置误差和姿态角度误差；

标定笔组件1还包括伸缩笔103（见图1），伸缩笔103与固定笔102平行且可沿长度方向伸缩，伸缩笔103的上端与连接座101固定连接，伸缩笔103的下端可移动至低于固定笔102下端的位置，并可移动至高于固定笔102下端的位置；伸缩笔1013包括第一传感器104，第一传感器104用于测量伸缩笔103的伸长长度数据；

检测装置2还用于获取伸缩笔103下端在触摸屏201上的第二实际触碰点的第二实际触碰位置数据，获取标定笔组件1的上下位置调整数据，获取第一传感器104测得的伸长长度数据，根据目标位置数据、第一实际触碰位置数据、第二实际触碰位置数据、标定笔组件的上下位置调整数据和伸长长度数据计算第二误差。

需要说明的是，此处的第二实际触碰点，是指固定笔102的下端接触触摸屏201的前提下，伸缩笔103下端在触摸屏201上的实际触碰点，此时，伸缩笔103的伸长长度即为第一传感器104测得的伸长长度数据。

对于待验证机器人的人手眼标定类型为三维手眼标定的情况，会存在三维位置误差和姿态角度误差，传统的验证方法一般只会对三维位置误差进行验证，例如依靠肉眼观察进行验证时，三维位置误差相对比较容易观察到，而姿态角度误差则难以通过肉眼观察到（姿态角度误差包括三个方向的角度误差，难以通过肉眼判断）。此处，通过计算第二误差，可验证机器人手眼标定的三维位置精度和姿态角度精度，可实现对机器人的三维手眼标定结果的精度的快速验证。

为了方便计算，在一些优选实施方式中，第一实际触碰位置数据、第二实际触碰位置数据、标定笔组件1的上下位置调整数据和伸长长度数据均为待验证机器人带动固定笔102垂直地触碰目标触碰点时测得的数据（即待验证机器人在自身视觉系统引导下使固定笔102以垂直于触摸屏201的姿态触碰目标触碰点时测得的数据，由于手眼标定误差的存在，此时固定笔102可能并不真正地垂直于触摸屏201）；

检测装置2用于在根据目标位置数据、第一实际触碰位置数据、第二实际触碰位置数据、标定笔组件1的上下位置调整数据和伸长长度数据计算计算第二误差时，执行：

根据以下公式计算绕z轴的姿态角度误差、绕y轴的姿态角度误差和绕x轴的姿态角度误差：

;

;

;

;

其中，rz为绕z轴的姿态角度误差，ry为绕y轴的姿态角度误差，rx为绕x轴的姿态角度误差，x1、y1分别是第二实际触碰位置数据中的横坐标值和纵坐标值，x0、y0分别是第一实际触碰位置数据中的横坐标值和纵坐标值，d是第二实际触碰点与第一实际触碰点之间的距离，L为伸缩笔103的伸长长度数据，L1为固定笔102真正垂直地触碰触摸屏201的时候伸缩笔103触碰触摸屏201时的伸长长度数据（同样是在固定笔102下端接触触摸屏201的前提下的伸长长度数据，可事先测得）。其中，z轴是垂直于触摸屏201显示平面的坐标轴。

上述计算公式是针对“第一实际触碰位置数据、第二实际触碰位置数据、压力数据和伸长长度数据均为待验证机器人带动固定笔102垂直地触碰目标触碰点时测得的数据”的情况的姿态角度误差计算公式，实际上若“第一实际触碰位置数据、第二实际触碰位置数据、压力数据和伸长长度数据不是待验证机器人带动固定笔102垂直地触碰目标触碰点时测得的数据”的时候，则用上述公式计算得到的rz、ry、rx是实测姿态角度，还需要获取待验证机器人带动固定笔102触碰目标触碰点时的三个方向的目标姿态角度（可直接从待验证机器人的控制器读取得到，假设三个方向的目标姿态角度分别为rz’、ry’、rx’），进而用实测姿态角度减去对应的目标姿态角度即可得到相应的姿态角度误差（假设三个方向的姿态角度误差为△rz、△ry、△rx，则△rz=rz-rz’、△ry=ry-ry’、△rx=rx-rx’）。

进一步地，检测装置2用于在根据目标位置数据、第一实际触碰位置数据、第二实际触碰位置数据、标定笔组件1的上下位置调整数据和伸长长度数据计算计算第二误差时，还执行：

根据以下公式计算目标触碰点与第一实际触碰点之间的等效距离，并以该等效距离作为三维位置误差：

；

其中，△L为目标触碰点与第一实际触碰点之间的等效距离， x2、y2分别是目标位置数据中的横坐标值和纵坐标值，△z为标定笔组件1的上下位置调整数据。

若目标触碰点有多个，则检测装置2可获取多个目标位置数据、多个第一实际触碰位置数据、多个第二实际触碰位置数据、多个标定笔组件1的上下位置调整数据和伸长长度数据，针对每个目标触碰点，根据上述方法计算每一组第二误差，然后计算各组第二误差的均值作为最终的第二误差，计算均值时，分别计算三个姿态角度误差的均值和三维位置误差的均值。与只进行一次触碰计算得到的第二误差相比，计算结果的准确性更高。

在一些实施方式中，见图3，第二传感器105为压力传感器；固定笔102包括主笔杆107、设置在主笔杆107下端的第二传感器105和连接在第二传感器105下端的笔尖部106。

在一些优选实施方式中，见图2，伸缩笔103包括固定套筒108，设置在固定套筒108上部的电机109，以及可滑动地插接在固定套筒108下部的伸缩杆110；伸缩杆110沿轴向设置有一个螺纹孔111，螺纹孔111中连接有一根螺杆112，螺杆112与电机109的转轴连接，电机109用于驱动螺杆112往复转动从而带动伸缩杆110上下移动；第一传感器104为与电机109的转轴连接的旋转编码器。通过旋转编码器可测量电机109旋转的角度进而计算得到伸缩杆110相对初始位置的移动距离，该移动距离即为伸长长度数据。通过该结构，可实现伸缩笔103的自动伸缩。

进一步的，为避免伸缩杆110随螺杆112转动，可在伸缩杆110的周面上设置至少一个沿轴向延伸的限位滑槽113，固定套筒108的内表面设置对应的限位凸块114，限位凸块114伸入对应的限位滑槽113中。从而伸缩杆110只能上下移动，而不能沿周向转动，保证测得的伸长长度数据准确。为了避免伸缩杆110随螺杆112转动，也可把伸缩杆110设置为非圆型的，且固定套筒108的内腔为与伸缩杆110相适配的非圆型内腔。

实际应用中，伸缩笔103也可只包括固定套筒108、伸缩杆110和第一传感器104；此时的第一传感器104可以是激光测距传感器，以测量伸缩杆110与第一传感器104之间的距离，用该距离减去初始位置时的距离即可得到伸长长度数据；当需要伸缩笔103伸缩时，手动使伸缩杆110移动。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，其方案与本发明实质上相同。

Claims (10)

1.一种机器人手眼标定精度验证系统，其特征在于，包括：

标定笔组件，包括连接座和固定笔；所述连接座用于与待验证机器人的末端连接；所述固定笔固定设置在所述连接座的下侧；

检测装置，包括触摸屏；所述检测装置用于获取目标触碰点的目标位置数据，根据所述目标位置数据在所述触摸屏上显示所述目标触碰点的图像，获取所述待验证机器人带动所述固定笔触碰所述目标触碰点时,所述固定笔下端在所述触摸屏上的第一实际触碰点的第一实际触碰位置数据，根据所述目标位置数据和所述第一实际触碰位置数据计算所述待验证机器人的手眼标定误差。

2.根据权利要求1所述的机器人手眼标定精度验证系统，其特征在于，所述手眼标定误差包括第一误差；

所述检测装置用于根据所述目标位置数据和所述第一实际触碰位置数据计算所述目标触碰点与所述第一实际触碰点之间的距离，并以所述距离为所述第一误差。

3.根据权利要求1所述的机器人手眼标定精度验证系统，其特征在于，所述检测装置用于在获取目标触碰点的目标位置数据的时候，执行：

在预设的二维坐标范围内，随机生成二维坐标数据作为所述目标触碰点的目标位置数据。

4.根据权利要求1所述的机器人手眼标定精度验证系统，其特征在于，所述固定笔的下端设置有用于测量所述固定笔的笔尖的压力数据的第二传感器；

所述检测装置还用于获取所述第二传感器测得的压力数据，当所述压力数据不在预设的安全压力范围内时，向所述待验证机器人发送调整指令，使得所述待验证机器人调整所述标定笔组件的上下位置直到所述压力数据在预设的安全压力范围内。

5.根据权利要求4所述的机器人手眼标定精度验证系统，其特征在于，所述手眼标定误差包括第二误差；所述第二误差包括三维位置误差和姿态角度误差；

所述标定笔组件还包括伸缩笔，所述伸缩笔与所述固定笔平行且可沿长度方向伸缩，所述伸缩笔的上端与所述连接座固定连接，所述伸缩笔的下端可移动至低于所述固定笔下端的位置，并可移动至高于所述固定笔下端的位置；所述伸缩笔包括第一传感器，所述第一传感器用于测量所述伸缩笔的伸长长度数据；

所述检测装置还用于获取所述伸缩笔下端在所述触摸屏上的第二实际触碰点的第二实际触碰位置数据，获取所述标定笔组件的上下位置调整数据，获取所述第一传感器测得的伸长长度数据，根据所述目标位置数据、所述第一实际触碰位置数据、所述第二实际触碰位置数据、所述标定笔组件的上下位置调整数据和所述伸长长度数据计算所述第二误差。

6.根据权利要求5所述的机器人手眼标定精度验证系统，其特征在于，所述第一实际触碰位置数据、所述第二实际触碰位置数据、所述标定笔组件的上下位置调整数据和所述伸长长度数据均为所述待验证机器人带动所述固定笔垂直地触碰所述目标触碰点时测得的数据；

所述检测装置用于在根据所述目标位置数据、所述第一实际触碰位置数据、所述第二实际触碰位置数据、所述标定笔组件的上下位置调整数据和所述伸长长度数据计算所述第二误差时，执行：

根据以下公式计算绕z轴的姿态角度误差、绕y轴的姿态角度误差和绕x轴的姿态角度误差：

;

;

;

;

其中，rz为所述绕z轴的姿态角度误差，ry为所述绕y轴的姿态角度误差，rx为所述绕x轴的姿态角度误差，x1、y1分别是所述第二实际触碰位置数据中的横坐标值和纵坐标值，x0、y0分别是所述第一实际触碰位置数据中的横坐标值和纵坐标值，d是所述第二实际触碰点与所述第一实际触碰点之间的距离，L为所述伸缩笔的伸长长度数据，L1为所述固定笔真正垂直地触碰所述触摸屏的时候所述伸缩笔触碰所述触摸屏时的伸长长度数据。

7.根据权利要求6所述的机器人手眼标定精度验证系统，其特征在于，所述检测装置用于在根据所述目标位置数据、所述第一实际触碰位置数据、所述第二实际触碰位置数据、所述标定笔组件的上下位置调整数据和所述伸长长度数据计算所述第二误差时，还执行：

根据以下公式计算所述目标触碰点与所述第一实际触碰点之间的等效距离，并以所述等效距离作为所述三维位置误差：

；

其中，△L为所述目标触碰点与所述第一实际触碰点之间的等效距离， x2、y2分别是所述目标位置数据中的横坐标值和纵坐标值，△z为所述标定笔组件的上下位置调整数据。

8.根据权利要求4所述的机器人手眼标定精度验证系统，其特征在于，所述第二传感器为压力传感器；所述固定笔包括主笔杆、设置在所述主笔杆下端的所述第二传感器和连接在所述第二传感器下端的笔尖部。

9.根据权利要求5所述的机器人手眼标定精度验证系统，其特征在于，所述伸缩笔包括固定套筒，设置在所述固定套筒上部的电机，以及可滑动地插接在所述固定套筒下部的伸缩杆；所述伸缩杆沿轴向设置有一个螺纹孔，所述螺纹孔中连接有一根螺杆，所述螺杆与所述电机的转轴连接，所述电机用于驱动所述螺杆往复转动从而带动所述伸缩杆上下移动；所述第一传感器为与所述电机的转轴连接的旋转编码器。

10.根据权利要求9所述的机器人手眼标定精度验证系统，其特征在于，所述伸缩杆的周面上设置至少一个沿轴向延伸的限位滑槽，所述固定套筒的内表面设置对应的限位凸块，所述限位凸块伸入对应的所述限位滑槽中。

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