标定步骤–采用多个随机标定板位姿方式的 ETH 标定场景

本节将指导您采用多个随机标定板位姿方式完成 ETH 标定。

标定预配置

  1. 打开 Mech-Vision 软件,在工具栏上单击 相机标定(标准) 按钮。 标定预配置 窗口将弹出。

  2. 请选择标定方式 窗口,选择 开始一次新的标定 单选框,然后单击 下一步 按钮。

    ../../../../../_images/calib_preset_new3.png
  3. 请选择标定安装方式 窗口,选择 Eye to Hand 单选框,然后单击 下一步 按钮。

    ../../../../../_images/calib_preset_eth.png
  4. 请选择添加标定点方式 窗口,选择 标定板多个随机位姿 单选框,然后单击 开始标定 按钮。

    ../../../../../_images/calib_preset_randompose1.png

至此,标定预配置已完成,将进入正式标定过程。

标定过程

注解

下文以机器人已连接为例介绍操作步骤,若使用特殊机器人,具体标定步骤请参考: 手动标定步骤

连接相机

  1. 连接相机 界面,在 检测到的相机 列表中选中需要连接的相机,然后单击 icon_1 即可连接相机,或者直接双击需要连接的相机。

    ../../../../../_images/connect_camera_2121.png
  2. 连接相机后,可以选择 连续采集 或者 单次采集 按钮。

    ../../../../../_images/image_capture2.png
  3. 在标定界面右侧,确定相机采集的图像符合标定要求,然后单击 下一步 按钮。

    注解

    如果采集的图像不符合标定要求,您需要打开 Mech-Eye Viewer 软件调整相机的 2D 和 3D 曝光参数,并重新进行采集。

安装标定板

  1. 安装标定板 界面,根据标定板的型号铭牌选择对应的标定板规格,然后单击 确认 按钮。

  2. 确认标定板已紧固在机器人末端法兰上,然后单击 确认 按钮。

  3. 通过 Mech-Viz 操纵机器人将标定板移动到相机视野中心(彩色图红色矩形范围内),单击 确认 按钮。

  4. 完成所有标定板相关操作后,单击 下一步 按钮。

../../../../../_images/select_install_calibration_board2.png

检查相机内参

  1. 检查相机内参 界面,单击 检查相机内参 按钮。

  2. 确认相机内参检查结果。

    • 如果相机内参检查成功,单击 下一步 按钮。

    • 如果相机内参检查失败,通过画辅助圆或者手动编辑标定板检查参数,然后重新单击 检查相机内参 按钮。

../../../../../_images/check_camera_internal_parameters2.png

一般在光照条件良好,相机参数合适的情况下,保持默认值即可检测成功,特征点检测成功如下图所示。

../../../../../_images/feature_point2.png
  • 画辅助圆

若选择画辅助圆,单击 开始画辅助圆 按钮,圈选要识别的圆点,圈选过后,圆点检测参数的值相应发生变化。

../../../../../_images/adjust_blob2.png

小技巧

若采集的标定点圆太小,不易圈选。可以在 2D 图上 右击 ,去掉勾选 适用窗口尺寸 ,勾选 调整为原图尺寸。调整图片大小后再画辅助圆。

  • 手动调整检测参数

若选择手动调整检测参数,单击 编辑检测参数 ,更改检测参数值即可。

  • 调节相机参数

倘若仍检测不到特征点,需根据现场作业条件调节相机相关参数,相机参数调节参考 参数调节

设置移动轨迹

  1. 设置移动轨迹 界面,设置 相机深度方向标定范围 参数。

    ../../../../../_images/trajectory_range_parameter1.png

    小技巧

    相机深度方向标定范围 参数应根据相机的推荐工作距离范围和机器人的工作空间大小设置。

  2. 单击 详细设置 按钮打开移动轨迹设置界面,根据需要修改高度、底层长度、顶层长度、每层移动网络和旋转角度参数。

    ../../../../../_images/detail_settings1.png
  3. 单击 自动生成路径参数 按钮,程序将自动生成运动路径的各个点位。若顺利生成后会弹出生成成功对话框。如下图所示。

    ../../../../../_images/automated_trajectory_generate1.png
  4. 在Mech-Viz中确认各路径点位置合理且不会发生与周边环境的碰撞。

    打开 Mech-Viz 软件,选择 机器人 选项卡,选择目前连接的机器人型号,单击 同步机器人 按钮,可以观察到自动生成运动路径各个点位的分布情况,必须在此步确认各路径点位置合理且不会发生与周边环境的碰撞!!!如下图所示。

    ../../../../../_images/automated_trajectory1.png
  5. 返回 Mech-Vision 中,单击 下一步 按钮。如下图所示。

    ../../../../../_images/confirm_trajectory1.png

添加标定图像和位姿

  1. 添加标定图像和位姿 界面,勾选 保存图像 复选框,确定连接的机器人型号后,单击 沿设定轨迹移动机器人并拍照 按钮。

    ../../../../../_images/add_image_pose1.png
  2. 仔细阅读机器人运动路径安全提示框,确保运动安全后单击 OK 按钮。

    ../../../../../_images/safety_tips1.png
  3. 等待机器人按照设定轨迹移动以及相机完成各路径点的图像采集。界面右侧会显示已经采集到的图像。

    ../../../../../_images/auto_calibration_program1.png

    注意

    • 机器人移动时请远离机器人工作区域,以免机器伤人。

    • 单击停止机器人可以退出标定,但机器人不会马上停止,会在移动完当前路径点后停止。如果遇到紧急情况请按机器人示教器上的急停按钮(按急停后需要重连机器人)。

  4. 图像采集完成后,确认当前识别的标定点满足需求,然后单击 下一步 按钮。

    ../../../../../_images/capture_completed1.png

小技巧

若不满足,您需要手动移动机器人后(可以选择使用示教器移动或者通过 Mech-Viz 移动),勾选 手动添加更多图像 复选框,单击 添加单个标定板图像并记录位姿 按钮,添加标定图像,并记录位姿。

注意

在进行标定时,可能会提示检测到明显偏差,如下图所示。建议确认机器人是否丢失绝对精度,当然也可以单击 Ignore 按钮,继续进行标定程序,但标定精度不能保证。

../../../../../_images/deviation_detected1.png

计算相机参数

  1. 计算相机参数 界面,单击 计算相机参数 按钮,分别保存和确认相机标定参数。如下图所示。

    ../../../../../_images/result_messagebox1.png
  2. 单击 在 Mech-Viz 中显示当前点云 按钮。

    ../../../../../_images/check_point_cloud2.png
  3. 进入 Mech-Viz 软件,选择 机器人 选项卡,选择连接到的机器人型号,再单击 同步机器人 按钮。如下图所示。

    ../../../../../_images/sync_robot2.png
  4. 在 Mech-Viz 软件中,选择 场景 选项卡,调整合适的地面高度,如下图所示。

    ../../../../../_images/scene_parameters2.png
  5. 在 Mech-Viz 软件的仿真界面中确认标定板的点云图像可用,如图所示。

    ../../../../../_images/plate_point_cloud3.png
  6. 返回 Mech-Vision 软件,单击 保存 按钮将相机标定结果保存到指定的工程目录。

修改相机参数

注解

对与四轴机器人或其他旋转受限的机器人,外参 Z 值无法确定,需要执行该步骤手动修改参数。

修改相机参数 界面,选择 仅调整外参 Z 向平移 单选框,设置 Z 向平移 参数,然后单击 保存 按钮将相机标定结果保存到指定的工程目录。

或者,在 修改相机参数 界面,选择 调整外参所有参数 单选框,调整外参,然后单击 保存 按钮将相机标定结果保存到指定的工程目录。

至此,标定过程完成。