完成 Eye to Hand 场景下的自动标定¶

本文档介绍如何完成 Eye to Hand (ETH) 场景下的自动标定。

标定前准备
标定预配置
- 标定预配置（标准接口）
- 标定预配置（主控）
标定过程
确认标定精度满足要求并保存标定数据

标定前准备 ¶

在进行手眼标定前，您先需要完成如下准备工作：

完成梅卡曼德视觉系统的搭建。
准备标定所需物料。
调整标定板点云成像。
完成机器人与通信配置。

完成整个视觉系统的搭建 ¶

请参照视觉系统的搭建章节完成梅卡曼德视觉系统的搭建。

手眼标定需要使用 Mech-Eye Viewer 、Mech-Center 、 Mech-Vision 和 Mech-Viz 软件。请确保上述软件已经安装并更新到最新版本。

准备标定所需物料 ¶

ETH 场景下的自动标定需要使用标定板。

请按照如下要求准备标定板：

请确保标定板上圆清晰，没有明显刮花痕迹，标定板没有明显弯曲变形。
在 ETH 场景下，先将标定板连接件安装到机器人末端法兰上，再将标定板安装到连接件上。确保标定板安装稳固，标定板与机器人末端的 XY 平面平行。

注解

当机器人法兰装载不可拆卸夹具时，可将标定板直接固接在夹具上。

此外，在标定开始前，请将机器人移动到标定起始位姿。对于 ETH 场景下的自动标定，机器人的标定起始位置为视野最下方中间位置（机器人带动标定板由下往上层层标定）。

调整标定板点云成像 ¶

打开 Mech-Eye Viewer 软件，调整相机参数。
调整 2D 参数，使 2D 图中标定板清晰，没有过曝和过暗现象。
调整 3D 参数，使标定板上圆点点云饱满完整，建议将点云后处理中的点云平滑和噪点去除改为 Normal，降低点云波动范围。

注解

若现场环境光较复杂，建议通过遮补光来降低环境光对 2D 图和点云的影响。
通过完成以上步骤来确保标定板上的圆点点云完整，轮廓清晰，如下图所示。

提示

标定过程中的相机 2D 图源类型为同源纹理图，所以采集的图像和生成的场景点云为黑白成像。

完成机器人与通信配置 ¶

如果机器人使用标准接口与视觉侧通信，请完成机器人的标准接口通信配置。详情请参考标准接口通信章节的相关内容。

如果机器人使用主控方式与视觉侧通信，请完成机器人的主控通信配置。详情请参考主控通信章节的相关内容。

标定预配置 ¶

如果机器人使用标准接口与视觉侧通信，请完成标定预配置（标准接口）。

如果机器人使用主控方式与视觉侧通信，请完成标定预配置（主控）。

标定预配置（标准接口）¶

如果使用标准接口与机器人进行通信，执行如下步骤：

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。
在 选择如何标定 窗口，选择 开始新的标定 单选框，然后单击下一步按钮。
在 选择标定任务 窗口，从下拉列表框中选择 品牌机器人的手眼标定，点击选择机器人型号按钮以选择项目使用的机器人型号，然后单击下一步按钮。
在 选择相机安装方式 窗口，选择 Eye to hand 单选框，然后单击下一步按钮。
在 标定方法及机器人控制方式 窗口，选择 自动标定 和 标准接口，然后单击下一步按钮。
在 通信设置 窗口，设置参数协议和 主机IP地址，然后单击启动接口服务按钮。按钮将变为 等待机器人连接中… 。

注解

上图中，TCP服务器 和 Hex（Little-endian） 仅为ABB机器人的协议配置示例。其他机器人的协议设置不同，软件将会自动为机器人添加默认配置，请保持默认配置即可。
在机器人的示教器上， 选择自动标定程序，示教标定起始点并运行标定程序。不同机器人的标定操作流程，请请参见标准接口通信章节。程序启动成功后，日志栏中将打印“进入标定流程，请在 Mech-Vision 中启动标定”日志。
返回 Mech-Vision 软件，确认在 连接机器人 区域显示“已连接”状态信息后，单击开始标定按钮。 标定（Eye to Hand） 窗口将弹出。

标定预配置（主控）¶

如果使用主控方式与机器人进行通信，执行如下步骤：

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。
在 选择如何标定 窗口，选择 开始新的标定 单选框，然后单击下一步按钮。
在 选择标定任务 窗口，从下拉列表框中选择 品牌机器人的手眼标定，点击选择机器人型号按钮以选择项目使用的机器人型号，然后单击下一步按钮。
在 选择相机安装方式 窗口，选择 Eye to hand 单选框，然后单击下一步按钮。
在 标定方法及机器人控制方式 窗口，选择 自动标定 和主控，然后单击下一步按钮。
在新窗口，设置参数 机器人IP地址。
在机器人的示教器上， 选择并运行主控程序。关于不同机器的操作方法，请请参见主控通信章节。
返回 Mech-Vision 软件，在 连接机器人 区域单击连接机器人按钮。按钮将变为 等待机器人连接中… 。
等待在 连接机器人 区域显示“已连接”状态信息，然后单击开始标定按钮。 标定（Eye to Hand） 窗口将弹出。

至此，标定预配置已完成，将进入正式标定过程。

标定过程 ¶

连接相机 ¶

在 连接相机 步骤，在检测到的相机列表中选中需要连接的相机，然后单击即可连接相机，或者直接双击需要连接的相机。
连接相机后，可以选择连续采集或者单次采集按钮。
在 图像视图 中，确定相机采集的 2D 图和深度图符合标定要求，然后在底部栏单击下一步按钮。

注解

如果采集的图像不符合标定要求，你需要打开 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 ¶

在 安装标定板 步骤，在 1. 选择标定板规格 区域，选择标准单选框，然后根据标定板的型号标签选择对应的标定板规格。
确认标定板已平放在工作平面的中心位置，然后在 2. 安装标定板 区域单击确认按钮。
确保标定板处于相机视野中心（红色矩形内），然后在 3. 将标定板定位至红色矩形内 区域单击确认按钮。
完成所有标定板相关操作后，在底部栏单击下一步按钮。

检查内参 ¶

在 检查内参 步骤，单击开始检查按钮。
确认相机内参检查结果。
- 如果相机内参检查成功，单击确定后单击下一步按钮。
- 如果相机内参检查失败，通过画辅助圆或者手动编辑标定圆检测参数，然后单击重新检查按钮。

画辅助圆¶

若选择画辅助圆，单击开始画辅助圆按钮。
在右侧 图像视图 面板，右键单击标定板图像，取消勾选 适用窗口 复选框，然后按住 Ctrl 键并拖动滚轴将图片调整到合适的大小。
将鼠标指针移动到标定圆十字中线点，按下鼠标左键然后使辅助圆完全包括标定圆然后松开。
单击重新检查按钮，并确认相机内参检查是否通过。

手动调整检测参数¶

若选择手动调整检测参数，单击标定圆检测参数（高级），更改检测参数值即可。

倘若仍检测不到标定圆，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。

设置机器人路径 ¶

在 设置机器人路径 步骤，设置 相机深度方向标定范围 参数。

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。
如果相机和世界坐标系的 Z 轴不平行，单击自动将路径对齐按钮。
根据需要设置 路径类型 参数为 ToHand，指定金字塔参数 高度范围、层数、 底层尺寸X/Y、 顶层尺寸X/Y 和 每行移动网格行列数，指定旋转参数 旋转角度，然后单击确认按钮。
在右侧场景视图面板中，确认各路径点位置合理且不会发生与周边环境的碰撞。
在底部栏单击下一步按钮。

获取图像和位姿 ¶

在 获取图像和位姿 步骤，勾选保存图像，然后单击使机器人沿路径移动机器人并拍照按钮。
仔细阅读机器人运动安全提示，然后单击确定按钮。
等待机器人按照设定路径移动以及相机完成各路径点的图像采集。右侧 图像视图 面板会显示已经采集到的图像。
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）。
图像采集完成后，在弹出的窗口单击确认按钮。
确认当前识别的标定点满足需求，然后在底部栏单击下一步按钮。