机器人标定方法、装置以及系统与流程

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人标定方法、装置以及系统。

背景技术：

机器人在工厂加工零部件和分拣物料方面起着至关重要的作用，可一定程度减少人力物力，提高产能。

传统技术中至少存在如下问题：

传统技术中，机器人的标定方式过程较为复杂，需要配合对机器人的多次移动方能完成标定，尤其应用于水流生产线上时，每次标定都需消耗一定的时长，不利于提高产线的效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对传统技术中的不足，提供一种机器人标定方法、装置以及系统。

根据本发明的实施方式，本发明提供了一种机器人标定方法，包括：

机器人包括标定部，标定部包括标定杆以及连接在标定杆上的支杆，机器人标定方法包括：

在标定杆移动到标定板上第一标定点时，获取第一标定点在机器人坐标系下的第一坐标，并且获取标定部相对于机器人坐标系的旋转角度；标定板上各标定点分别沿横向方向和纵向方向排列，横向方向垂直于纵向方向；旋转角度为固定在标定杆上的支杆从第一标定点沿横向方向或纵向方向指向任一标定点时相对于机器人坐标系下的横轴或纵轴的角度；

根据第一坐标、各标定点之间的间距、位置关系以及旋转角度，得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标。

在其中一个实施例中，得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标之后，还包括：

获取标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标；

根据第一坐标、各第二坐标以及各标定点在像素坐标系下的像素坐标，并基于手眼标定算法得到像素坐标系与机器人坐标系之间的映射关系。

在其中一个实施例中，获取标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标之前，包括：

获取标定板在相机视野范围内的第二当前位置时各标定点在像素坐标系下的第一初始像素坐标；

获取标定板在第二当前位置沿传送带移动到第一当前位置的距离并作为标定距离，以及获取标定板沿传送带移动的方向并作为标定方向；

根据各第一初始像素坐标、标定距离以及标定方向，得到标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标。

在其中一个实施例中，获取标定板沿传送带移动的方向并作为标定方向包括：

获取标定板在第二当前位置沿传送带在相机视野范围内移动的距离并作为初始距离；

获取标定板移动初始距离后各标定点在像素坐标系下的第二初始像素坐标；

根据各第一初始像素坐标以及各第二初始像素坐标得到标定板沿传送带移动的标定方向。

在其中一个实施例中，各标定点的形状各不相同；

在获取到包含各标定点的标定板图像时，基于图像算法得到各标定点对应的第一初始像素坐标或第二初始像素坐标。

在其中一个实施例中，标定点的总数至少为三个。

另一方面，本发明实施例还提供了一种机器人标定装置，标定部包括标定杆以及连接在标定杆上的支杆，机器人标定装置包括：

标定点定位模块，用于在标定杆移动到标定板上第一标定点时，获取第一标定点在机器人坐标系下的第一坐标，并且获取标定部相对于机器人坐标系的旋转角度；标定板上各标定点分别沿横向方向和纵向方向排列，横向方向垂直于纵向方向；旋转角度为固定在标定杆上的支杆从第一标定点沿横向方向或纵向方向指向任一标定点时相对于机器人坐标系下的横轴或纵轴的角度；

坐标确定模块，用于根据第一坐标、各标定点之间的间距、位置关系以及旋转角度，得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标。

在其中一个实施例中，还包括：

坐标获取模块，用于获取标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标；

映射关系换算模块，用于根据第一坐标、各第二坐标以及各标定点在像素坐标系下的像素坐标，并基于手眼标定算法得到像素坐标系与机器人坐标系之间的映射关系。

在其中一个实施例中，还包括：

第一初始像素坐标获取模块，用于获取标定板在相机视野范围内的第二当前位置时各标定点在像素坐标系下的第一初始像素坐标；

标定参数获取模块，用于获取标定板在第二当前位置沿传送带移动到第一当前位置的距离并作为标定距离，以及获取标定板沿传送带移动的方向并作为标定方向；

坐标换算模块，用于根据各第一初始像素坐标、标定距离以及标定方向，得到标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标。

另一方面，本发明实施例还提供了一种机器人标定系统，包括控制器、连接主控制器的传送带、相机以及机器人；机器人上设有标定部；标定部包括标定杆以及连接在标定杆上的支杆；

主控制器包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现机器人标定方法。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本发明的机器人标定方法、装置以及系统，标定部包括标定杆和连接标定杆的支杆，在标定杆移动到标定板上第一标定点时，可获取第一标定点在机器人坐标系下的第一坐标，以及可获取标定部相对于机器人坐标系的旋转角度。进而根据标定板上各标定点之间的间距、位置关系以及旋转角度得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标。本发明各实施例将机器人的标定杆移动到标定板上任一标定点，将该任一标定点作为第一标定点，并将标定杆朝标定板上的横向方向或纵向方向指向任一标定点时，确定当前标定杆的旋转角度，即可得到其他标定点在机器人坐标系下的坐标，简化了机器人标定点的操作过程，可有效快速完成机器人标定。由此，在生产线开始工作前为确保机器人能够准确抓取物件或准确落到物件上进行加工等操作时，而对机器人标定的工序中无需多次移动机器人，并可快速完成。

附图说明

图1为本发明一个实施方式提供的机器人标定方法的流程示意图；

图2为本发明一个实施方式提供的机器人标定方法中确定标定点坐标的示意图；

图3为本发明一个实施方提供的机器人标定方法中映射关系换算的流程示意图；

图4为本发明一个实施方式提供的机器人标定方法中确定像素坐标系的坐标的流程示意图；

图5为本法发明一个实施方式提供的机器人标定方法中确定标定方向的示意图；

图6为本发明一个实施方式提供的机器人标定装置的结构示意图；

图7为本发明一个实施方式提供的机器人标定系统的结构示意图；

图8为本发明一个实施方式提供的机器人标定系统进行机器人标定的具体流程示意图；

图9为本发明一个实施方式提供的机器人标定系统进行机器人标定的示意图；

图10为本发明一个实施方式提供的标定部的结构示意图；

图11为本发明一个实施方式提供的标定部的又一结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图结合实施例，对本发明进一步详细说明。

在下文中，将更全面地描述本发明的各种实施例。本发明可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本发明保护范围限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“各或/和b中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“出或b出或“出或/和b中的至少一个”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

机器人投入生产前，需对机器人进行标定以获取物体在相机和在机器人下的空间转换关系，保证通过相机采集到的物体图像使得机器人能够准确定位到物件。由此，在标定时采用标定板作为标定物，以标定板上各标定点在像素坐标系下的坐标和在机器人坐标系下的坐标作为换算空间转换关系的参数。传统技术中，获取各标定点在机器人坐标系下的坐标，需要将标定板放置于机器人下并依次移动机械臂走位到各标定点的位置，以得到各标定点在机器人坐标下的位置，在此需耗费一定的时间。本发明的机器人标定方法、装置以及系统，可适用于delta机器人、scara机器人等，在对机器人进行标定时，将机械臂的标定杆对准标定板上任一指定的标定点，并将固定在标定杆上的支杆对准竖直方向或横向方向中任一标定点，即可得到所有标定点在机器人坐标系下的坐标。本发明应用到对机器人进行标定时，只需移动机械臂一次即可得到标定板上各标定点在机器人坐标系下的坐标。

参见图1，本发明实施例提供了一种机器人标定方法，机器人包括标定部，标定部包括标定杆以及连接在标定杆上的支杆，机器人标定方法包括：

步骤s110：在标定杆移动到标定板上第一标定点时，获取第一标定点在机器人坐标系下的第一坐标，并且获取标定部相对于机器人坐标系的旋转角度；标定板上各标定点分别沿横向方向和纵向方向排列，横向方向垂直于纵向方向；旋转角度为固定在标定杆上的支杆从第一标定点沿横向方向或纵向方向指向任一标定点时相对于机器人坐标系下的横轴或纵轴的角度。

具体而言，不在同一条直线上的点确定一平面，为保证机器人能够准确定位到物件，因此标定板上的标定点至少为3个。由于标定板在传送带上可能是水平放置，也可能是倾斜放置。由此，连接在标定杆上的支杆用于准确地沿横向方向或纵向方向指向任一标定点得到旋转角度，以表示第一标定点与该任一标定点的中心连线映射到机器人坐标系上的夹角，确保能够确定方向获取其他标定点在机器人坐标系下的坐标。其中，第一标定点可以为任一标定点，其第一坐标为标定部移动到该点的中心位置时得到的在机器人坐标系下的坐标，用于以该坐标为基准点获取其他标定点在机器人坐标系下的坐标。

其中，如图10所示，标定部包括标定杆1a以及连接在标定杆1a上的支杆1b，该标定杆与支杆垂直，由此可在旋转标定部时在标定板上沿横向方向或纵向方向准确地指向任一标定点。进一步地，如图11所示，在支杆上远离标定杆的一端可设置针尖1c，用于落在横向方向或纵向方向上，以获取精度更高的旋转角度。

本发明实施例的机器人标定方法，通过标定部上的标定杆和支杆确定出获取其他标定点时的旋转角度，即确定了方向，以便标定杆落在第一标定点上时即可得到第一标定点以及其他标定点在机器人坐标系下的坐标。

步骤s120：根据第一坐标、各标定点之间的间距、位置关系以及旋转角度，得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标。

例如，位置关系为根据标定点在标定板上的排列方式而得到，表示各标定点之间的相对方位。各标定点之间的间距、位置关系可预先进行设置。第二坐标为除第一标定点外，即其他标定点在机器人坐标系下的坐标。具体地，在获取到旋转角度和第一标定点的第一坐标时，以第一标定点为基准点，根据各标定点之间的间距和位置关系将各标定点映射到机器人坐标系上，即将各标定点按照在标定板上的排列映射到机器人坐标系上。进一步地，根据该旋转角度和三角函数原理的得到各个第二坐标，进而得到各个标定点在机器人坐标系下的坐标。

本发明实施例的机器人标定方法，根据各标定点之间的间距、位置关系，可按照各标定点在标定板上的排列将各标定点映射到机器人坐标系上，并基于第一坐标和旋转角度，快速有效地将第二标定点求出，进而得到各标定点在机器人坐标系下的坐标。

本发明的机器人标定方法，标定部包括标定杆和连接标定杆的支杆，在标定杆移动到标定板上第一标定点的中心位置时，可获取第一标定点在机器人坐标系下的第一坐标，以及可获取标定部相对于机器人坐标系的旋转角度。进而根据标定板上各标定点之间的间距、位置关系以及旋转角度得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标。本发明实施例将机器人的标定杆移动到标定板上任一标定点，将该任一标定点作为第一标定点，并将标定杆朝标定板上的横向方向或纵向方向指向任一标定点时，确定当前标定杆的旋转角度，即可得到其他标定点在机器人坐标系下的坐标，简化了机器人标定点的操作过程，可有效快速完成机器人标定。由此，在生产线开始工作前为确保机器人能够准确抓取物件或准确落到物件上进行加工等操作时，而对机器人标定的工序中无需多次移动机器人，并可快速完成。

参见图2，作为一优选的实施例，以标定板为3个标定点为例进行说明。

例如，当标定杆210落在标定点1的中心位置，且标定部旋转到使得标定杆210上的支杆220的投影落在标定板上与标定点1和标定点2的中心连线重合时，获取标定点1的第一坐标以及旋转角度。进一步地，根据各标定点在标定板上的排列，则各标定点之间的间距和位置关系已知，则映射到机器人坐标系xoy上的排布如图2。

具体地，根据旋转角度β，可知标定点1与标定点2的中心连线与机器人坐标系xoy横轴的夹角也为β，由此，基于以下公式得到各第二坐标：

其中，△y2＝l1sinβ，△x2＝l1cosβ，则标定点2的坐标为(x+△x2，y+△y2)；△y3＝l2cosβ，△x3＝l2sinβ，则标定点3的坐标为(x+△x3，y+△y3)，其中，x为标定点1的横坐标，y为标定点1的纵坐标，l1为标定点1和标定点2的间距，l2为标定点1和标定点3的间距，△x2为标定点2相对于标定点1的横坐标增量，△y2为标定点2相对于标定点1的纵坐标增量，△x3为标定点3相对于标定点1的横坐标增量，△y标定点3相对于标定点1的纵坐标增量。

参见图3，在一个具体的实施例中，得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标之后，还包括：

步骤s310：获取标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标。

步骤s320：根据第一坐标、各第二坐标以及各标定点在像素坐标系下的像素坐标，并基于手眼标定算法得到像素坐标系与机器人坐标系之间的映射关系。

具体而言，手眼标定算法中比如将手比作机器人的机械臂，眼表示相机，大脑比作主控制器，由此大脑需要知道手和眼的坐标关系，大脑就能够根据眼看到的物件的位置，在物件达到手下时，可以知道应该将手放到什么位置抓取物体。具体地，相机可得到物件在像素坐标系下的像素坐标，而机器人对应机器人坐标系，因此，手眼标定算法就是得到像素坐标系和机器人坐标系的映射关系。其中，像素坐标系为相机ccd成像平面上的坐标系。

进一步地，第一当前位置为标定板停留在传送带上标定各标定点在机器人坐标系下的坐标的位置，因此，获取在该位置上各标定点对应的像素坐标，并根据各标定点的像素坐标和在机器人坐标系下的坐标，根据手眼标定算法可得到像素坐标系和机器人坐标系的映射关系。由此，当相机采集到物件在像素坐标系下的像素坐标后，通过标定好的映射关系可将像素坐标转换为在机器人坐标系下的坐标，进而控制机器人到达指定位置。

本发明实施例的机器人标定方法，可基于手眼标定算法并根据各像素坐标和各机器人坐标系下的坐标，进一步地优化了对机器人标定的过程，可快速有效地获取到映射关系，省去了通过相机进行内外参标定的冗余程序，提高了标定效率。

作为一优选的实施例，通过各标定点在像素坐标系中的像素坐标和在机器人坐标系下中的坐标两组坐标点，利用如vector_to_hom_mat2d算子可得到像素坐标系和机器人坐标系之间的转换矩阵即映射关系，由此，在机器人投入生产时，在相机拍摄到物件图像时，就可以根据该映射关系将像素坐标转换为机器人坐标系下的坐标。

参见图4，在一个具体的实施例中，获取标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标之前，包括：

步骤s410：获取标定板在相机视野范围内的第二当前位置时各标定点在像素坐标系下的第一初始像素坐标。

具体而言，第二当前位置为标定板在传送带上首次被相机拍摄到的位置，标定板沿传送带可离开相机视野范围传送到机器人工作范围内的第一当前位置。

步骤s420：获取标定板在第二当前位置沿传送带移动到第一当前位置的距离并作为标定距离，以及获取标定板沿传送带移动的方向并作为标定方向。

具体而言，由于传送带移动时标定板会移出相机视野范围，无法直接得到在第一当前位置的像素坐标，因此，需要获取第一初始像素坐标、标定距离和标定方向，以便能够间接得到第一当前位置时各标定点的像素坐标。

步骤s430：根据各第一初始像素坐标、标定距离以及标定方向，得到标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标。

本发明实施例的机器人标定方法，根据各标定点的第一初始像素坐标、标定距离以及标定方向，可刷新各标定点随传送带移动到机器人工作范围内的像素坐标，以便快速有效地得到像素坐标系和机器人坐标系的映射关系。

在一个具体的实施例中，获取标定板沿传送带移动的方向并作为标定方向包括：

步骤s2：获取标定板在第二当前位置沿传送带在相机视野范围内移动的距离并作为初始距离。

步骤s4：获取标定板移动初始距离后各标定点在像素坐标系下的第二初始像素坐标。

在标定板移动初始距离后，再次采集相机拍摄到的标定板的图像，以获取各标定点到达初始距离后的第二初始像素坐标。

步骤s5：根据各第一初始像素坐标以及各第二初始像素坐标得到标定板沿传送带移动的标定方向。

如图5所示，例如初始距离为s，各标定点1、2和3在像素坐标系vow上的第一初始像素坐标分别为(a1，b1)、(a2，b2)、(a3，b3)，到达初始距离s后，第二初始像素坐标分别为和(a11，b11)、(a22，b22)、(a33，b33)，则可根据三角形的正切函数可得到标定方向θ，即传送带移动方向与像素坐标系vow的夹角。

本发明实施例的机器人标定方法，通过第一初始像素坐标和第二初始像素坐标，可快速有效地确定标定板沿传送带移动的方向，防止传送带偏移产生的标定误差，能够进一步地提高对机器人进行标定的精度。

在一个具体的实施例中，各标定点的形状各不相同；在获取到包含各标定点的标定板图像时，基于图像算法得到各标定点对应的第一初始像素坐标或第二初始像素坐标。

具体而言，在标定板上的各标定点形状相同时，为区分各标定点的像素坐标，需逐个对标定点进行标定以得到在像素坐标系下对应的像素坐标，耗时较长。图像算法在标定板上的各标定点形状不同时，图像算法可根据不同形状区分不同标定点。由此，根据各标定点对应的形状能够同时获取到各标定点对应的第一初始像素坐标或者第二初始像素坐标，进而可进一步地提高标定的效率。

在一个具体的实施例中，标定点的总数至少为三个。

本发明实施例的机器人标定方法，不在同一条直线上的点确定一个平面，为保证机器人能够准确定位到物件，因此标定板上的标定点至少为3个。

参见图6，本发明实施例还提供了一种机器人标定装置，机器人包括标定部，标定部包括标定杆以及连接在标定杆上的支杆，机器人标定装置包括：

标定点定位模块610，用于在标定杆移动到标定板上第一标定点的中心位置时，获取第一标定点在机器人坐标系下的第一坐标，并且获取标定部相对于机器人坐标系的旋转角度；标定板上各标定点分别沿横向方向和纵向方向排列，横向方向垂直于纵向方向；旋转角度为固定在标定杆上的支杆从第一标定点沿横向方向或纵向方向指向任一标定点时相对于机器人坐标系下的横轴或纵轴的角度；

坐标确定模块620，用于根据第一坐标、各标定点之间的间距、位置关系以及旋转角度，得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标。

本发明实施例的机器人标定装置，标定部包括标定杆和连接标定杆的支杆，在标定杆移动到标定板上第一标定点的中心位置时，可获取第一标定点在机器人坐标系下的第一坐标，以及可获取标定部相对于机器人坐标系的旋转角度。进而根据标定板上各标定点之间的间距、位置关系以及旋转角度得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标。本发明实施例将机器人的标定杆移动到标定板上任一标定点，将该任一标定点作为第一标定点，并将标定杆朝标定板上的横向方向或纵向方向指向任一标定点时，确定当前标定杆的旋转角度，即可得到其他标定点在机器人坐标系下的坐标，简化了机器人标定点的操作过程，可有效快速完成机器人标定，同时减小了耗时。由此，在生产线开始工作前为确保机器人能够准确抓取物件或准确落到物件上进行加工等操作时，而对机器人标定的工序中无需多次移动机器人，并可快速完成。

在一个具体的实施例中，还包括：

坐标获取模块，用于获取标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标；

映射关系换算模块，用于根据第一坐标、各第二坐标以及各标定点在像素坐标系下的像素坐标，并基于手眼标定算法得到像素坐标系与机器人坐标系之间的映射关系。

本发明实施例的机器人标定装置，可基于手眼标定算法并根据各像素坐标和各机器人坐标系下的坐标，进一步地优化了对机器人标定的过程，可快速有效地获取到映射关系，省去了通过相机进行内外参标定的冗余程序，提高了标定效率。

在一个具体的实施例中，还包括：

第一初始像素坐标获取模块，用于获取标定板在相机视野范围内的第二当前位置时各标定点在像素坐标系下的第一初始像素坐标。

标定参数获取模块，用于获取标定板在第二当前位置沿传送带移动到第一当前位置的距离并作为标定距离，以及获取标定板沿传送带移动的方向并作为标定方向。

坐标换算模块，用于根据各第一初始像素坐标、标定距离以及标定方向，得到标定板处于机器人工作范围内的第一当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标。

本发明实施例的机器人标定装置，根据各标定点的第一初始像素坐标、标定距离以及标定方向，可刷新各标定点随传送带移动到机器人工作范围内的像素坐标，以便快速有效地得到像素坐标系和机器人坐标系的映射关系。

在一个具体的实施例中，标定参数获取模块包括：

初始距离确定单元，用于获取标定板在第二当前位置沿传送带在相机视野范围内移动的距离并作为初始距离。

第二初始像素坐标获取单元，用于获取标定板移动初始距离后各标定点在像素坐标系下的第二初始像素坐标。

标定方向获取单元，用于根据初始距离、各第一初始像素坐标以及各第二初始像素坐标得到标定板沿传送带移动的标定方向。

本发明实施例的机器人标定装置，通过第一初始像素坐标和第二初始像素坐标，可快速有效地确定标定板沿传送带移动的方向，防止传送带偏移产生的标定误差，能够进一步地提高对机器人进行标定的精度。

关于机器人标定装置的具体限定可以参见上文中对于机器人标定方法的限定，在此不再赘述。上机器人标定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

参见图7，本发明实施例提供了一种机器人标定系统，包括：主控制器710、连接主控制器的传送带720、相机730以及机器人740；机器人740上设有标定部；标定部包括标定杆以及连接在标定杆上的支杆；

主控制器710包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现机器人标定方法。

具体而言，传送带用于传送标定板到达相机视野范围内指定位置以及到达机器人工作范围内指定位置，以使主控制器得到各标定点移动的距离。相机用于将在相机视野范围内采集到的标定板图像传输给主控制器，以使主控制器根据标定板图像以及各标定点移动的距离，得到各标定点在像素坐标系下的像素坐标。机器人用于驱动标定部上的标定杆移动到指定的标定点，并将支杆旋转至投影与指定标定点和横向或纵向方向上任一标定点中心连线重合的位置，以使主控制器得到换算各标定点在机器人坐标系下坐标的旋转角度。

本发明实施例的机器人标定系统，包括主控制器、连接主控制器的传送带、相机以及机器人；主控制器可实现上述的机器人标定方法。进而，在标定杆移动到标定板上第一标定点的中心位置时，可获取第一标定点在机器人坐标系下的第一坐标，以及可获取标定部相对于机器人坐标系的旋转角度。进而根据标定板上各标定点之间的间距、位置关系以及旋转角度得到其他标定点在机器人坐标系下的第二坐标。本发明实施例将机器人的标定杆移动到标定板上任一标定点，将该任一标定点作为第一标定点，并将标定杆朝标定板上的横向方向或纵向方向指向任一标定点时，确定当前标定杆的旋转角度，即可得到其他标定点在机器人坐标系下的坐标，简化了机器人标定点的操作过程，可有效快速完成机器人标定，同时减小了耗时。由此，在生产线开始工作前为确保机器人能够准确抓取物件或准确落到物件上进行加工等操作时，而对机器人标定的工序中无需多次移动机器人，并可快速完成。

参见图8，结合图7和图9作为一优选的实施例，以标定板包含四个不同形状的标定点，且呈相互垂直的横向方向和纵向方向排列为例进行进一步地说明，各标定点的形状分别为圆形、菱形、三角形和正方形，vow为像素坐标系，xoy为机器人坐标系，l3为标定板在相机视野范围内沿传送带移动的距离，φ为标定板沿传送带移动的方向。本发明实施例的机器人标定系统，在运行时包括：

步骤s810：获取放置在相机视野范围内相机采集到的标定板图像，并一次性获取各标定点在当前位置时像素坐标系下的第一初始像素坐标。

步骤s820：移动传送带并获取标定板沿传送带在相机视野范围内移动的距离，并获取此时各标定点在移动该距离后相机采集到的标定板图像，并获取此时各标定点在像素坐标系下的第二初始像素坐标。

在相机视野范围内移动的距离优选地可以为100mm。

步骤s830：根据第一初始像素坐标和第二初始像素坐标，得到标定板沿传送带移动的方向，并将该方向作为标定方向。

步骤s840：获取标定板沿传送带移动到机器人工作范围内指定的当前位置时，从得到第一初始像素坐标到该指定的当前位置移动的距离，并将该距离作为标定距离。

步骤s850：根据各第一初始像素坐标、标定方向以及标定距离，得到在机器人工作范围内指定的当前位置时各标定点在像素坐标系下的像素坐标。

步骤s860：在标定杆落在作为第一标定点的标定点3，且支杆的针尖也落在标定点3和标定点4的中心连线，使得支杆在标定板上的投影与标定点3和标定点4的中心连线重合时，获取标定点3在机器人坐标系下的坐标，以及旋转角度α。

步骤s870：根据各标定点之间的间距、位置关系以及旋转角度α，得到除标定点3外其他标定点在机器人坐标系下的坐标。

根据三角形相似原理，旋转角度α与γ角相等，因此根据三角函数原理可得到标定点1、2、4在机器人坐标系下的坐标。

步骤s880：根据各标定点在指定的当前位置时机器人坐标系下的坐标，和在像素坐标系下的坐标，根据手眼标定算法得到像素坐标系和机器人坐标系下的映射关系。

步骤s890：完成对机器人的标定。

本发明实施例的机器人标定系统，简化了机器人标定点的操作过程，可有效快速完成机器人标定，同时减小了耗时。由此，在生产线开始工作前为确保机器人能够准确抓取物件或准确落到物件上进行加工等操作时，而对机器人标定的工序中无需多次移动机器人，并可快速完成。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法，也可以通过其它的方式实现。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，所述模块、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，在作为替换的实现方式中，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，两个连续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，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动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。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。