CN113795358B - 一种坐标系校准方法、装置和计算机可读介质 - Google Patents

Abstract

涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种坐标系校准方法、装置和计算机可读介质。本发明实施例提供的一种坐标校准方法，包括：在机械臂的执行器处于第一位置时，控制摄像头对目标物体拍照；控制机械臂移动，使得执行器围绕执行器的z轴旋转到第二位置以及第三位置并分别拍照；将第二位置处所拍摄的照片中目标物体的位置以及在第三位置处所拍摄的照片中目标物体的位置均合并到在第一位置处所拍摄的照片中；将合并位置后的照片中目标物体的三个位置所在圆周的圆心确定为在摄像头坐标系中执行器的TCP位置；根据TCP位置确定摄像头坐标系和执行器坐标系的坐标原点之间的偏移。具有操作简单的优点。

Description

一种坐标系校准方法、装置和计算机可读介质

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种坐标系校准方法、装置和计算机可读介质。

背景技术

“eye on hand”机器人是指摄像头(眼)安装在机械臂所连接的执行器(手，比如一个夹持器)上，而非安装在机器人旁边。为了实现执行器自动执行操作过程中与摄像头之间相互配合，需要确定执行器坐标系和摄像头坐标系之间的转换关系，即进行手眼校准。

目前为止，有两种获取上述转换关系的方法：第一种方法中，用户30使用示教器50控制执行器20所连接的机械臂21，以使得执行器触碰工作台40上的若干个点(通常是9个点或16个点)。如图1所示，通过执行器20触碰工作台40上的点，可获得这些点在执行器坐标系中的坐标。之后，用户30控制机械臂21移动到一个预设的位置，然后控制摄像头10对已触碰过的点拍照以获取它们在摄像头坐标系中的坐标。进而计算得到两个坐标系的转换关系。

如图2所示，另一种方法中，用户30控制机械臂21沿着设定的路径经过工作台40上的各个点，在移动过程中控制摄像头10对工作台40上一个目标物体60进行拍照。然后根据在机械臂21移动过程中执行器20的位置以及拍照所记录的目标物体60的坐标来确定两个坐标系之间的转换关系。

发明内容

本发明实施例提供了一种坐标系校准方法、装置和计算机可读介质，用于进行手眼校准。与前述的两种方法相比，本发明实施例具有操作方便、运算简单的优点。

第一方面，提供一种坐标系校准方法，包括：在一个机械臂上所固定连接的执行器处于第一位置时，控制与所述执行器固定连接的摄像头对机械臂所操作的工作台上放置的目标物体拍照，其中所述执行器的执行器坐标系的z轴以及所述摄像头的摄像头坐标系的z’轴均与所述工作台垂直；控制所述机械臂移动，使得所述执行器围绕所述执行器的z轴旋转到第二位置以及第三位置；在所述执行器处于所述第二位置和所述第三位置时，分别控制所述摄像头对所述目标物体进行拍照；将所述第二位置处所拍摄照片中目标物体的位置以及在所述第三位置处所拍摄照片中目标物体的位置均合并到在所述第一位置处所拍摄的照片中；将合并位置后的照片中目标物体的三个位置所在圆周的圆心确定为在所述摄像头坐标系中所述执行器的TCP位置；根据确定的所述摄像头坐标系中所述执行器的TCP位置确定所述摄像头坐标系和所述执行器坐标系的坐标原点之间的偏移。

第二方面，提供一种坐标系校准装置，包括：一个控制模块，被配置为在一个机械臂上所固定连接的执行器处于第一位置时，控制与所述执行器固定连接的摄像头对机械臂所操作的工作台上放置的目标物体拍照，其中所述执行器的执行器坐标系的z轴以及所述摄像头的摄像头坐标系的z’轴均与所述工作台垂直；控制所述机械臂移动，使得所述执行器围绕所述执行器的z轴旋转到第二位置以及第三位置；在所述执行器处于所述第二位置和所述第三位置时，分别控制所述摄像头对所述目标物体进行拍照；一个照片处理模块，被配置为将所述第二位置处所拍摄照片中目标物体的位置以及在所述第三位置处所拍摄照片中目标物体的位置均合并到在所述第一位置处所拍摄的照片中；一个计算模块，被配置为将合并位置后的照片中目标物体的三个位置所在圆周的圆心确定为在所述摄像头坐标系中所述执行器的TCP位置；以及根据确定的所述摄像头坐标系中所述执行器的TCP位置确定所述摄像头坐标系和所述执行器坐标系的坐标原点之间的偏移。

第三方面，提供一种坐标系校准装置，包括：至少一个存储器，被配置为存储计算机可读代码；至少一个处理器，被配置为调用所述计算机可读代码，执行下述步骤：在一个机械臂上所固定连接的执行器处于第一位置时，控制与所述执行器固定连接的摄像头对机械臂所操作的工作台上放置的目标物体拍照，其中所述执行器的执行器坐标系的z轴以及所述摄像头的摄像头坐标系的z’轴均与所述工作台垂直；控制所述机械臂移动，使得所述执行器围绕所述执行器的z轴旋转到第二位置以及第三位置；在所述执行器处于所述第二位置和所述第三位置处时，分别控制所述摄像头对所述目标物体进行拍照；将所述第二位置处所拍摄照片中目标物体的位置以及在所述第三位置处所拍摄照片中目标物体的位置均合并到在所述第一位置处所拍摄的照片中；将合并位置后的照片中目标物体的三个位置所在圆周的圆心确定为在所述摄像头坐标系中所述执行器的TCP位置；根据确定的所述摄像头坐标系中所述执行器的TCP位置确定所述摄像头坐标系和所述执行器坐标系的坐标原点之间的偏移。

第四方面，提供一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在被处理器执行时，使所述处理器执行下述步骤：在一个机械臂上所固定连接的执行器处于第一位置时，控制与所述执行器固定连接的摄像头对机械臂所操作的工作台上放置的目标物体拍照，其中所述执行器的执行器坐标系的z轴以及所述摄像头的摄像头坐标系的z’轴均与所述工作台垂直；控制所述机械臂移动，使得所述执行器围绕所述执行器的z轴旋转到第二位置以及第三位置；在所述执行器处于所述第二位置和所述第三位置时，分别控制所述摄像头对所述目标物体进行拍照；将所述第二位置处所拍摄照片中目标物体的位置以及在所述第三位置处所拍摄照片中目标物体的位置均合并到在所述第一位置处所拍摄的照片中；将合并位置后的照片中目标物体的三个位置所在圆周的圆心确定为在所述摄像头坐标系中所述执行器的TCP位置；根据确定的所述摄像头坐标系中所述执行器的TCP位置确定所述摄像头坐标系和所述执行器坐标系的坐标原点之间的偏移。

可选地，在上述任意方面所提供的方案中，还可以控制所述机械臂移动，使得执行器从所述第一位置沿着所述执行器坐标系的x轴移动到第四位置，并控制摄像头拍照；将在所述第四位置处所拍摄照片中目标物体的位置合并到在所述第一位置处所拍摄照片中；根据合并位置后的照片中目标物体的两个位置在所述摄像头坐标系下的坐标，确定所述执行器坐标系和所述摄像头坐标系之间的旋转角度。

可选地，在上述任意方面所提供的方案中，还可以根据合并后位置的照片中目标物体的两个位置在所述摄像头坐标系下的坐标，确定所述执行器坐标系和所述摄像头坐标系中长度的比例关系。

本发明实施例与已有的手眼校准的方案，具有操作简单、容易，高效的优点。为了获取坐标转换所需的参数，仅需控制机械臂移动和旋转有限次数，且无需精确地控制执行器移动的距离和角度，这意味着操作更容易，无需设置大量参数，对操作者的要求较低。

附图说明

图1和图2示出了两种手眼校准的方法。

图3为本发明实施例中控制机械臂移动并拍照的场景，以及执行器坐标系和摄像头坐标系。

图4示出了进行坐标系转换所需要的四个参数。

图5示出了执行器处于原始位置时拍摄的照片中目标物体和摄像头的位置以及摄像头的视野范围。

图6示出了控制执行器旋转并拍摄照片中目标物体、摄像头的位置以及摄像头的视野范围。

图7示出了本发明实施例中确定执行器的TCP位置的方法。

图8示出了控制执行器平移并拍摄照片中目标物体、摄像头的位置以及摄像头的视野范围。

图9示出了本发明实施例中确定尺度因子K和旋转角θ的方法。

图10为本发明实施例提供的坐标系校准方法的流程图。

图11为本发明实施例提供的坐标系校准装置的一种结构示意图。

图12为本发明实施例提供的坐标系校准装置的另一种结构示意图。

附图标记列表：

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。例如，所描述的方法可以按照与所描述的顺序不同的顺序来执行，以及各个步骤可以被添加、省略或者组合。另外，相对一些示例所描述的特征在其它例子中也可以进行组合。

如本文中使用的，术语“包括”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下面可以包括其他的定义，无论是明确的还是隐含的。除非上下文中明确地指明，否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。

如图3所示，本发明实施例中，机械臂21的执行器20上安装有摄像头10。用户30通过示教器50控制机械臂21的移动，带动执行器20在工作台40上操作。在工作台40上放置一个目标物体60，该目标物体60在摄像头10的拍摄范围内。

本发明实施例中，假定执行器20的执行器坐标系61的z轴以及摄像头10的摄像头坐标系62的z’轴均与工作台40垂直。因此，在确定摄像头坐标系62与执行器坐标系61之间的关系时，仅需确定执行器坐标系61的x轴、y轴与摄像头坐标系62的x’轴和y’轴之间的关系，如图4所示。为进行坐标系转换，需要4个参数：尺度因子K(用于表示两个坐标系中长度的比例关系)、偏移dx、偏移dy(指在二维坐标系下两个坐标系原点之间的距离)、两个坐标系之间的旋转角θ(指在二维坐标系下，y轴和y’轴之间，或者x轴和x’轴之间的夹角)。本发明实施例中，以摄像头坐标系62到执行器坐标系61进行顺时针旋转为例加以说明，具体实施时，也可以考虑逆时针旋转，原理相同，这里不再赘述。

为了获取上述4个参数，控制机械臂21移动，进而带动与机械臂21连接的执行器20的移动，使得执行器20移动到不同的位置，并在每个位置处控制摄像头10拍摄照片，其中在每个位置处均保证目标物体60在摄像头10的视野范围内。

首先设定一个第一位置71作为执行器20所处的原始位置，在第一位置71处控制摄像头10拍照，照片中摄像头10位于位置81、目标物体60位于位置82、执行器20的工具中心点(Tool Center Point，TCP)位于位置83，摄像头10的视野范围为范围84，如图5所示。

然后，控制机械臂21使得执行器20以执行器20的z轴为轴旋转到第二位置72和第三位置73，在旋转过程中目标物体60保持不动。其中，当执行器20移动到第二位置72处时，控制摄像头10拍照，照片中摄像头10位于位置81’，摄像头10的视野范围变为范围84’；当执行器20移动到第三位置73处时，控制摄像头10拍照，照片中摄像头10位于位置81”，摄像头10的视野范围变为范围84”，如图6所示。

将执行器20移动到第二位置72处所拍摄的照片以及执行器20移动到第三位置73处所拍摄的照片中目标物体60的位置合并到执行器20在第一位置71处所拍摄的照片中，当执行器20处于第一位置71、第二位置72和第三位置73时，目标物体60在合并后照片中的位置分别为位置82、位置82’和位置82”。由于执行器20是围绕执行器坐标系61的z轴旋转的，而执行器20的TCP83位于z轴上，因此，执行器20实际是以TCP83为圆心，以z轴为轴旋转，并且摄像头10固定在执行器20上，也是围绕执行器20的z轴旋转，因此位置82、位置82’和位置82”在同一个圆周85上(如图7所示)，而该圆周85的圆心即为TCP83，进而能够计算得到执行器20的TCP83在摄像头坐标系62下的坐标(Cx，Cy)，。而在执行器坐标系61下，TCP83的坐标为(0，0)，因此，可以得到dx＝-Cx，dy＝-Cy。

接下来，控制机械臂21移动，使得执行器20从第一位置71沿着执行器坐标系61的x轴移动距离d到第四位置74并控制摄像头10拍照，如图8所示。然后将执行器20处于第四位置74处所拍摄的照片中目标物体60的位置82合并到执行器20在第一位置71处所拍摄的照片中，如图9中的位置82”’。在摄像头坐标系62下，位置82和位置82”’的坐标分别为(Cx1，Cy1)和(Cx2，Cy2)，那么角θ可以通过下面公式(1)计算得到，其中Abs表示取绝对值。

执行器20在第一位置71和第四位置72处所拍摄的两张照片中目标物体60的位置82和82”’之间的距离dc可以通过下面的公式(2)计算得到：

因此，尺度因子K可通过下面的公式(3)计算得到：

经过上述的操作和计算，参数K、dx、dy和θ可以容易地得到。由于仅需要简单地移动机械臂21和在有限的几个位置处拍照，无需精确控制每次移动的距离和角度，简化了手眼校准的过程，且计算结果准确。

总结上述的过程如图10所示，本发明实施例提供了一种坐标系校准方法，该方法可用于获取“eye on hand”机器人的执行器坐标系和摄像头坐标系之间的转换关系。该方法的前提是执行器坐标系的z轴以及摄像头坐标系的z’轴均与机械臂所操作的工作台垂直。如图10所示，该方法可包括如下步骤：

S1001：在一个机械臂上所固定连接的执行器处于第一位置时，控制与执行器固定连接的摄像头对机械臂所操作的工作台上放置的目标物体拍照。

S1002：控制机械臂移动，使得执行器围绕执行器的z轴旋转到第二位置以及第三位置。

S1003：在执行器处于第二位置和第三位置处分别控制摄像头对目标物体进行拍照。

S1004：将第二位置处所拍摄照片中目标物体的位置以及在第三位置处所拍摄照片中目标物体的位置均合并到在第一位置处所拍摄的照片中。

S1005：将合并位置后的照片中目标物体的三个位置所在圆周的圆心确定为在摄像头坐标系中执行器的TCP位置。

S1006：根据确定的摄像头坐标系中执行器的TCP位置确定摄像头坐标系和执行器坐标系的坐标原点之间的偏移。

S1007：控制机械臂移动，使得执行器从第一位置沿着执行器坐标系的x轴移动到第四位置，并控制摄像头拍照。

S1008：将在第四位置处所拍摄照片中目标物体的位置合并到在第一位置处所拍摄照片中。

S1009：根据合并位置后的照片中目标物体的两个位置在摄像头坐标系下的坐标，确定执行器坐标系和摄像头坐标系之间的旋转角度。

S1010：根据合并后位置的照片中目标物体的两个位置在摄像头坐标系下的坐标，确定执行器坐标系和摄像头坐标系中长度的比例关系。

该方法的其他可选实现方式可参考图3～图9以及对应的描述，这里不再赘述。

本发明实施例还提供了一种坐标系校准装置110，包括：

一个控制模块1101，被配置为：在一个机械臂上所固定连接的执行器处于第一位置时，控制与执行器固定连接的摄像头对机械臂所操作的工作台上放置的目标物体拍照，其中执行器的执行器坐标系的z轴以及摄像头的摄像头坐标系的z’轴均与工作台垂直；控制机械臂移动，使得执行器围绕执行器的z轴转到第二位置以及第三位置；在第二位置和第三位置处分别对目标物体进行拍照；

一个照片处理模块1102，被配置为将第二位置处所拍摄照片中目标物体的位置以及在第三位置处所拍摄照片中目标物体的位置均合并到第一位置处拍摄的照片中；

一个计算模块1103，被配置为将合并位置后的照片中目标物体的三个位置所在圆周的圆心确定为在摄像头坐标系中执行器的TCP位置；以及根据确定的摄像头坐标系中执行器的TCP位置确定摄像头坐标系和执行器坐标系的坐标原点之间的偏移。

可选地，控制模块1101，还被配置为控制机械臂移动，使得执行器从第一位置沿着执行器坐标系的x轴移动到第四位置，并控制摄像头拍照；照片处理模块1102，还被配置为将在第四位置处所拍摄照片中目标物体的位置合并到在第一位置处所拍摄照片中；计算模块1103，还被配置为根据合并位置后的照片中目标物体的两个位置在摄像头坐标系下的坐标，确定执行器坐标系和摄像头坐标系之间的旋转角度。

可选地，计算模块1103，还被配置为根据合并后位置的照片中目标物体的两个位置在摄像头坐标系下的坐标，确定执行器坐标系和摄像头坐标系中长度的比例关系。

该装置110的其他可选实现方式可参考图3～图9以及对应的描述，其中，控制模块1101用于移动机械臂以及控制摄像头拍照等，照片处理模块1102用于对摄像头拍摄的图片进行处理，计算模块1103用于计算进行坐标转换所需的参数等。

图12为本发明实施例提供的坐标系校准装置110的另一种结构示意图。如图12所示，在此结构下，坐标系校准装置110可包括至少一个存储器1104，用于存放计算机可读代码；至少一个处理器1105，被配置为执行至少一个存储器1104存储的计算机可读代码，执行前述坐标系校准方法。其中，图11中示出的各个模块可视为存储器1104中存储的计算机可读代码编写的程序模块，当这些程序模块被处理器1105调用时，能够执行前述坐标系校准方法。

此外，上述各模块也可视为由硬件和软件组合而实现的各个功能模块，坐标系校准装置110在执行坐标系校准方法时涉及的各种功能。上述各模块还也可视为由硬件实现的各个功能模块，用于实现坐标系校准装置110在执行坐标系校准方法时涉及的各种功能，比如预先将该方法中涉及的各流程的控制逻辑烧制到诸如现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)芯片或复杂可编程逻辑器件(Complex ProgrammableLogic Device，CPLD)中，而由这些芯片或器件执行上述各模块的功能，具体实现方式可依工程实践而定。

在具体实现时，该坐标系校准装置110可以作为示教器50的一部分功能来实现。基于示教器50已实现的功能来控制机械臂21的移动以及摄像头10拍摄照片。参数计算等操作亦可利用示教器50已有的处理能力来完成。

此外，本发明实施例还提供一种计算机可读介质，该计算机可读介质上存储有计算机可读指令，计算机可读指令在被处理器执行时，使处理器执行前述的坐标系校准方法。计算机可读介质的实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选地，可以由通信网络从服务器计算机上或云上下载计算机可读指令。

综上，本发明实施例提供一种坐标系校准方法、装置和计算机可读介质，用于进行手眼校准。与已有方法相比，本发明实施例具有操作简单、容易，高效的优点。为了获取坐标转换所需的四个参数，仅需要控制机械臂移动三次，而已有的方法通常要移动九次或者更多次(比如对于实时操作系统ROS所实现的手眼校准，通常需要移动机械臂16次。并且本发明实施例中机械臂的移动无需量化，这意味着操作更容易(无需精确地移动特定的距离和角度)，无需设置大量参数，对操作者的要求较低。

需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。

Claims (4)

1.一种坐标系校准方法，其特征在于，包括：

在一个机械臂(21)上所固定连接的执行器(20)处于第一位置(71)时，控制与所述执行器(20)固定连接的摄像头(10)对机械臂(21)所操作的工作台(40)上放置的目标物体(60)拍照，坐标为(Cx1,Cy1)，其中所述执行器(20)的执行器坐标系(61)的z轴以及所述摄像头(10)的摄像头坐标系(62)的z’轴均与所述工作台(40)垂直；

控制所述机械臂(21)移动，使得所述执行器(20)围绕所述执行器(20)的z轴旋转到第二位置(72)以及第三位置(73)；

在所述执行器(20)处于所述第二位置(72)和所述第三位置(73)时，分别控制所述摄像头(10)对所述目标物体(60)进行拍照；

将所述第二位置(72)处所拍摄照片中目标物体(60)的位置以及在所述第三位置(73)处所拍摄照片中目标物体(60)的位置均合并到在所述第一位置(71)处所拍摄的照片中；

将合并位置后的照片中目标物体(60)的三个位置所在圆周的圆心确定为在所述摄像头坐标系(62)中所述执行器(20)的TCP位置；

根据确定的所述摄像头坐标系(62)中所述执行器(20)的TCP位置确定所述摄像头坐标系(62)和所述执行器坐标系(61)的坐标原点之间的偏移；

其中，控制所述机械臂(21)移动，使得执行器(20)从所述第一位置沿着所述执行器坐标系(61)的x轴移动到第四位置(74)，距离为d，并控制摄像头(10)拍照；

将在所述第四位置(74)处所拍摄照片中目标物体(60)的位置，坐标为(Cx2，Cy2)，合并到在所述第一位置(71)处所拍摄照片中；

根据合并位置后的照片中目标物体(60)的两个位置在所述摄像头坐标系(62)下的坐标，确定所述执行器坐标系(61)和所述摄像头坐标系(62)之间的旋转角度；

其中，根据合并后位置的照片中目标物体(60)的两个位置在所述摄像头坐标系(62)下的坐标，确定所述执行器坐标系(61)和所述摄像头坐标系(62)中长度的比例关系；

其中，所述旋转角度和所述比例关系通过如下公式得到，其中θ表示旋转角，K代表比例关系的尺度因子，Abs表示取绝对值，dc代表距离；

2.一种坐标系校准装置(110)，其特征在于，包括：

一个控制模块(1101)，被配置为：

在一个机械臂(21)上所固定连接的执行器(20)处于第一位置(71)时，控制与所述执行器(20)固定连接的摄像头(10)对机械臂(21)所操作的工作台(40)上放置的目标物体(60)拍照，坐标为(Cx1,Cy1)，其中所述执行器(20)的执行器坐标系(61)的z轴以及所述摄像头(10)的摄像头坐标系(62)的z’轴均与所述工作台(40)垂直；

控制所述机械臂(21)移动，使得所述执行器(20)围绕所述执行器(20)的z轴旋转到第二位置(72)以及第三位置(73)；

在所述执行器(20)处于所述第二位置(72)和所述第三位置(73)时，分别控制所述摄像头(10)对所述目标物体(60)进行拍照；

一个照片处理模块(1102)，被配置为将所述第二位置(72)处所拍摄照片中目标物体(60)的位置以及在所述第三位置(73)处所拍摄照片中目标物体(60)的位置均合并到在所述第一位置(71)处所拍摄的照片中；

一个计算模块(1103)，被配置为将合并位置后的照片中目标物体(60)的三个位置所在圆周的圆心确定为在所述摄像头坐标系(62)中所述执行器(20)的TCP位置；以及根据确定的所述摄像头坐标系(62)中所述执行器(20)的TCP位置确定所述摄像头坐标系(62)和所述执行器坐标系(61)的坐标原点之间的偏移；

其中，所述控制模块(1101)，还被配置为控制所述机械臂(21)移动，使得执行器(20)从所述第一位置沿着所述执行器坐标系(61)的x轴移动到第四位置(74)，距离为d，并控制摄像头(10)拍照；

所述照片处理模块(1102)，还被配置为将在所述第四位置(74)处所拍摄照片中目标物体(60)的位置，坐标为(Cx2，Cy2)，合并到在所述第一位置(71)处所拍摄照片中；

所述计算模块(1103)，还被配置为根据合并位置后的照片中目标物体(60)的两个位置在所述摄像头坐标系(62)下的坐标，确定所述执行器坐标系(61)和所述摄像头坐标系(62)之间的旋转角度；

其中，所述计算模块(1103)，还被配置为根据合并后位置的照片中目标物体(60)的两个位置在所述摄像头坐标系(62)下的坐标，确定所述执行器坐标系(61)和所述摄像头坐标系(62)中长度的比例关系；

其中，所述旋转角度和所述比例关系通过如下公式得到，其中θ表示旋转角，K代表比例关系的尺度因子，Abs表示取绝对值，dc代表距离，d代表；

3.一种坐标系校准装置(110)，其特征在于，包括：

至少一个存储器(1104)，被配置为存储计算机可读代码；

至少一个处理器(1105)，被配置为调用所述计算机可读代码，执行下述步骤：

在一个机械臂(21)上所固定连接的执行器(20)处于第一位置(71)时，控制与所述执行器(20)固定连接的摄像头(10)对机械臂(21)所操作的工作台(40)上放置的目标物体(60)拍照，坐标为(Cx1,Cy1)，其中所述执行器(20)的执行器坐标系(61)的z轴以及所述摄像头(10)的摄像头坐标系(62)的z’轴均与所述工作台(40)垂直；

控制所述机械臂(21)移动，使得所述执行器(20)围绕所述执行器(20)的z轴旋转到第二位置(72)以及第三位置(73)；

在所述执行器(20)处于所述第二位置(72)和所述第三位置(73)处时，分别控制所述摄像头(10)对所述目标物体(60)进行拍照；

将所述第二位置(72)处所拍摄照片中目标物体(60)的位置以及在所述第三位置(73)处所拍摄照片中目标物体(60)的位置均合并到在所述第一位置(71)处所拍摄的照片中；

将合并位置后的照片中目标物体(60)的三个位置所在圆周的圆心确定为在所述摄像头坐标系(62)中所述执行器(20)的TCP位置；

根据确定的所述摄像头坐标系(62)中所述执行器(20)的TCP位置确定所述摄像头坐标系(62)和所述执行器坐标系(61)的坐标原点之间的偏移；

其中，所述至少一个处理器(1105)，还被配置为调用所述计算机可读代码，执行下述步骤：

控制所述机械臂(21)移动，使得执行器(20)从所述第一位置沿着所述执行器坐标系(61)的x轴移动到第四位置(74)，距离为d，并控制摄像头(10)拍照；

将在所述第四位置(74)处所拍摄照片中目标物体(60)的位置，坐标为(Cx2，Cy2)，合并到在所述第一位置(71)处所拍摄照片中；

根据合并位置后的照片中目标物体(60)的两个位置在所述摄像头坐标系(62)下的坐标，确定所述执行器坐标系(61)和所述摄像头坐标系(62)之间的旋转角度；

其中，所述至少一个处理器(1105)，还被配置为调用所述计算机可读代码，执行下述步骤：

根据合并后位置的照片中目标物体(60)的两个位置在所述摄像头坐标系(62)下的坐标，确定所述执行器坐标系(61)和所述摄像头坐标系(62)中长度的比例关系；

其中，所述旋转角度和所述比例关系通过如下公式得到，其中θ表示旋转角，K代表比例关系的尺度因子，Abs表示取绝对值，dc代表距离；

4.一种计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在被处理器执行时，使所述处理器执行下述步骤：

在一个机械臂(21)上所固定连接的执行器(20)处于第一位置(71)时，控制与所述执行器(20)固定连接的摄像头(10)对机械臂(21)所操作的工作台(40)上放置的目标物体(60)拍照，坐标为(Cx1,Cy1)，其中所述执行器(20)的执行器坐标系(61)的z轴以及所述摄像头(10)的摄像头坐标系(62)的z’轴均与所述工作台(40)垂直；

控制所述机械臂(21)移动，使得所述执行器(20)围绕所述执行器(20)的z轴旋转到第二位置(72)以及第三位置(73)；

在所述执行器(20)处于所述第二位置(72)和所述第三位置(73)时，分别控制所述摄像头(10)对所述目标物体(60)进行拍照；

将所述第二位置(72)处所拍摄照片中目标物体(60)的位置以及在所述第三位置(73)处所拍摄照片中目标物体(60)的位置均合并到在所述第一位置(71)处所拍摄的照片中；

将合并位置后的照片中目标物体(60)的三个位置所在圆周的圆心确定为在所述摄像头坐标系(62)中所述执行器(20)的TCP位置；

根据确定的所述摄像头坐标系(62)中所述执行器(20)的TCP位置确定所述摄像头坐标系(62)和所述执行器坐标系(61)的坐标原点之间的偏移；

其中，所述计算机可读指令在被所述处理器执行时，还使所述处理器执行下述步骤：

控制所述机械臂(21)移动，使得执行器(20)从所述第一位置沿着所述执行器坐标系(61)的x轴移动到第四位置(74)，距离为d，并控制摄像头(10)拍照；

将在所述第四位置(74)处所拍摄照片中目标物体(60)的位置，坐标为(Cx2，Cy2)，合并到在所述第一位置(71)处所拍摄照片中；

根据合并位置后的照片中目标物体(60)的两个位置在所述摄像头坐标系(62)的坐标，确定所述执行器坐标系(61)和所述摄像头坐标系(62)之间的旋转角度；

其中，所述计算机可读指令在被所述处理器执行时，还使所述处理器执行下述步骤：

根据合并后位置的照片中目标物体(60)的两个位置在所述摄像头坐标系(62)下的坐标，确定所述执行器坐标系(61)和所述摄像头坐标系(62)中长度的比例关系；

其中，所述旋转角度和所述比例关系通过如下公式得到，其中θ表示旋转角，K代表比例关系的尺度因子，Abs表示取绝对值，dc代表距离；