6.7. Hand-Auge-Kalibrierung
Warnung: Es ist äußerst wichtig, dass sich das Kalibriermuster in Schritt 2 der
ne
(Abschnitt 6.7.3) nicht bewegt. Daher wird dringend empfohlen, das Muster in seiner Positi-
on sicher zu xieren, um unbeabsichtigte Bewegungen, wie sie durch Vibrationen, Kabelbewe-
gungen oder Ähnliches ausgelöst werden, zu verhindern.
Das Ergebnis der Kalibrierung (Schritt 3 der Kalibrierroutine, Abschnitt 6.7.3) ist eine Pose
die die (zuvor unbekannte) relative Transformation zwischen dem Kamera-Koordinatensystem und
dem benutzerde nierten Roboter-Koordinatensystem beschreibt, sodass Folgendes gilt:
wobei
p
= (, , )
robot
gegeben werden,
p
robot
sowie
t
die
3 3 Drehmatrix und den 3 1 Translationsvektor für eine Pose T
camera
In der Praxis wird die Rotation für das Kalibrierergebnis und die Roboterposen als Eulerwinkel
oder Quaternion anstatt einer Rotationsmatrix de niert (siehe
13.1).
Abb. 6.16: Wichtige Koordinatensysteme und Transformationen für die Kalibrierung einer roboter-
geführten Kamera: Sie wird mit einer festen relativen Position zu einem benutzerde nierten Ro-
boter-Koordinatensystem (z.B. Flansch oder Werkzeugmittelpunkt) montiert. Es ist wichtig, dass die
ext
des Roboter-Koordinatensystems in Bezug auf ein benutzerde niertes externes Refe-
Pose
T
robot
renzkoordinatensystem (ext) während der Kalibrierroutine gemessen werden kann. Das Ergebnis
des Kalibriervorgangs ist die gewünschte Kalibriertransformation
Koordinatensystems im benutzerde nierten Roboter-Koordinatensystem.
Zusätzliche Benutzereingaben werden benötigt, falls die Bewegung des Roboters so beschränkt
ist, dass der Tool Center Point (TCP) nur um eine Achse rotieren kann. Das ist üblicherweise für
Roboter mit vier Freiheitsgraden (4DOF) der Fall, welche häu g zur Palettierung eingesetzt wer-
den. In diesem Fall muss der Benutzer angeben, welche Achse des Roboterkoordinatensystems
der Rotationsachse des TCP entspricht. Außerdem muss der vorzeichenbehaftete Offset vom TCP
zum Kamerakoordinatensystem entlang der TCP-Rotationsachse angegeben werden.
zeigt die Situation.
Für den rc_visard be ndet sich der Ursprung des Kamerakoordinatensystems im optischen Zen-
trum der linken Kamera. Die ungefähre Position wird im Abschnitt
3.7) angegeben.
Roboception GmbH
Handbuch: rc_visard
robot
p
= R
robot
camera
ein 3D-Punkt ist, dessen Koordinaten im Roboter-Koordinatensystem an-
denselben Punkt im Kamera-Koordinatensystem darstellt, und
camera
T
ext
robot
ext
robot
p
+ t
,
camera
camera
Formate für
Kamera
T
robot
camera
Roboter
Kalibriermuster
robot
T
camera
Koordinatensysteme
71
Kalibrierrouti-
robot
T
camera
(6.3)
robot
R
camera
robot
angeben.
camera
Posendaten, Abschnitt
, d.h. die Pose des Kamera-
Abb. 6.17
(Abschnitt
Rev: 21.01.1
Status: 30.01.2021
,