如图,已经求取出来像素坐标(Row,Column)和世界坐标(x,y),如果我需要机械手抓取物件,那还需要机械手的位姿(Rx,Ry,Rz),在上图的基础上我需要怎么求出来呢?
[X, Y, Z, 1] = T * [x, y, z, 1]';
其中,T是相机与机械手之间的变换矩阵,[x, y, z]是物体在世界坐标系下的位置。
[Rx, Ry, Rz] = KinematicsModel(X, Y, Z);
其中,KinematicsModel是机械手的运动学模型,根据机械手的结构和关节角度等信息计算出机械手的姿态(Rx,Ry,Rz)。
不知道对你有没有帮助
在 HACON 中,可以通过 image_points_to_world_pose 函数将像素坐标转换为机械手坐标系下的姿态(Position and Orientation,即 POSE)。
这个函数需要输入相机的内参矩阵、外参矩阵和像素坐标,可以输出对应的机械手坐标系下的 POSE。
gen_cam_par_area_scan_division (CameraParam, 'area_scan_division', -1, -1, ImageWidth, ImageHeight, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 0, 0)
gen_tuple_const (ExtrinsicParam, 'pose', 0, 0, 0, 0, 0, 0)
hom_mat3d_to_pose (ExtrinsicParam, Pose)
pose_to_hom_mat3d (Pose, HomMat3D)
image_points_to_world_pose ([PixelX, PixelY], CameraParam, HomMat3D, Pose)
其中,CameraParam 表示相机的内参矩阵,ExtrinsicParam 表示相机的外参矩阵(即相机在机械手坐标系下的位置和朝向),Pose 表示将外参矩阵转换为 POSE 后的结果,HomMat3D 表示将 POSE 转换为齐次变换矩阵的结果,PixelX 和 PixelY 分别表示像素坐标的 X 和 Y 坐标值。
在Halcon中,可以使用 PixelToCart 函数将像素坐标转换为机器坐标。该函数需要提供以下参数:
CameraParam:相机参数,可以使用 ReadCamPar 函数从文件中读取。
Pose:包含物体在相机坐标系中的位姿信息,可以使用 ReadPose 函数从文件中读取。
PixelRow 和 PixelColumn:像素坐标。
CameraType:相机类型,默认为透视相机。
例如,以下代码演示了如何将像素坐标 (Row, Column) 转换为机器坐标 (X, Y, Z):
read_cam_par('camera.calib', CameraParam)
read_pose('object_pose.pose', Pose)
Row := 100
Column := 200
PixelToCart(CameraParam, Pose, Row, Column, X, Y, Z)
如果需要获得机器坐标系下的旋转角度,可以使用 PoseToHomMat3d 将位姿信息转换为齐次变换矩阵,再使用 HomMat3dToEulerZYZ 将矩阵转换为欧拉角
要求机械手的位姿需要知道相机坐标系与机器人坐标系之间的转换关系。可以通过在机器人上固定一个标定板,然后在该标定板上使用相机拍摄多个位置的图像,从而计算出相机与机械臂之间的位姿变换矩阵(即相机标定)。然后,将获取到的物体的世界坐标(x,y)和像素坐标(Row,Column)进行反投影,得到物体在相机坐标系下的坐标。最后,通过相机坐标系与机器人坐标系之间的转换矩阵,可以将物体在相机坐标系下的位姿转换为机器人坐标系下的位姿(x,y,z,Rx,Ry,Rz)。在Halcon中,可以使用 hom_mat3d_from_pose 函数来实现相机与机器人之间的坐标转换
引用gpt
要求出机械手的位姿(Rx,Ry,Rz),需要更多的信息,包括摄像机的内外参数(内参矩阵、畸变参数、外参矩阵),以及机械手的基坐标系与相机坐标系之间的变换关系。一般来说,可以通过相机标定来求取内外参数,而基坐标系与相机坐标系之间的变换关系可以通过手眼标定来求取。
手眼标定是指在机械手的工作空间内,通过多个姿态对机械手的位姿进行标定,得到机械手基坐标系与相机坐标系之间的变换矩阵。在标定过程中,需要使用到一个手眼标定算法,该算法一般可以分为两步,即手眼标定数据采集和计算机计算。
手眼标定数据采集需要通过机械手的运动控制,使机械手在工作空间内采集多个位姿,并在每个位姿下采集相机拍摄的图像。同时,需要在机械手与相机上分别安装标定板,用于计算基坐标系与相机坐标系之间的变换关系。
手眼标定计算可以使用Matlab等计算机软件实现。具体来说,需要根据采集到的数据,计算出机械手的位姿(Rx,Ry,Rz)以及机械手基坐标系与相机坐标系之间的变换关系。最终,通过将像素坐标(Row,Column)和世界坐标(x,y)转换到机械手基坐标系下,就可以得到机械手需要抓取物品的位姿。