“机器人 - 相机校准工具”的版本间的差异

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[[File:RobotCameraCalibrationTool_0.8b.png|480px|thumb|Robot-Camera Calibration Tool，版本：0.8 beta]]
 
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'''机器人 - 相机校准工具'''用于查找相机（PhoXi 3D扫描仪）和机器人坐标空间之间的转换。计算矩阵将相机坐标系中的点转换为机器人坐标系。
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'''机器人 - 相机校准工具'''用于找出相机（PhoXi 3D扫描仪）和机器人坐标空间之间的转换。计算矩阵将相机坐标系中的点转换为机器人坐标系。
  
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您需要获得许可的USB Dongle才能运行该应用程序。
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您需要授权的USB Dongle才能运行该应用程序。
  
 
==校准过程==
 
==校准过程==
  
 
===准备===
 
===准备===
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# 安装机器人和摄像机，使它们的相互位置固定。
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# 安装机器人和相机，使它们的相互位置固定。
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# 获取校准球。这可能是一个乒乓球或一个轴承球。 （使用轴承球时，确保它不太亮，以便扫描仪可以高精度定位。）
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# 取得校准球。这可能是一个乒乓球或一个轴承球。（使用轴承球时，确保它不会太亮，以便扫描仪可以高精度定位它。）
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# 将校准球放入抓取点的机器人抓手中。
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# 将校准球放入在抓取点的机器人抓手中。
 
# 启动PhoXi控制应用程序。
 
# 启动PhoXi控制应用程序。
 
# 插入您的授权USB Dongle。
 
# 插入您的授权USB Dongle。
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# 启动机器人 - 相机校准工具，选择所需的3D PhoXi扫描仪，然后按<编码>连接</ code>按钮。
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# 启动机器人 - 相机校准工具，选择想要的3D PhoXi扫描仪，然后按 <code>Connect</code> 按钮。
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# 设置应用程序中校准球的半径。该值用于在捕获的3D扫描中定位校准球。
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# 在应用程序中设置校准球的半径。该值用于在获取的3D扫描中定位校准球。
  
 
===收集校准点===
 
===收集校准点===
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# 将夹持器移动到相机前方。
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# 将夹持着球的夹持器移动到相机前方。
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#* 选择一个有代表性的位置，例如当为拾取箱应用程序进行校准时，这些位置应覆盖拾取所需物体的整个区域。
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#* 选择一个有代表性的位置，例如当为箱柜拾取应用进行校准时，这些位置应覆盖拾取所需物体的整个区域。
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#* 避免许多机器人位置彼此靠得太近（比球直径的尺寸更近）。选择经常覆盖该地区的地点。
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#* 避免许多机器人位置靠彼此太近（比球的直径尺寸更近）。选择匀称地覆盖该区域的位置。
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# 将机器人坐标系中校准球的位置输入到应用程序中。
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# 将校准球在机器人坐标系中的位置输入到应用程序中。
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#* 提示：如果您使用程序定位机器人，将所有计划位置保存到文件并将其加载到校准表中非常有用。行中的值应该用空格分隔，每行放在新行中。
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#* 提示：如果您使用程序来定位机器人，可以将所有规划的位置保存到文件，并将其加载到校准表中。列中的值应该用空格分隔，每列放在新行中。
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# 将夹具旋转输入应用程序[旋转夹具时必须]。
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# 将夹具的旋转输入到应用程序中[旋转夹具时必须]。
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#* 当夹具旋转不变时，此步骤不是必需的，但通常它会提高校准精度。当球不在夹点时，校准球的实际位置与机器人报告的位置稍有不同。知道夹持器旋转可以消除'''错位错误'''。
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#* 当夹具旋转不变时，此步骤不是必需的，但通常它能提高校准精度。当球没有准确在夹点时，校准球的实际位置与机器人报告的位置稍有不同。知道夹持器的旋转可以消除这个'''错位错误'''。
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#* 从旋转组合框中选择正确的旋转形式。这种格式用于矩阵计算时的所有点。
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#* 从旋转组合框中选择正确的旋转格式。这种格式用于所有点的矩阵计算。
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# 使用<code> Capture </ code>按钮触发新的扫描并找到校准球。
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# 使用 <code>Capture</code> 按钮触发新的扫描并定位校准球。
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# 重复，直到收集到足够数量的校准点。最低4点。
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# 重复直到收集到足够数量的校准点。最少4点。
  
 
===计算===
 
===计算===
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# 点击<code>计算</ code>按钮。
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# 点击 <code>Compute</code> 按钮。
 
# 输出控制台显示计算过程。
 
# 输出控制台显示计算过程。
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#* 注意：如果使用旋转形式，输出还会显示计算的错位矢量，它表示实际放球位置与机器人报告的位置之间的差异。
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#* 注意：如果使用了旋转格式，输出还会显示计算的错位矢量，它表示实际放球位置与机器人报告的位置之间的差异。
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# 表中显示了计算的变换矩阵。将其保存到文件供以后使用。
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# 计算出的变换矩阵会显示在表中。将其保存成文件供后续使用。
  
 
===将转换保存到扫描仪===
 
===将转换保存到扫描仪===
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# 打开PhoXi Control App并连接到扫描仪。
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# 打开PhoXi控制应用程序并连接到扫描仪。
 
# 在左侧的选项窗格中，填写CustomTransformation矩阵
 
# 在左侧的选项窗格中，填写CustomTransformation矩阵
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#* 旋转矩阵由前3列和3行计算变换矩阵组成
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#* 旋转矩阵由计算出的变换矩阵的前3行和3列组成
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#* 翻译矢量是变换矩阵的第四列
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#* 平移矢量是变换矩阵的第四行
 
# 将选项CoordinateSpace设置为CustomSpace
 
# 将选项CoordinateSpace设置为CustomSpace
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# 标记复选框以永久保存设置，然后单击<code>设置</ code>按钮
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# 标记复选框为永久保存设置，然后点击 <code>Set</code> 按钮
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# 点云现在返回到机器人坐标空间
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# 点云现在会以机器人坐标空间返回
  
 
==测试结果==
 
==测试结果==
  
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要查看在相机点上应用转换的结果，请按<code>测试</ code>按钮。这将触发新的扫描，定位校准球并将其位置转换为机器人坐标。输出显示在输出控制台中。此过程不会考虑抓手旋转，因为在实际情况下，错位矢量会随着每个拾取的物体而变化。
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要查看在相机的点应用转换的结果，请按 <code>Test</code> 按钮。这将触发新的扫描，定位校准球并将其位置转换为机器人坐标。输出会显示在输出控制台中。此过程不会考虑夹具的旋转，因为在实际情况下，错位矢量会随着每个拾取的物体而变化。
  
 
===验证计算后的转换精度===
 
===验证计算后的转换精度===
  
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在这种情况下，我们将校准球放入夹具内，收集校准点并运行校准矩阵计算。我们没有移动校准球。为了验证转换精度，我们将通过相同的机器人位置并将它们与<code>Test</code>按钮计算的值进行比较。
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在这种情境，我们将校准球放入夹具内，收集校准点并运行校准矩阵计算。我们没有移动校准球。为了验证转换精度，我们将通过相同的机器人位置并将它们与 <code>Test</code> 按钮计算的值进行比较。
  
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# 机器人空间中的第一个测试位置是'''[0，-600，100]'''，夹具的旋转表示为旋转矢量'''[3.14159,0,0]'''。
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# 机器人空间中的第一个测试位置是 '''[0, -600, 100]''' ，夹具的旋转表示为旋转矢量 '''[3.14159, 0, 0]'''。
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# 我们计算的错位向量是：'''[-0.0422，-8.0056，4.4710]'''（在计算转换矩阵后，此信息显示在输出控制台中）
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# 我们计算的错位矢量是：'''[-0.0422, -8.0056, 4.4710]''' （在计算转换矩阵后，此信息会显示在输出控制台中）
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# 我们把机器人放在第一个测试位置，然后按下<code>测试</ code>按钮：
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# 我们把机器人放在第一个测试位置，然后按下 <code>Test</code> 按钮：
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#* 机器人空间的计算球位置是'''''[-0.435708，-592.207,95.3183]'''。
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#* 计算出球在机器人空间的位置是 '''[-0.435708, -592.207, 95.3183]'''。
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#* 我们添加了错位矢量到计算位置，得到的点是'''['0.47791，-600.213,99.7893]'''（错位矢量应该根据夹具旋转添加，在这个例子中，我们简单地将X ，Y，Z值）
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#* 我们添加错位矢量到计算的位置，得到的点是 '''[-0.47791, -600.213, 99.7893]''' （错位矢量应该根据夹具旋转添加，在这个例子中，我们简单地将X ，Y，Z值加总）
 
#* 转换精度因此小于0.6毫米。
 
#* 转换精度因此小于0.6毫米。

2018年4月10日 (二) 03:35的最新版本

Robot-Camera Calibration Tool，版本：0.8 beta

机器人 - 相机校准工具用于找出相机（PhoXi 3D扫描仪）和机器人坐标空间之间的转换。计算矩阵将相机坐标系中的点转换为机器人坐标系。

您需要授权的USB Dongle才能运行该应用程序。

校准过程

准备

  1. 安装机器人和相机，使它们的相互位置固定。
  2. 取得校准球。这可能是一个乒乓球或一个轴承球。（使用轴承球时，确保它不会太亮，以便扫描仪可以高精度定位它。）
  3. 将校准球放入在抓取点的机器人抓手中。
  4. 启动PhoXi控制应用程序。
  5. 插入您的授权USB Dongle。
  6. 启动机器人 - 相机校准工具，选择想要的3D PhoXi扫描仪，然后按 Connect 按钮。
  7. 在应用程序中设置校准球的半径。该值用于在获取的3D扫描中定位校准球。

收集校准点

  1. 将夹持着球的夹持器移动到相机前方。
    • 选择一个有代表性的位置，例如当为箱柜拾取应用进行校准时，这些位置应覆盖拾取所需物体的整个区域。
    • 避免许多机器人位置靠彼此太近（比球的直径尺寸更近）。选择匀称地覆盖该区域的位置。
  2. 将校准球在机器人坐标系中的位置输入到应用程序中。
    • 提示：如果您使用程序来定位机器人，可以将所有规划的位置保存到文件，并将其加载到校准表中。列中的值应该用空格分隔，每列放在新行中。
  3. 将夹具的旋转输入到应用程序中[旋转夹具时必须]。
    • 当夹具旋转不变时，此步骤不是必需的，但通常它能提高校准精度。当球没有准确在夹点时，校准球的实际位置与机器人报告的位置稍有不同。知道夹持器的旋转可以消除这个错位错误。
    • 从旋转组合框中选择正确的旋转格式。这种格式用于所有点的矩阵计算。
  4. 使用 Capture 按钮触发新的扫描并定位校准球。
  5. 重复直到收集到足够数量的校准点。最少4点。

计算

  1. 点击 Compute 按钮。
  2. 输出控制台显示计算过程。
    • 注意：如果使用了旋转格式，输出还会显示计算的错位矢量，它表示实际放球位置与机器人报告的位置之间的差异。
  3. 计算出的变换矩阵会显示在表中。将其保存成文件供后续使用。

将转换保存到扫描仪

  1. 打开PhoXi控制应用程序并连接到扫描仪。
  2. 在左侧的选项窗格中，填写CustomTransformation矩阵
    • 旋转矩阵由计算出的变换矩阵的前3行和3列组成
    • 平移矢量是变换矩阵的第四行
  3. 将选项CoordinateSpace设置为CustomSpace
  4. 标记复选框为永久保存设置，然后点击 Set 按钮
  5. 点云现在会以机器人坐标空间返回

测试结果

要查看在相机的点应用转换的结果，请按 Test 按钮。这将触发新的扫描，定位校准球并将其位置转换为机器人坐标。输出会显示在输出控制台中。此过程不会考虑夹具的旋转，因为在实际情况下，错位矢量会随着每个拾取的物体而变化。

验证计算后的转换精度

在这种情境，我们将校准球放入夹具内，收集校准点并运行校准矩阵计算。我们没有移动校准球。为了验证转换精度，我们将通过相同的机器人位置并将它们与 Test 按钮计算的值进行比较。

  1. 机器人空间中的第一个测试位置是 [0, -600, 100] ，夹具的旋转表示为旋转矢量 [3.14159, 0, 0]。
  2. 我们计算的错位矢量是：[-0.0422, -8.0056, 4.4710] （在计算转换矩阵后，此信息会显示在输出控制台中）
  3. 我们把机器人放在第一个测试位置，然后按下 Test 按钮：
    • 计算出球在机器人空间的位置是 [-0.435708, -592.207, 95.3183]。
    • 我们添加错位矢量到计算的位置，得到的点是 [-0.47791, -600.213, 99.7893] （错位矢量应该根据夹具旋转添加，在这个例子中，我们简单地将X ，Y，Z值加总）
    • 转换精度因此小于0.6毫米。
取自“http://zhishiku.photoneo.com/index.php?title=机器人_-_相机校准工具&oldid=112”