机械臂眼在手上手眼标定

### 机械臂手眼标定方法

#### 理论基础

机械臂的手眼标定旨在建立相机与机械臂末端执行器间的几何关系，以便于协调两者共同工作。这一过程对于自动化任务至关重要，因为这决定了机器人如何理解其视野中的物体位置并据此调整动作[^1]。

当考虑不同类型的安装配置时，存在两种主要模式：“眼在手上”(Eye-in-hand)，即摄像机被安置于机器人的工具中心点附近；以及“眼在外” (Eye-to-hand), 意味着摄像头位于远离机械臂的位置，通常固定不动。每种情况下的计算模型略有差异，但核心目标相同——找到从图像空间到物理世界的映射关系[^2]。

为了实现上述目的，需利用特定的数学表达来描述各个部件间相对位姿的变化规律。假设有一个固定的参照物（比如附带图案的标准棋盘格），通过多次变换机械臂姿态捕捉该对象的不同视角图片，并记录下每次运动后的关节角度数据。基于这些样本集可以构建方程组求解未知参数矩阵H_c^e 或者 H_b^c ，它们分别代表了眼睛-手腕转换和平移向量[^3]。

#### 实践指南

针对具体实施步骤而言，采用`easy_handeye`软件包能够简化整个流程。以下是使用此工具进行眼在手上型态的手眼校准的一般指导：

1. **准备环境**
- 安装ROS操作系统及其配套组件；
- 获取支持的目标检测算法库；
- 下载并编译`easy_handeye`源码仓库至本地工作站。

2. **编写启动文件**
创建一个新的`.launch` XML文档定义必要的节点和服务链接。确保正确指定了所使用的传感器型号、通信协议以及其他硬件特性。

<launch>
    <!-- 启动realsense相机 -->
    <include file="$(find realsense2_camera)/launch/rs_camera.launch"/>
    
    <!-- 加载hand_eye_calibration_nodelet_manager管理器 -->
    <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="manager" args="manager"/>

    <!-- 运行calibration采集服务 -->
    <node pkg="easy_handeye" type="recorder.py" output="screen">
        <param name="robot_name" value="your_robot_name"/>
        <rosparam param="frames">[base_link, tool0]</rosparam>
    </node>

</launch>

3. **执行实验**
让机械臂按照预定路径移动若干次，期间保持抓取装置稳定接触测试卡片表面。每当改变姿势后暂停片刻等待系统同步更新最新读数直至完成全部采样周期。

4. **分析结果**
利用内置脚本处理收集的数据得出最终结论。如果满意则保存设置供后续调用；反之重复优化直到达到预期精度为止。