CN117781869A - 标定方法、装置、设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种标定方法、装置、设备。标定方法，包括：获取第一对象和第二对象在第一坐标系中预设数量的位置点的第一对象坐标和第二对象坐标；根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取第二坐标系与所述第一坐标系之间的第一关系；根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取所述第二坐标系与所述第三坐标系之间的第二关系；根据所述第一关系与所述第二关系获取所述第二对象与所述第一对象的位姿转换关系。本公开可以实现只借助简单的标定工件就可以完成例如激光焊缝传感器和机器人工具坐标系的转换关系，提升了用户体验。
Description
技术领域
本公开涉及测量领域，尤其涉及一种标定方法、装置、设备。
背景技术
在焊接机器人的工作过程中，由于上道工序来料一致性差、工装夹具设计有误差等原因，会导致工件焊缝有位置偏移、变形等问题，机器人无法直接通过示教回放的方式直接进行焊接，需要先通过传感器对焊缝进行测量、寻位，然后对焊接轨迹进行纠偏之后，才能正常进行焊接工作过程。在焊接过程中，因为存在工件受热变形等问题，往往还需要对焊缝进行实时跟踪，根据焊缝的实际位置动态修正焊接轨迹，以保证最终的焊接效果。
传统的焊缝测量寻位方案，是使用焊丝机械接触寻位、点激光传感器寻位、线激光传感器寻位、3D视觉寻位等。传统的焊缝跟踪一般都是使用线激光焊缝跟踪传感器。但是这些寻位、跟踪设备存在以下几个缺点：1.测量效率低，点激光或者线激光只有单一维度的信息，如果处理复杂的焊缝，需要机器人多次测量或者寻位，整体节拍时间增长，工作效率降低；2.合成精度不可靠，如果需要多次寻位共同计算焊缝信息，测量数据的合成依赖于机器人本身精度；3.3D相机测量效率高，但是存在价格昂贵，计算量大等问题，焊接过程中不能作为跟踪传感器使用，并且由于传感器体积限制，安装了3D相机后就不能安装其他传感器，无法实现焊缝的实时跟踪；4.线激光传感器虽然可以兼顾寻位和跟踪的功能，但是在寻位过程中需要借助机器人移动动态寻位进行焊缝起点识别，识别精度依赖于机器人本身精度，往往识别结果也不理想。
因此，当前焊缝测量寻位技术识别效率低、精度不可靠、无法同时兼顾焊缝识别寻位和跟踪的问题。
目前激光跟踪仪使用复杂、价格昂贵以及其他的测量装置精度不足、操作复杂繁琐的问题有待解决。
发明内容
本公开正是为了解决上述课题而完成，其目的在于提供一种精度可靠、操作简单、成本低廉的标定方法、装置、设备。
本公开提供该发明内容部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
为了解决上述技术问题，本公开实施例还提供一种标定方法，采用了如下所述的技术方案，包括：
获取第一对象和第二对象在第一坐标系中预设数量的位置点的第一对象坐标和第二对象坐标；
根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取第二坐标系与所述第一坐标系之间的第一关系；
根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取所述第二坐标系与所述第三坐标系之间的第二关系；
根据所述第一关系与所述第二关系获取所述第二对象与所述第一对象的位姿转换关系。
为了解决上述技术问题，本公开实施例还提供一种标定装置，采用了如下所述的技术方案，包括：
坐标获取模块，用于获取第一对象和第二对象在第一坐标系中预设数量的位置点的第一对象坐标和第二对象坐标；
坐标关系获取模块，用于根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取第二坐标系与所述第一坐标系之间的第一关系；且用于根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取所述第二坐标系与所述第三坐标系之间的第二关系；
标定模块，用于根据所述第一关系与所述第二关系获取所述第二对象与所述第一对象的位姿转换关系。
为了解决上述技术问题，本公开实施例还提供一种标定设备，采用了如下所述的技术方案，包括：
如前所述的标定装置；
标定工具，用于提供工具坐标系，使机器人或传感器基于所述工具坐标系发生位置变化并分别获得对应坐标；
机器人，用于根据所述工具坐标系发生位置变化并以获得其对应坐标；
传感器，用于根据所述工具坐标系发生位置变化以获得其对应坐标。
为了解决上述技术问题，本公开实施例还提供一种计算机设备，采用了如下所述的技术方案，包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前任一项所述的方法。
为了解决上述技术问题，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，采用了如下所述的技术方案，包括：所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述的方法。
根据本公开所公开的技术方案，与现有技术相比，其主要特点是，只借助简单的标定工件就可以完成例如激光焊缝传感器和机器人工具坐标系的转换关系，现场操作不需要借助其他测量仪器，简单、高效，提升了用户体验。
附图说明
图1是根据本公开的系统架构的一个实施例的示意图；
图2是根据本公开的标定设备的一个实施例的示意图；
图3是根据本公开的标定预设数量的位置点的一个实施例的示意图；
图4是根据本公开的标定方法的一个实施例的流程图；
图5是根据本公开的标定装置的一个实施例的示意图；
图6是根据本公开的计算机设备的一个实施例的示意图。
结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本公开；本公开的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本公开的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
为了使本技术领域的人员更好地理解本公开方案，下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[系统结构]
首先，说明本公开的一个实施例的系统的结构。如图1所示，系统结构100可以包括终端设备101、102、103、104，网络105和服务器106、机器人107。网络105用以在终端设备101、102、103、104和服务器106、机器人107之间提供通信链路的介质。
在本实施例中，虚拟装修方法运行于其上的电子设备(例如图1所示的终端设备101、102、103或104)可以通过网络105进行各种信息的传输。网络105可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。需要指出的是，上述无线连接方式可以包括但不限于3G/4G/5G连接、Wi-Fi连接、蓝牙连接、WiMAX连接、Zigbee连接、UWB连接、局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)、网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)以及其他现在已知或将来开发的网络连接方式。网络105可以利用诸如HTTP(HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。
用户可以使用终端设备101、102、103、104通过网络105与服务器106、机器人107交互，以接收或发送消息等。终端设备101、102、103或104上可以安装有各种客户端应用，例如视频直播与播放类应用、网页浏览器应用、购物类应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。
终端设备101、102、103或104可以是具有触摸显示屏和/或支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3(动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、MP4(动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、头戴式显示设备、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等。
服务器106可以是提供各种服务的服务器，例如对终端设备101、102、103或104上显示的页面或传输的数据提供支持的后台服务器。
机器人107将在后面详细描述。
应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。
这里，终端设备可以独立或通过与其他电子终端设备配合运行各类操作系统中的应用实现本公开的实施例方法，也可以运行其他操作系统中的应用实现本公开的实施例方法。
[标定设备]
为了实现本公开实施例中的技术方案，本公开的一个实施例提供了一种标定设备，如图2所示，标定设备包括标定装置、标定工具201、机器人202和传感器203，标定装置将在后面详细描述。
标定工具201，用于提供工具坐标系，使机器人或传感器基于工具坐标系发生位置变化并获得对应坐标；在一个或多个实施例中，标定工具201例如为定位板，例如可以采用长400mm，宽200mm，高10mm的材料加工，使用高10mm高度例如可以减少在加工过程中因为溪边打磨等工序造成的变形误差。标定工具201的表面不能反光，且不能有红色的标记，以避免激光因为反射和被吸收造成的误差。
机器人202，例如包括焊枪、传感器支架等，用于根据工具坐标系发生位置变化并以获得其对应坐标；机器人202例如已经提前做好工具坐标系(TCP)，且设为当前工具坐标系，并且为标定过程简便，默认工具坐标系z轴沿着焊枪轴线方向，且指向焊枪负方向。机器人202的运动学坐标系(Kinematic Coordinate System，KCS)是用来对机器人202进行正逆运动学建模的坐标系，它是机器人的基础笛卡尔坐标系，也可以称为机器人基础坐标系或运动学坐标系，机器人工具末端(TCP)在该坐标系下可以进行沿坐标系x轴、y轴、z轴的移动运动，以及绕坐标系轴x轴、y轴、z轴的旋转运动。
传感器203，例如为激光传感器，用于根据工具坐标系发生位置变化以获得其对应坐标，其可以发射激光，并可以例如提供激光坐标系204，例如为三维uvw坐标系，v轴垂直于激光平面。
如图2所示，在标定工具201上建立工件坐标系PCS1，P1为PCS1原点，PCS1的y轴沿着P1P2方向，PCS1的z轴方向与机器人KCS的z轴方向相同。
为避免机器人运动奇异点，避免将机器人工件放于机器人正前方，建议偏右，且焊缝方向P1 P2大致与机器人KCS坐标系的y轴同一轴线(方向相反)，尽量保持水平，以解决机器人运动过程中5轴0度奇异点的问题。
激光传感器203例如设置焊缝类型为右边缘，定位点为搭接件上边缘。
这里，标定设备实现标定方法的方式、步骤、功能等例如可参见下述标定方法中的相应描述，这里不再赘述。
应该理解的是，虽然附图的框图中的每个方框可以代表一个模块，该模块的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，但是这些模块并不是必然按照顺序依次执行。本公开中装置实施例中的各模块及功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上的模块或功能单元集成在一个模块中。上述集成的各个模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[标定方法]
参考图4，示出了根据本公开的标定方法的一个实施例的流程图。所述标定方法，包括：
S41，获取第一对象和第二对象在第一坐标系中预设数量的位置点的第一对象坐标和第二对象坐标；这里，第一对象例如为标定设备中的机器人202，当然包括其焊枪头或末端结构，第二对象例如为标定设备中的传感器203，第一坐标系例如为机器人的KCS坐标系。
在一个或多个实施例中，获取第一对象在第一坐标系中至少十个位置点的第一对象坐标；和
获取第二对象在第一坐标系中至少八个位置点的第二对象坐标。
首先，记录机器人202的前两个位置点的坐标。如图3的A所示，此时关闭传感器203的激光，将机器人202的焊枪头移动到垂直于定位板201平面。将焊枪头末端移动到点P1，在KCS坐标系下记录下此点坐标P1(x1,y1,z1)。保持机器人末端工具姿态不变、水平高度不变，按照工件坐标系PCS1的y轴移动机器人，将焊枪头末端从点P1移动到点P2，在机器人KCS坐标系下记录下此点坐标P2(x2,y2,z2)。
通过此步骤得到在KCS坐标系下的机器人202的两点坐标:P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2)。
接下来，记录机器人202的第3、4个位置点的坐标和传感器203的前两个位置点的坐标(为便于阅读标注为Q3和Q4)。
如图3的B所示，此时打开传感器203的激光，并将激光保持常开状态。将机器人恢复到P1位姿后，在PCS1坐标系下，移动z轴将焊枪稍微抬高一点，机器人在x轴和y轴方向移动，将激光条纹左侧打到点P1上，同时注意激光传感器203的显示屏，确保焊缝分析正常，在KCS坐标系下记录机器人202此点坐标P3(x3,y3,z3)，激光传感器203坐标Q3(u3,v,w3)。同时记录机器人改点的姿态RPY3。
在PCS1下，保持高度z不变，机器人在x轴和y轴方向移动，将激光条纹从点P1移动到点P2，将激光条纹右侧打到点P2上，同时注意显示屏，确保显示屏的焊缝分析正常后，在KCS坐标系下记录机器人202此点坐标P4(x4,y4,z4)，激光传感器203坐标Q4(u4,v,w4)。
通过此步骤得到：
机器人202对应位置点坐标:P3(x3,y3,z3),P4(x4,y4,z4),RPY3＝(a,b,c)；
传感器203对应位置点坐标:Q3(u3,v,w3),Q4(u4,v,w4)。
接下来，记录机器人202的第5、6个位置点的坐标和传感器203的第3、4个位置点的坐标(为便于阅读标注为Q5和Q6)。
将机器人202恢复到P3位置，在工件坐标系PCS1下按照顺时针单独绕z轴旋转，使激光条纹与定位板201中缝成30°角，仍保持垂直于定位板201状态。
在工件坐标系PCS1下将激光条纹靠近左端打到点P1上，同时确保显示屏的焊缝分析正常，在KCS坐标系下记录机器人202的此点位置坐标P5(x5,y5,z5),，激光传感器203的此点位置坐标Q5(u5,v,w5)。
在工件坐标系PCS1下保持z轴不变，机器人在x轴和y轴方向移动，将激光条纹从点P1移动到点P2，激光条纹靠近右侧打到点P2上，同时确保显示屏的焊缝分析正常，在KCS坐标系下记录机器人此点坐标P6(x6,y6,z6),，激光传感器坐标Q6(u6,v,w6)。
通过此步骤得到：
机器人202对应位置点坐标:P5(x5,y5,z5),P6(x6,y6,z6)；
传感器203对应位置点坐标:Q5(u5,v,w5),Q6(u6,v,w6)。
接下来，记录机器人202的第7、8个位置点的坐标和传感器203的第5、6个位置点的坐标(为便于阅读标注为Q7和Q8)。
将焊枪恢复至记录工具坐标系TCP下P1点时的垂直于定位板201的状态，确保激光光条也垂直于焊缝，在工件坐标系PCS1下单独绕y轴旋转，使焊枪头向内侧倾斜10～20度角，以使机器人202以不同的姿态将激光线打在目标点上，避免用户每次改变姿态的角度太小。
在工件坐标系PCS1下将机器人在x轴和y轴方向移动，将激光条纹靠近左侧打到点P1上，同时确保显示屏的焊缝分析正常，在KCS坐标系下记录机器人202此点位置坐标P7(x7,y7,z7),激光传感器203此点位置坐标Q7(u7,v,w7)。
在工件坐标系PCS1下，将机器人在x轴、y轴和z轴方向移动(水平高度均发生变化)，将激光条纹从点P1移动到点P2，激光条纹靠近右侧打到点P2上，同时确保显示屏的焊缝分析正常，在KCS坐标系下记录机器人202此点位置坐标P8(x8,y8,z8),激光传感器203此点位置坐标Q8(u8,v,w8)。
通过此步骤得到：
机器人202对应位置点坐标:P7(x7,y7,z7),P8(x8,y8,z8)；
传感器203对应位置点坐标:Q7(u7,v,w7),Q8(u8,v,w8)。
接下来，记录机器人202的第9、10个位置点的坐标和传感器203的第7、8个位置点的坐标(为便于阅读标注为Q9和Q10)。
将焊枪恢复至记录工具坐标系TCP下P1点时的垂直于定位板201的状态，确保激光光条也垂直于焊缝，在工件坐标系PCS1下单独绕y轴旋转，使焊枪头向内侧倾斜10～20度角，以使机器人202以不同的姿态将激光线打在目标点上，避免用户每次改变姿态的角度太小。
在工件坐标系PCS1下将机器人在x轴和y轴方向移动，将激光条纹靠近左侧打到点P1上，同时确保显示屏的焊缝分析正常，在KCS坐标系下记录机器人202此点位置坐标P9(x9,y9,z9),激光传感器203此点位置坐标Q9(u9,v,w9)。
在工件坐标系PCS1下，将机器人在x轴、y轴和z轴方向移动(水平高度均发生变化)，将激光条纹从点P1移动到点P2，激光条纹靠近右侧打到点P2上，同时确保显示屏的焊缝分析正常，在KCS坐标系下记录机器人此点坐标P10(x10,y10,z10)，激光传感器坐标Q10(u10,v,w10)。
通过此步骤得到：
机器人202对应位置点坐标:P9(x9,y9,z9),P10(x10,y10,z10)；
传感器203对应位置点坐标:Q9(u9,v,w9),Q10(u10,v,w10)。
由上面所得数据进行计算:
S42，根据第一对象坐标和第二对象坐标获取第二坐标系与第一坐标系之间的第一关系；例如为建立机器人202在点P3位置时，第二坐标系例如辅助传感器视觉坐标系SACS和机器人KCS坐标系之间的位置关系S1，即确定该坐标系SACS在机器人坐标系KCS下的表示方式。
在一个或多个实施例中，确定第一对象的第一位置点的位置，例如为确定原点位置P1(x1,y1,z1)：org1＝[x1,y1,z1]T。
确定第二坐标系在第一坐标系的旋转矩阵，例如计算
z轴方向向量：(通过判断方向强制将Z轴向下)；
y轴方向向量：(通过强制将Y轴指向机器人前进方向)；
x轴方向向量：
此时z轴方向非正交，微调修正z轴方向向量：
然后，根据上述旋转矩阵确定第二坐标系与第一坐标系之间的第一关系，即辅助坐标系SACS与机器人坐标系KCS之间的转换关系为：
S43，根据第一对象坐标和第二对象坐标获取第二坐标系与第三坐标系之间的第二关系，例如为确定辅助传感器视觉坐标系SACS与激光传感器坐标系SCS之间的转换关系S2。
在一个或多个实施例中，首先确定第二对象的第一位置点的位置，即传感器203的第一个位置点的原点位置Q3(u3,v,w3)：org2＝[u3,v,w3]T；
然后，确定第二坐标系在第三坐标系的旋转矩阵，例如确定S坐标系下S1坐标系的旋转矩阵：
z轴方向向量：(强制z轴方向向下)；
y轴方向向量：(强制与激光传感器同向，即为P1P2运动方向)；
x轴方向向量：
根据旋转矩阵确定第二坐标系与第三坐标系之间的第二关系，即辅助传感器视觉坐标系SACS与激光传感器坐标系SCS之间的转换关系为：
S44，根据第一关系与第二关系获取第二对象与第一对象的位姿转换关系。
在一个或多个实施例中，根据第一关系与第二关系获取第一坐标系与第三坐标系之间的第三关系，由式(1～2)可知，激光传感器SCS与机器人坐标系KCS的转换关系为：
在一个或多个实施例中，第四坐标系通过第一对象在第三位置点时，工具坐标系在第一坐标系下的位姿矩阵与工具坐标系的位姿矩阵计算获得。即确定第一对象在第三位置点时的第四坐标系，即机器人202在点P3位置时，工具坐标系TCS在机器人坐标系下的位姿矩阵为TorchMatrix，工具坐标系的位姿矩阵为ToolMatrix。则该位置机器人法兰盘坐标系为:
Robot＝TorchMatrix×ToolMatrix-1 (4)
根据第三关系和第四坐标系确定第二对象与第一对象的位姿转换关系，激光传感器相对于机器人法兰盘的位姿转换为：
Sensor＝Robot-1×T_all (5)
TCP相对于激光传感器的位姿转换为：
T2S＝ToolMatrix-1×Sensor (6)
激光传感器相对于TCP的位姿转换为：
S2T＝Sensor-1×ToolMatrix (7)
相较于现有技术，本公开的标定方法的创造点还在于：
通过设计的一个标定工件，可以通过对点的方式方便快捷的实现焊缝跟踪传感器203和机器人202焊枪工具坐标系TCP的标定工作，计算获得激光焊缝传感器与工具坐标系的转换关系。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[标定装置]
为了实现本公开实施例中的技术方案，本公开的一个实施例提供了一种标定装置，如图5所示，标定装置例如包括坐标获取模块501、坐标关系获取模块502、标定模块503。
坐标获取模块501，用于获取第一对象和第二对象在第一坐标系中预设数量的位置点的第一对象坐标和第二对象坐标；这里，坐标获取模块501例如为实现上述标定方法中的S41步骤，这里不再赘述。
坐标关系获取模块502，用于根据第一对象坐标和第二对象坐标获取第二坐标系与第一坐标系之间的第一关系；且用于根据第一对象坐标和第二对象坐标获取第二坐标系与第三坐标系之间的第二关系；这里，坐标关系获取模块502例如为实现上述标定方法中的S42-S43步骤，这里不再赘述。
标定模块503，用于根据第一关系与第二关系获取第二对象与第一对象的位姿转换关系。这里，标定模块503例如为实现上述标定方法中的S44步骤，这里不再赘述。
[实时跟踪装置及系统]
在一个或多个实施例中，例如将该标定装置安装在机器人202末端(一般是固定在焊枪上)，控制机器人202的末端移动到焊缝起始处，机器人202保持静止不动，识别出焊缝的起始结束位置。然后规划焊接机器人焊接轨迹。
在一个或多个实施例中，上述标定装置还可以作为实时跟踪装置及系统运行实时跟踪模式，在激光平面固定后对焊缝进行跟踪。
将该装置安装在机器人202末端例如固定在焊枪上，在上个模式生成焊接轨迹之后，此时传感器203只能测量一条激光交线的位置信息，可在机器人202焊接过程中随着机器人202的运动采集焊缝的实时位置，传输给机器人202完成激光焊缝跟踪的功能。固定的角度需要考虑实际安装后传感器测量距离，保证激光线投射的位置和拍摄单元的主光轴保持大致同一方位，方位可以允许存在误差，但是固定之后就不能随便改变。
[实时跟踪方法]
为了解决上述技术问题，在一个或多个实施例中，本公开提供了一种实时跟踪方法，包括：采集待处理对象例如焊缝的实时位置；采用识别定位方法确定焊缝轨迹；固定识别定位方法所确定的交线的位置。
修正交线的位置以与待处理对象例如焊缝的实时位置保持一致。将该传感器203固定在焊枪上之后，随着机器人202焊接运动，传感器203采集焊缝的位置并实时传递给机器人202，通过手眼换算到机器人坐标系下的点，然后修正机器人的运动轨迹以保证焊枪一直沿着焊缝中心运动。
[计算机设备]
下面参考图6，其示出了适于用来实现本公开实施例的计算机设备的结构示意图。本公开实施例中的计算机设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备600可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)601，用于控制电子设备的整体操作。处理装置可以包括一个或多个处理器来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理装置601还可以包括一个或多个模块，用于处理和其他装置之间的交互。
存储装置602用于存储各种类型的数据，存储装置602可以是包括各种类型的计算机可读存储介质或者它们的组合，例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
传感器装置603，用于感受规定的被测量的信息并按照一定的规律转换成可用输出信号，可以包括一个或多个传感器。例如，其可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器等，用于检测电子设备的打开/关闭状态、相对定位、加速/减速、温度、湿度和光线等的变化。
处理装置601、存储装置602以及传感器装置603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
多媒体装置606可以包括触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风等的输入装置用以接收来自用户的输入信号，在各种输入装置可以与上述传感器装置603的各种传感器配合完成例如手势操作输入、图像识别输入、距离检测输入等；多媒体装置606还可以包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置。
电源装置607，用于为电子设备中的各种装置提供电力，可以包括电源管理系统、一个或多个电源及为其他装置分配电力的组件。
通信装置608，可以允许电子设备600与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。
上述各项装置也均可以连接至I/O接口605以实现电子设备600的应用。
虽然图中示出了具有各种装置的电子设备，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置从网络上被下载和安装，或者从存储装置被安装。在该计算机程序被处理装置执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。
要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种标定方法，包括，
获取第一对象和第二对象在第一坐标系中预设数量的位置点的第一对象坐标和第二对象坐标；
根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取第二坐标系与所述第一坐标系之间的第一关系；
根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取所述第二坐标系与所述第三坐标系之间的第二关系；
根据所述第一关系与所述第二关系获取所述第二对象与所述第一对象的位姿转换关系。
根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种标定方法，包括，
获取所述第一对象在第一坐标系中至少十个位置点的所述第一对象坐标；和
获取所述第二对象在第一坐标系中至少八个位置点的所述第二对象坐标。
根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种标定方法，所述根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取第二坐标系与所述第一坐标系之间的第一关系，包括：
确定所述第一对象的第一位置点的位置；
确定所述第二坐标系在所述第一坐标系的旋转矩阵；
根据所述旋转矩阵确定所述第二坐标系与所述第一坐标系之间的第一关系。
根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种标定方法，所述根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取所述第二坐标系与所述第三坐标系之间的第二关系，包括：
确定所述第二对象的第一位置点的位置；
确定所述第二坐标系在所述第三坐标系的旋转矩阵；
根据所述旋转矩阵确定所述第二坐标系与所述第三坐标系之间的第二关系。
根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种标定方法，所述根据所述第一关系与所述第二关系获取所述第二对象与所述第一对象的位姿转换关系，包括：
根据所述第一关系与所述第二关系获取所述第一坐标系与所述第三坐标系之间的第三关系；
确定所述第一对象在第三位置点时的第四坐标系；
根据所述第三关系和所述第四坐标系确定所述第二对象与所述第一对象的位姿转换关系。
根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种标定方法，还包括，
所述第四坐标系通过所述第一对象在所述第三位置点时，工具坐标系在所述第一坐标系下的位姿矩阵与所述工具坐标系的位姿矩阵计算获得。
根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种标定装置，包括：
坐标获取模块，用于获取第一对象和第二对象在第一坐标系中预设数量的位置点的第一对象坐标和第二对象坐标；
坐标关系获取模块，用于根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取第二坐标系与所述第一坐标系之间的第一关系；且用于根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取所述第二坐标系与所述第三坐标系之间的第二关系；
标定模块，用于根据所述第一关系与所述第二关系获取所述第二对象与所述第一对象的位姿转换关系。
根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种标定设备，包括：
如前所述的标定装置；
标定工具，用于提供工具坐标系，使机器人或传感器基于所述工具坐标系发生位置变化并分别获得对应坐标；
机器人，用于根据所述工具坐标系发生位置变化并以获得其对应坐标；
传感器，用于根据所述工具坐标系发生位置变化以获得其对应坐标。
根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前任一项所述的方法。
根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述的方法。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
Claims (10)
1.一种标定方法，其特征在于，包括：
获取第一对象和第二对象在第一坐标系中预设数量的位置点的第一对象坐标和第二对象坐标；
根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取第二坐标系与所述第一坐标系之间的第一关系；
根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取所述第二坐标系与所述第三坐标系之间的第二关系；
根据所述第一关系与所述第二关系获取所述第二对象与所述第一对象的位姿转换关系。
2.如权利要求1所述的标定方法，其特征在于，
获取所述第一对象在第一坐标系中至少十个位置点的所述第一对象坐标；和
获取所述第二对象在第一坐标系中至少八个位置点的所述第二对象坐标。
3.如权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取第二坐标系与所述第一坐标系之间的第一关系，包括：
确定所述第一对象的第一位置点的位置；
确定所述第二坐标系在所述第一坐标系的旋转矩阵；
根据所述旋转矩阵确定所述第二坐标系与所述第一坐标系之间的第一关系。
4.如权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取所述第二坐标系与所述第三坐标系之间的第二关系，包括：
确定所述第二对象的第一位置点的位置；
确定所述第二坐标系在所述第三坐标系的旋转矩阵；
根据所述旋转矩阵确定所述第二坐标系与所述第三坐标系之间的第二关系。
5.如权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述根据所述第一关系与所述第二关系获取所述第二对象与所述第一对象的位姿转换关系，包括：
根据所述第一关系与所述第二关系获取所述第一坐标系与所述第三坐标系之间的第三关系；
确定所述第一对象在第三位置点时的第四坐标系；
根据所述第三关系和所述第四坐标系确定所述第二对象与所述第一对象的位姿转换关系。
6.如权利要求5所述的标定方法，其特征在于，还包括，
所述第四坐标系通过所述第一对象在所述第三位置点时，工具坐标系在所述第一坐标系下的位姿矩阵与所述工具坐标系的位姿矩阵计算获得。
7.一种标定装置，其特征在于，包括：
坐标获取模块，用于获取第一对象和第二对象在第一坐标系中预设数量的位置点的第一对象坐标和第二对象坐标；
坐标关系获取模块，用于根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取第二坐标系与所述第一坐标系之间的第一关系；且用于根据所述第一对象坐标和第二对象坐标获取所述第二坐标系与所述第三坐标系之间的第二关系；
标定模块，用于根据所述第一关系与所述第二关系获取所述第二对象与所述第一对象的位姿转换关系。
8.一种标定设备，其特征在于，包括：
如权利要求7所述的标定装置；
标定工具，用于提供工具坐标系，使机器人或传感器基于所述工具坐标系发生位置变化并分别获得对应坐标；
机器人，用于根据所述工具坐标系发生位置变化并以获得其对应坐标；
传感器，用于根据所述工具坐标系发生位置变化以获得其对应坐标。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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