完成 Eye in Hand 场景下的手动标定（TCP 尖点触碰）

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本文档介绍如何完成 Eye in Hand (EIH) 场景下的手动标定（TCP 尖点触碰）。

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

EIH 场景下的手动标定需要使用标定板和尖点。

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 EIH 场景下,请将标定板平放在工作平面的中心位置。

尖点请安装在机器人法兰中心。当机器人法兰装载不可拆卸夹具时，可将尖点直接固接在夹具上。

此外，在标定开始前，请将机器人移动到标定起始位姿。

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。

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点云成像质量满足要求。

正常过曝欠曝

2D 图

点云

标定预配置

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其他机器人的手眼标定，根据需要指定机器人欧拉角类型参数，选择机器人坐标系类型，然后单击下一步按钮。
在选择标定用的机器人类型窗口，根据机器人类型选择六轴机器人、四轴机器人（SCARA，Palletizer）或五轴或其他类型机器人单选框，然后单击下一步按钮。
在选择相机安装方式窗口，选择Eye in hand单选框，然后单击下一步按钮。
在选择如何采集数据窗口，选择TCP 尖点触碰单选框，然后单击开始标定按钮。标定（Eye in 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。

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。

设置法兰坐标系下的 TCP 值

在设置法兰坐标系下的 TCP 值步骤，选择输入已知的 TCP单选框。
单击确认 TCP 值。
在底部栏单击下一步按钮。

如果 TCP 值未知，请选择通过标定获取 TCP 值单选框，然后单击标定 TCP按钮。通过标定 TCP 工具计算出 TCP 值。

获取图像和位姿

在获取图像和位姿步骤，勾选保存图像。
控制机器人移动，使末端尖点触碰标定板上点 1 的十字中心，并读取示教器上的机器人法兰位姿。
单击点 1 的按钮，在弹出的输入机器人法兰位姿对话框，输入机器人的法兰位姿，然后单击确定按钮。
重复以上步骤，使尖点触碰点 2 和点 3 的十字中心并输入机器人法兰位姿。
单击当前标定板的按钮采集标定板的图像。
单击更新数据按钮，然后在底部栏单击下一步按钮。

标定程序要求至少触碰三个不共线的点才能计算外参。

计算相机参数

在计算相机参数步骤，勾选分开计算旋转结果与平移结果参数，然后单击计算相机外参按钮。
在弹出的标定成功对话框中单击确定按钮。
右侧点云视图面板查看标定误差点云。

误差点云用于显示每个标定位姿上标定板圆真实值与计算值之间的偏差。
确认标定精度满足预期要求。

查找占比为100%的误差值，即可粗略确定标定的精度。例如，下图的精度为小于2.5 mm。

如需提升标定精度，请参考标定结果分析小节。

验证标定结果并保存

在计算出相机外参后，可以通过在场景视图中查看标定板点云（标定圆十字中心点）相对于固定点的偏移量来粗略判断标定结果，具体操作如下：

将标定板放置在固定位置。
打开Mech-Viz软件，添加一个固定点，并将其与标定板其中一个标定圆的十字中心点重合。
1. 从步骤库中找到“定点移动”步骤，并将其拖动到工程编辑区。
2. 选中该步骤，然后在参数编辑区将目标类型参数设置为“工件位姿”，并调整位姿的X/Y/Z坐标值使该位姿与标定板其中一个标定圆的十字中心点重合。
控制机器人多次变换相机位姿，并在标定流程的计算相机参数步骤中，单击重新计算外参按钮。该操作将触发相机拍照。
在场景视图中观察标定板点云相对于固定点是否有明显偏移。

标定板点云相对固定点无明显偏移，则说明标定结果可用。

在EIH场景下，在未连接机器人的状态下不能实时获取机器人位姿，需要填写机器人当前拍照点位姿才能准确查看在场景视图或 Mech-Viz 中显示的点云。
除了场景视图外，也可以在Mech-Viz软件中查看标定板点云相对固定点是否有明显偏移。

在底部栏单击保存按钮，在弹出的保存标定文件对话框，单击确定按钮。相机标定结果将自动保存到工程的“calibration”目录下。

至此，标定流程完成。