CN116117810A - 一种不同机器人之间数据转换后二次校准的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人自动化加工技术领域，揭露了一种不同机器人之间数据转换后二次校准的方法及装置，包括：根据标定块1的3D特征点坐标组及第一机械特征点实际坐标组，计算3D‑机械坐标转换矩阵，根据标定块2的第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组计算一次机械坐标转换矩阵，利用3D‑机械坐标转换矩阵将标定块3的3D特征点坐标组转换为机械特征点理论坐标组，利用一次机械坐标转换矩阵根据机械特征点理论坐标组，计算机械特征点理论坐标组，根据机械特征点理论坐标组及机械特征点实际坐标组计算二次机械坐标校准矩阵并校准。本发明主要目的在于解决机器人的校准方式存在较大的误差，且需要耗费较大的人力的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种不同机器人之间数据转换后二次校准的方法及装置，属于机器人自动化加工技术领域。
背景技术
随着自动化工业的发展，机器人技术在工业生产领域得到了广泛的应用。通过在机器人末端安装不同的执行机构(例如：喷枪或焊枪等)来完成各种作业任务。
执行机构的位置准确度直接影响着机器人的操作精度，然而由于执行机构自带的机械误差、在人工装配过程中造成的误差以及随着使用时间的延长造成的磨损误差等造成执行机构的理论位置与实际位置存在一定的固有误差，而同一执行动作由不同的机器人执行时会更加放大这种固有误差，因此对机器人进行校准是十分必要的。
当前实现多台机器人执行同一动作主要是通过人工采用工具对于每台机器人进行示教或将第一台机器人的点位程序直接复制到其它机器人上，这种机器人的校准方式存在较大的误差，且需要耗费较大的人力。
发明内容
本发明提供一种不同机器人之间数据转换后二次校准的方法、装置及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决机器人的校准方式存在较大的误差，且需要耗费较大的人力的问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种不同机器人之间数据转换后二次校准的方法，包括：
获取预构建的标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组；
移动预构建的机器人1的定位探针至所述标定块1的特征点，得到第一机械特征点实际坐标组；
根据所述标定块1在所述第一工作区域的3D特征点坐标组及所述第一机械特征点实际坐标组，利用预构建的标定运算工具，计算得到所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵；
分别获取预构建的标定块2在所述第一工作区域及预定的第二工作区域内的第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组；
将所述第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组输入所述标定运算工具中进行计算，得到一次机械坐标转换矩阵；
获取所述第一工作区域内的标定块3的特征点坐标，得到所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组；
利用所述3D-机械坐标转换矩阵将所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组转换为所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组；
利用所述一次机械坐标转换矩阵根据所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组，计算所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组；
移动预构建的机器人2的定位探针至所述第二工作区域的所述标定块3的特征点，得到所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点实际坐标组；
将所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组及所述机械特征点实际坐标组输入所述标定运算工具中计算，得到二次机械坐标校准矩阵，利用所述二次机械坐标校准矩阵对所述机器人2进行二次校准，完成不同机器人之间数据转换后二次校准。
可选地，所述获取预构建的标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组，包括：
利用预构建的3D相机依次扫描处于预定扫描点位的标定块1，得到不同扫描点位的标定块1的标定模型；
在所述标定块1的标定模型中提取标定孔对应的3D点云数据；
在所述标定孔对应的3D点云数据中提取3D特征点坐标，得到所述标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组。
可选地，所述移动预构建的机器人1的定位探针至所述标定块1的特征点，得到第一机械特征点实际坐标组，包括：
移动所述机器人1的定位探针至处于不同扫描点位的所述标定块1的标定孔内，利用所述定位探针感应出不同扫描点位的所述标定块1的标定孔的机械点云数据；
在所述不同扫描点位的所述标定块1的标定孔的机械点云数据中提取标定孔机械圆心坐标，得到所述第一机械特征点实际坐标组。
可选地，所述根据所述标定块1在所述第一工作区域的3D特征点坐标组及所述第一机械特征点实际坐标组，利用预构建的标定运算工具，计算得到所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵，包括：
根据不同扫描点位的所述标定块1的3D点云数据构建所述第一工作区域的不同扫描点位的3D坐标系；
根据不同扫描点位的所述标定块1的机械点云数据构建所述第一工作区域的不同扫描点位的机械坐标系；
按照所述扫描点位的排列顺序分别对所述不同扫描点位的3D坐标系及机械坐标系进行顺序标定拼合，得到所述第一工作区域的3D坐标系及机械坐标系；
根据所述第一工作区域的3D坐标系中的3D特征点坐标组及所述机械坐标系中的第一机械特征点实际坐标组，利用所述标定运算工具排列计算出所述3D-机械坐标转换矩阵。
可选地，所述分别获取预构建的标定块2在所述第一工作区域及预定的第二工作区域内的第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组，包括：
移动所述机器人1的定位探针至所述标定块2的不同标定孔内的标定点位，得到所述标定块2在所述第一工作区域的第一机械特征点转换坐标组；
移动所述机器人2的定位探针至所述标定块2的不同标定孔内的标定点位，得到所述标定块2在所述第二工作区域的第二机械特征点转换坐标组。
可选地，所述将所述第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组输入所述标定运算工具中进行计算，得到一次机械坐标转换矩阵，包括：
在所述第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组中提取所述标定块2的同一标定孔内的机械特征点转换坐标；
利用所述标定运算工具，根据所述同一标定孔内的机械特征点转换坐标，计算所述一次机械坐标转换矩阵。
可选地，所述利用所述3D-机械坐标转换矩阵将所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组转换为所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组，包括：
从所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组中依次提取待转换3D特征点坐标；
利用所述3D-机械坐标转换矩阵依次将所述待转换3D特征点坐标转换为机械特征点理论坐标，得到所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组。
可选地，所述利用所述一次机械坐标转换矩阵根据所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组，计算所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组，包括：
从所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组中依次提取待转换机械特征点坐标；
利用所述一次机械坐标转换矩阵依次计算所述待转换机械特征点坐标为在所述第二工作区域的机械特征点坐标，得到所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组。
可选地，所述将所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组及所述机械特征点实际坐标组输入所述标定运算工具中计算，得到二次机械坐标校准矩阵，包括：
从所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点实际坐标组中依次提取所述标定块3的每一个特征点的机械特征点实际坐标；
从所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组中依次提取所述标定块3的每一个机械特征点实际坐标对应的机械特征点理论坐标；
计算所述标定块3的每一个特征点的机械特征点实际坐标与对应的所述机械特征点理论坐标的校准误差；
根据所述标定块3的每一个特征点的校准误差，计算所述二次机械坐标校准矩阵。
为了解决上述问题，本发明还提供一种不同机器人之间数据转换后二次校准的装置，所述装置包括：
3D-机械坐标转换矩阵计算模块，用于获取预构建的标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组；移动预构建的机器人1的定位探针至所述标定块1的特征点，得到第一机械特征点实际坐标组；根据所述标定块1在所述第一工作区域的3D特征点坐标组及所述第一机械特征点实际坐标组，利用预构建的标定运算工具，计算得到所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵；
一次机械坐标转换矩阵计算模块，用于分别获取预构建的标定块2在所述第一工作区域及预定的第二工作区域内的第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组；将所述第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组输入所述标定运算工具中进行计算，得到一次机械坐标转换矩阵；
二次机械坐标校准矩阵校准模块，用于获取所述第一工作区域内的标定块3的特征点坐标，得到所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组；利用所述3D-机械坐标转换矩阵将所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组转换为所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组；利用所述一次机械坐标转换矩阵根据所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组，计算所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组；移动预构建的机器人2的定位探针至所述第二工作区域的所述标定块3的特征点，得到所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点实际坐标组；将所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组及所述机械特征点实际坐标组输入所述标定运算工具中计算，得到二次机械坐标校准矩阵，利用所述二次机械坐标校准矩阵对所述机器人2进行二次校准，完成不同机器人之间数据转换后二次校准。
为了解决上述问题，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以实现上述所述的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法。
为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法。
相比于背景技术所述机器人的校准方式存在较大的误差，且需要耗费较大的人力的问题，本发明实施例在实现不同机器人之间数据转换后的二次校准时，分为三步，第一步通过标定块1获取所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵，在获得所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵的过程中，首先获得标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组，再移动机器人1的定位探针至所述标定块1的特征点，得到第一机械特征点实际坐标组，最后根据所述第一工作区域的3D特征点坐标组及所述第一机械特征点实际坐标组计算得到所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵，在第二步中，需要利用标定块2在所述第一工作区域及预定的第二工作区域内的第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组，输入所述标定运算工具中进行计算，进而获取所述第一工作区域及预定的第二工作区域之间的一次机械坐标转换矩阵，在第三步中，需要同时利用所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵及一次机械坐标转换矩阵，首先需要获取标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组，再利用所述3D-机械坐标转换矩阵将所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组转换为第一工作区域的机械特征点理论坐标组，再利用所述一次机械坐标转换矩阵计算所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组，最后根据所述第二工作区域的机械特征点实际坐标组对所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组进行校准，得到所述二次机械坐标校准矩阵，，利用所述二次机械坐标校准矩阵对所述机器人2进行二次校准，完成不同机器人之间数据转换后二次校准。因此本发明提出的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决机器人的校准方式存在较大的误差，且需要耗费较大的人力的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的标定块1的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供标定块1的3D特征点示意图；
图4为本发明一实施例提供的标定块2的结构示意图；
图5为本发明一实施例提供的标定块2的定位孔示意图；
图6为本发明一实施例提供的标定块2的标定孔内的标定点位示意图；
图7为本发明一实施例提供的标定块3的结构示意图；
图8为本发明一实施例提供的标定块3的特征点示意图；
图9为本发明一实施例提供的不同机器人之间数据转换后二次校准的装置的功能模块图；
图10为本发明一实施例提供的实现所述不同机器人之间数据转换后二次校准的方法的电子设备的结构示意图。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本申请实施例提供一种不同机器人之间数据转换后二次校准的方法。所述不同机器人之间数据转换后二次校准的方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本申请实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之，所述不同机器人之间数据转换后二次校准的方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。
实施例1：
参照图1所示，为本发明一实施例提供的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法的流程示意图。在本实施例中，所述不同机器人之间数据转换后二次校准的方法包括：
S1、获取预构建的标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组。
可解释的，所述标定块1可参阅图2-3所示。所述第一工作区域指预构建的机器人1的工作范围。所述标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组指利用预构建的3D相机扫描处于所述第一工作区域不同扫描位置的标定块1的3D特征点坐标集合。所述扫描位置可以为4个。
本发明实施例中，所述获取预构建的标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组，包括：
利用预构建的3D相机依次扫描处于预定扫描点位的标定块1，得到不同扫描点位的标定块1的标定模型；
在所述标定块1的标定模型中提取标定孔对应的3D点云数据；
在所述标定孔对应的3D点云数据中提取3D特征点坐标，得到所述标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组。
可解释的，所述3D相机可以为3D激光相机，通过扫描可以获得物体表面的点云坐标(即物体表面各点的三维坐标)。所述3D特征点坐标指所述标定孔圆心点坐标，参阅图3所示。
本发明实施例中，可以将所述标定块1在所述3D相机的视野下移动4个点位，通过扫描对应点位的图像，得到所述3D点云数据。
S2、移动预构建的机器人1的定位探针至所述标定块1的特征点，得到第一机械特征点实际坐标组。
可解释的，所述定位探针指可以获取物体三维结构的感应装置。所述标定块1的特征点指所述标定块1的定位孔的圆心点。通过所述定位探针的尖端移动到所述定位孔的圆心点，得到所述圆心点的三维坐标。所述第一机械特征点实际坐标组指利用定位探针实际测定所述标定块1在所述第一工作区域的不同扫描点位的特征点坐标集合。
本发明实施例中，所述移动预构建的机器人1的定位探针至所述标定块1的特征点，得到第一机械特征点实际坐标组，包括：
移动所述机器人1的定位探针至处于不同扫描点位的所述标定块1的标定孔内，利用所述定位探针感应出不同扫描点位的所述标定块1的标定孔的机械点云数据；
在所述不同扫描点位的所述标定块1的标定孔的机械点云数据中提取标定孔机械圆心坐标，得到所述第一机械特征点实际坐标组。
可解释的，所述标定块1的标定孔的机械点云数据指利用定位探针获得所述标定块1的标定孔的三维空间点云坐标数据。
S3、根据所述标定块1在所述第一工作区域的3D特征点坐标组及所述第一机械特征点实际坐标组，利用预构建的标定运算工具，计算得到所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵。
应明白的，所述标定运算工具是指计算机配合机器人使用的软件工具，用于记录坐标数据、捕捉机器人执行轨迹、标定数据计算转换以及输出执行轨迹命令等。所述3D-机械坐标转换矩阵指所述机器人1所在的第一工作区域的3D特征点坐标(指在第一工作区域通过3D相机获取的坐标)与机械特征点实际坐标(指在第一工作区域通过定位探针获取的坐标)的转换矩阵。
本发明实施例中，所述根据所述标定块1在所述第一工作区域的3D特征点坐标组及所述第一机械特征点实际坐标组，利用预构建的标定运算工具，计算得到所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵，包括：
根据不同扫描点位的所述标定块1的3D点云数据构建所述第一工作区域的不同扫描点位的3D坐标系；
根据不同扫描点位的所述标定块1的机械点云数据构建所述第一工作区域的不同扫描点位的机械坐标系；
按照所述扫描点位的排列顺序分别对所述不同扫描点位的3D坐标系及机械坐标系进行顺序标定拼合，得到所述第一工作区域的3D坐标系及机械坐标系；
根据所述第一工作区域的3D坐标系中的3D特征点坐标组及所述机械坐标系中的第一机械特征点实际坐标组，利用所述标定运算工具排列计算出所述3D-机械坐标转换矩阵。
S4、分别获取预构建的标定块2在所述第一工作区域及预定的第二工作区域内的第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组。
进一步地，所述标定块2参阅图4-6所示。所述第二工作区域指预构建的机器人2的工作范围。所述第一机械特征点转换坐标组指利用定位探针获得所述标定块2在所述第一工作区域的标定孔内的标定点位坐标集合。所述第二机械特征点转换坐标组指利用定位探针获得所述标定块2在所述第二工作区域的标定孔内的标定点位坐标集合。
本发明实施例中，所述分别获取预构建的标定块2在所述第一工作区域及预定的第二工作区域内的第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组，包括：
移动所述机器人1的定位探针至所述标定块2的不同标定孔内的标定点位，得到所述标定块2在所述第一工作区域的第一机械特征点转换坐标组；
移动预构建的机器人2的定位探针至所述标定块2的不同标定孔内的标定点位，得到所述标定块2在所述第二工作区域的第二机械特征点转换坐标组。
可选择的，如图3所示，所述标定块2的定位孔数量为4个，分别位于图5中的四个直角位置处。
详细地，所述标定块2的不同标定孔内的标定点位参阅图6所示。
S5、将所述第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组输入所述标定运算工具中进行计算，得到一次机械坐标转换矩阵。
可解释的，所述一次机械坐标转换矩阵指根据定位探针获得的第一工作区域与第二工作区域的对应坐标转换的矩阵。
本发明实施例中，所述将所述第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组输入所述标定运算工具中进行计算，得到一次机械坐标转换矩阵，包括：
在所述第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组中提取所述标定块2的同一标定孔内的机械特征点转换坐标；
利用所述标定运算工具，根据所述同一标定孔内的机械特征点转换坐标，计算所述一次机械坐标转换矩阵。
可理解的，由于不同工作区域之间的标定块2的对应坐标存在转换关系，因此应根据标定孔进行对应计算。
S6、获取所述第一工作区域内的标定块3的特征点坐标，得到所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组。
详细地，所述标定块3可参阅图7-8所示。
本发明实施例中，所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组与所述标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组的获取方式相似，在此不再赘述。
S7、利用所述3D-机械坐标转换矩阵将所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组转换为所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组。
可解释的，所述机械特征点理论坐标组指根据所述3D-机械坐标转换矩阵计算所述第一工作区域中3D特征点坐标组在第一工作区域的对应理论机械坐标组(指由所述定位探针的理论探测位置坐标组)
本发明实施例中，所述利用所述3D-机械坐标转换矩阵将所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组转换为所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组，包括：
从所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组中依次提取待转换3D特征点坐标；
利用所述3D-机械坐标转换矩阵依次将所述待转换3D特征点坐标转换为机械特征点理论坐标，得到所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组。
可解释的，通过所述标定块1实现所述第一工作区域的3D坐标点与第二工作区域的机械特征点的转换关系，此时可以利用该转换关系实现所述标定块3在所述第一工作区域的3D坐标点与第二工作区域的机械特征点的转换。
S8、利用所述一次机械坐标转换矩阵根据所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组，计算所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组。
可解释的，所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组指根据所述一次机械坐标转换矩阵计算的所述第一工作区域的理论机械坐标组在所述第二工作区域对应的理论机械坐标组。
本发明实施例中，所述利用所述一次机械坐标转换矩阵根据所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组，计算所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组，包括：
从所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组中依次提取待转换机械特征点坐标；
利用所述一次机械坐标转换矩阵依次计算所述待转换机械特征点坐标为在所述第二工作区域的机械特征点坐标，得到所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组。
S9、移动所述机器人2的定位探针至所述第二工作区域的所述标定块3的特征点，得到所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点实际坐标组。
本发明实施例中，所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点实际坐标组指根据所述定位探针获取的所述标定块3的各个定位孔中的特征点的实际坐标集合。
详细地，所述标定块3的特征点参阅图8所示。
S10、将所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组及所述机械特征点实际坐标组输入所述标定运算工具中计算，得到二次机械坐标校准矩阵，利用所述二次机械坐标校准矩阵对所述机器人2进行二次校准，完成不同机器人之间数据转换后二次校准。
可解释的，所述二次机械坐标校准矩阵指根据所述机械特征点实际坐标与对应的所述机械特征点理论坐标的校准误差组成的矩阵，通过所述校准误差可以对所述机械特征点理论坐标进行校准。
本发明实施例中，所述将所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组及所述机械特征点实际坐标组输入所述标定运算工具中计算，得到二次机械坐标校准矩阵，包括：
从所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点实际坐标组中依次提取所述标定块3的每一个特征点的机械特征点实际坐标；
从所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组中依次提取所述标定块3的每一个机械特征点实际坐标对应的机械特征点理论坐标；
计算所述标定块3的每一个特征点的机械特征点实际坐标与对应的所述机械特征点理论坐标的校准误差；
根据所述标定块3的每一个特征点的校准误差，计算所述二次机械坐标校准矩阵。
可解释的，在所述第二工作区域获得机械特征点理论坐标后，可以通过所述二次机械坐标校准矩阵进行校准，提高不同机器人之间数据转换精度。
相比于背景技术所述机器人的校准方式存在较大的误差，且需要耗费较大的人力的问题，本发明实施例在实现不同机器人之间数据转换后的二次校准时，分为三步，第一步通过标定块1获取所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵，在获得所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵的过程中，首先获得标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组，再移动机器人1的定位探针至所述标定块1的特征点，得到第一机械特征点实际坐标组，最后根据所述第一工作区域的3D特征点坐标组及所述第一机械特征点实际坐标组计算得到所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵，在第二步中，需要利用标定块2在所述第一工作区域及预定的第二工作区域内的第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组，输入所述标定运算工具中进行计算，进而获取所述第一工作区域及预定的第二工作区域之间的一次机械坐标转换矩阵，在第三步中，需要同时利用所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵及一次机械坐标转换矩阵，首先需要获取标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组，再利用所述3D-机械坐标转换矩阵将所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组转换为第一工作区域的机械特征点理论坐标组，再利用所述一次机械坐标转换矩阵计算所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组，最后根据所述第二工作区域的机械特征点实际坐标组对所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组进行校准，得到所述二次机械坐标校准矩阵，，利用所述二次机械坐标校准矩阵对所述机器人2进行二次校准，完成不同机器人之间数据转换后二次校准。因此本发明提出的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决机器人的校准方式存在较大的误差，且需要耗费较大的人力的问题。
实施例2：
如图2所示，是本发明一实施例提供的不同机器人之间数据转换后二次校准的装置的功能模块图。
本发明所述不同机器人之间数据转换后二次校准的装置100可以安装于电子设备中。根据实现的功能，所述不同机器人之间数据转换后二次校准的装置100可以包括3D-机械坐标转换矩阵计算模块101、一次机械坐标转换矩阵计算模块102及二次机械坐标校准矩阵校准模块103。本发明所述模块也可以称之为单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。
所述3D-机械坐标转换矩阵计算模块101，用于获取预构建的标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组；移动预构建的机器人1的定位探针至所述标定块1的特征点，得到第一机械特征点实际坐标组；根据所述标定块1在所述第一工作区域的3D特征点坐标组及所述第一机械特征点实际坐标组，利用预构建的标定运算工具，计算得到所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵；
所述一次机械坐标转换矩阵计算模块102，用于分别获取预构建的标定块2在所述第一工作区域及预定的第二工作区域内的第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组；将所述第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组输入所述标定运算工具中进行计算，得到一次机械坐标转换矩阵；
所述二次机械坐标校准矩阵校准模块103，用于获取所述第一工作区域内的标定块3的特征点坐标，得到所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组；利用所述3D-机械坐标转换矩阵将所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组转换为所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组；利用所述一次机械坐标转换矩阵根据所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组，计算所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组；移动预构建的机器人2的定位探针至所述第二工作区域的所述标定块3的特征点，得到所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点实际坐标组；将所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组及所述机械特征点实际坐标组输入所述标定运算工具中计算，得到二次机械坐标校准矩阵，利用所述二次机械坐标校准矩阵对所述机器人2进行二次校准，完成不同机器人之间数据转换后二次校准。
详细地，本发明实施例中所述不同机器人之间数据转换后二次校准的装置100中的所述各模块在使用时采用与上述的图1中所述的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法一样的技术手段，并能够产生相同的技术效果，这里不再赘述。
实施例3：
如图3所示，是本发明一实施例提供的实现不同机器人之间数据转换后二次校准的方法的电子设备的结构示意图。
所述电子设备1可以包括处理器10、存储器11、总线12和通信接口13，还可以包括存储在所述存储器11中并可在所述处理器10上运行的计算机程序，如不同机器人之间数据转换后二次校准的程序。
其中，所述存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如：SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器11在一些实施例中可以是电子设备1的内部存储单元，例如该电子设备1的移动硬盘。所述存储器11在另一些实施例中也可以是电子设备1的外部存储设备，例如电子设备1上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(SecureDigital，SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器11还可以既包括电子设备1的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器11不仅可以用于存储安装于电子设备1的应用软件及各类数据，例如不同机器人之间数据转换后二次校准的程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所述处理器10在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器(Central Processing unit，CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器10是所述电子设备的控制核心(Control Unit)，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器11内的程序或者模块(例如不同机器人之间数据转换后二次校准的程序等)，以及调用存储在所述存储器11内的数据，以执行电子设备1的各种功能和处理数据。
所述总线可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线被设置为实现所述存储器11以及至少一个处理器10等之间的连接通信。
图3仅示出了具有部件的电子设备，本领域技术人员可以理解的是，图3示出的结构并不构成对所述电子设备1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
例如，尽管未示出，所述电子设备1还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，
优选地，电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器10逻辑相连，从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备1还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。
进一步地，所述电子设备1还可以包括网络接口，可选地，所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等)，通常用于在该电子设备1与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地，该电子设备1还可以包括用户接口，用户接口可以是显示器(Display)、输入单元(比如键盘(Keyboard))，可选地，用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
应该了解，所述实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。
所述电子设备1中的所述存储器11存储的不同机器人之间数据转换后二次校准的程序是多个指令的组合，在所述处理器10中运行时，可以实现：
获取预构建的标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组；
移动预构建的机器人1的定位探针至所述标定块1的特征点，得到第一机械特征点实际坐标组；
根据所述标定块1在所述第一工作区域的3D特征点坐标组及所述第一机械特征点实际坐标组，利用预构建的标定运算工具，计算得到所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵；
分别获取预构建的标定块2在所述第一工作区域及预定的第二工作区域内的第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组；
将所述第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组输入所述标定运算工具中进行计算，得到一次机械坐标转换矩阵；
获取所述第一工作区域内的标定块3的特征点坐标，得到所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组；
利用所述3D-机械坐标转换矩阵将所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组转换为所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组；
利用所述一次机械坐标转换矩阵根据所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组，计算所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组；
移动预构建的机器人2的定位探针至所述第二工作区域的所述标定块3的特征点，得到所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点实际坐标组；
将所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组及所述机械特征点实际坐标组输入所述标定运算工具中计算，得到二次机械坐标校准矩阵，利用所述二次机械坐标校准矩阵对所述机器人2进行二次校准，完成不同机器人之间数据转换后二次校准。
具体地，所述处理器10对上述指令的具体实现方法可参考图1至图2对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
进一步地，所述电子设备1集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是易失性的，也可以是非易失性的。例如，所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时，可以实现：
获取预构建的标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组；
移动预构建的机器人1的定位探针至所述标定块1的特征点，得到第一机械特征点实际坐标组；
根据所述标定块1在所述第一工作区域的3D特征点坐标组及所述第一机械特征点实际坐标组，利用预构建的标定运算工具，计算得到所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵；
分别获取预构建的标定块2在所述第一工作区域及预定的第二工作区域内的第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组；
将所述第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组输入所述标定运算工具中进行计算，得到一次机械坐标转换矩阵；
获取所述第一工作区域内的标定块3的特征点坐标，得到所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组；
利用所述3D-机械坐标转换矩阵将所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组转换为所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组；
利用所述一次机械坐标转换矩阵根据所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组，计算所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组；
移动预构建的机器人2的定位探针至所述第二工作区域的所述标定块3的特征点，得到所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点实际坐标组；
将所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组及所述机械特征点实际坐标组输入所述标定运算工具中计算，得到二次机械坐标校准矩阵，利用所述二次机械坐标校准矩阵对所述机器人2进行二次校准，完成不同机器人之间数据转换后二次校准。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种不同机器人之间数据转换后二次校准的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取预构建的标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组；
移动预构建的机器人1的定位探针至所述标定块1的特征点，得到第一机械特征点实际坐标组；
根据所述标定块1在所述第一工作区域的3D特征点坐标组及所述第一机械特征点实际坐标组，利用预构建的标定运算工具，计算得到所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵；
分别获取预构建的标定块2在所述第一工作区域及预定的第二工作区域内的第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组；
将所述第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组输入所述标定运算工具中进行计算，得到一次机械坐标转换矩阵；
获取所述第一工作区域内的标定块3的特征点坐标，得到所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组；
利用所述3D-机械坐标转换矩阵将所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组转换为所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组；
利用所述一次机械坐标转换矩阵根据所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组，计算所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组；
移动预构建的机器人2的定位探针至所述第二工作区域的所述标定块3的特征点，得到所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点实际坐标组；
将所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组及所述机械特征点实际坐标组输入所述标定运算工具中计算，得到二次机械坐标校准矩阵，利用所述二次机械坐标校准矩阵对所述机器人2进行二次校准，完成不同机器人之间数据转换后二次校准。
2.如权利要求1所述的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法，其特征在于，所述获取预构建的标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组，包括：
利用预构建的3D相机依次扫描处于预定扫描点位的标定块1，得到不同扫描点位的标定块1的标定模型；
在所述标定块1的标定模型中提取标定孔对应的3D点云数据；
在所述标定孔对应的3D点云数据中提取3D特征点坐标，得到所述标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组。
3.如权利要求2所述的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法，其特征在于，所述移动预构建的机器人1的定位探针至所述标定块1的特征点，得到第一机械特征点实际坐标组，包括：
移动所述机器人1的定位探针至处于不同扫描点位的所述标定块1的标定孔内，利用所述定位探针感应出不同扫描点位的所述标定块1的标定孔的机械点云数据；
在所述不同扫描点位的所述标定块1的标定孔的机械点云数据中提取标定孔机械圆心坐标，得到所述第一机械特征点实际坐标组。
4.如权利要求3所述的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法，其特征在于，所述根据所述标定块1在所述第一工作区域的3D特征点坐标组及所述第一机械特征点实际坐标组，利用预构建的标定运算工具，计算得到所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵，包括：
根据不同扫描点位的所述标定块1的3D点云数据构建所述第一工作区域的不同扫描点位的3D坐标系；
根据不同扫描点位的所述标定块1的机械点云数据构建所述第一工作区域的不同扫描点位的机械坐标系；
按照所述扫描点位的排列顺序分别对所述不同扫描点位的3D坐标系及机械坐标系进行顺序标定拼合，得到所述第一工作区域的3D坐标系及机械坐标系；
根据所述第一工作区域的3D坐标系中的3D特征点坐标组及所述机械坐标系中的第一机械特征点实际坐标组，利用所述标定运算工具排列计算出所述3D-机械坐标转换矩阵。
5.如权利要求4所述的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法，其特征在于，所述分别获取预构建的标定块2在所述第一工作区域及预定的第二工作区域内的第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组，包括：
移动所述机器人1的定位探针至所述标定块2的不同标定孔内的标定点位，得到所述标定块2在所述第一工作区域的第一机械特征点转换坐标组；
移动所述机器人2的定位探针至所述标定块2的不同标定孔内的标定点位，得到所述标定块2在所述第二工作区域的第二机械特征点转换坐标组。
6.如权利要求5所述的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法，其特征在于，所述将所述第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组输入所述标定运算工具中进行计算，得到一次机械坐标转换矩阵，包括：
在所述第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组中提取所述标定块2的同一标定孔内的机械特征点转换坐标；
利用所述标定运算工具，根据所述同一标定孔内的机械特征点转换坐标，计算所述一次机械坐标转换矩阵。
7.如权利要求4所述的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法，其特征在于，所述利用所述3D-机械坐标转换矩阵将所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组转换为所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组，包括：
从所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组中依次提取待转换3D特征点坐标；
利用所述3D-机械坐标转换矩阵依次将所述待转换3D特征点坐标转换为机械特征点理论坐标，得到所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组。
8.如权利要求7所述的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法，其特征在于，所述利用所述一次机械坐标转换矩阵根据所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组，计算所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组，包括：
从所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组中依次提取待转换机械特征点坐标；
利用所述一次机械坐标转换矩阵依次计算所述待转换机械特征点坐标为在所述第二工作区域的机械特征点坐标，得到所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组。
9.如权利要求8所述的不同机器人之间数据转换后二次校准的方法，其特征在于，所述将所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组及所述机械特征点实际坐标组输入所述标定运算工具中计算，得到二次机械坐标校准矩阵，包括：
从所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点实际坐标组中依次提取所述标定块3的每一个特征点的机械特征点实际坐标；
从所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组中依次提取所述标定块3的每一个机械特征点实际坐标对应的机械特征点理论坐标；
计算所述标定块3的每一个特征点的机械特征点实际坐标与对应的所述机械特征点理论坐标的校准误差；
根据所述标定块3的每一个特征点的校准误差，计算所述二次机械坐标校准矩阵。
10.一种不同机器人之间数据转换后二次校准的装置，其特征在于，所述装置包括：
3D-机械坐标转换矩阵计算模块，用于获取预构建的标定块1在预定的第一工作区域的3D特征点坐标组；移动预构建的机器人1的定位探针至所述标定块1的特征点，得到第一机械特征点实际坐标组；根据所述标定块1在所述第一工作区域的3D特征点坐标组及所述第一机械特征点实际坐标组，利用预构建的标定运算工具，计算得到所述机器人1的3D-机械坐标转换矩阵；
一次机械坐标转换矩阵计算模块，用于分别获取预构建的标定块2在所述第一工作区域及预定的第二工作区域内的第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组；将所述第一机械特征点转换坐标组及第二机械特征点转换坐标组输入所述标定运算工具中进行计算，得到一次机械坐标转换矩阵；
二次机械坐标校准矩阵校准模块，用于获取所述第一工作区域内的标定块3的特征点坐标，得到所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组；利用所述3D-机械坐标转换矩阵将所述标定块3在所述第一工作区域的3D特征点坐标组转换为所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组；利用所述一次机械坐标转换矩阵根据所述标定块3在所述第一工作区域的机械特征点理论坐标组，计算所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组；移动预构建的机器人2的定位探针至所述第二工作区域的所述标定块3的特征点，得到所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点实际坐标组；将所述标定块3在所述第二工作区域的机械特征点理论坐标组及所述机械特征点实际坐标组输入所述标定运算工具中计算，得到二次机械坐标校准矩阵，利用所述二次机械坐标校准矩阵对所述机器人2进行二次校准，完成不同机器人之间数据转换后二次校准。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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