六轴机械臂与单目相机的标定和视觉伺服的理解

参考： 六轴机械手与相机的手眼标定https://blog.youkuaiyun.com/Isaac320/article/details/80078579

            最详细、最完整的相机标定讲解https://blog.youkuaiyun.com/a083614/article/details/78579163

            毛剑飞，工业机器人视觉定位系统高精度标定研究

机器人视觉标定的目的是求出摄像机坐标系到机器人基坐标系的转换矩阵Hcb,，它是一个4*4的变换矩阵

机器人视觉标定分两步

第一步：先标定相机参数，包括相机内参：焦距，畸变系数，外参，标定板坐标系（世界坐标系）到相机坐标系的转换矩阵，相机参数标定之后，可根据标定板坐标系中一点的位置，得到相机坐标系中该点的位置，进而得到该点在图像（像素坐标系）中的位置，详情可以看相机标定讲解。

第二步：标定摄像机坐标系到机器人坐标系的转换矩阵，可参考毛剑飞论文中的算法。

标定完成后，假设是一个六轴机械臂，搭配一个单目相机，在完成上面的标定之后，如何实现视觉伺服？

       视觉伺服的目的是用相机给出目标的位置信息从而控制机械臂移动到该位置（应该是位姿，写位置是方便理解）。也就是说我们知道目标在像素坐标系中的位置后需要求出目标在标定板坐标系中的位置，因为单目相机没有深度信息，所以只能求出标定板平面上某点的位置。求出该位置之后要如何控制机械臂使末端执行器移动到该位置呢？之前在六轴机械臂求解中我们知道要控制末端执行器移动到某个位姿（因为还有方向），我们需要知道基座标系B到执行器坐标系g的转换矩阵，令Hbg=Hbc*Hct，这时执行器会移动到标定板的坐标原点，而Hbc*Hct加上目标点在标定板坐标系中的位置得到的Hbg可以使执行器移动到标定板平面上的目标点。

         所以使用单目相机的机械臂伺服只能在某一个平面上完成伺服工作