Hand-Auge-Kalibrierung¶

Für Anwendungen, bei denen der rc_visard in eines oder mehrere Robotersysteme integriert wird, muss er zum jeweiligen Roboter-Koordinatensystem kalibriert werden. Zu diesem Zweck wird der rc_visard mit einer internen Kalibrierroutine, dem Modul zur Hand-Auge-Kalibrierung, ausgeliefert.

Hinweis

Für die Hand-Auge-Kalibrierung ist es völlig unerheblich, in Bezug auf welches benutzerdefinierte Roboter-Koordinatensystem der rc_visard kalibriert wird. Hierbei kann es sich um einen Endeffektor des Roboters (z. B. Flansch oder Tool Center Point (Werkzeugmittelpunkt)) oder um einen beliebigen anderen Punkt in der Roboterstruktur handeln. Einzige Voraussetzung für die Hand-Auge-Kalibrierung ist, dass die Pose (d. h. Positions- und Rotationswerte) dieses Roboter-Koordinatensystems in Bezug auf ein benutzerdefiniertes externes Koordinatensystem (z. B. Welt oder Roboter-Montagepunkt) direkt von der Robotersteuerung erfasst und an das Kalibriermodul übertragen werden kann.

Die Kalibrierroutine ist ein benutzerfreundliches dreistufiges Verfahren, für das mit einem Kalibriermuster gearbeitet wird. Kalibriermuster für den rc_visard können von Roboception bezogen werden.

Kalibrierschnittstellen¶

Für die Durchführung der Hand-Auge-Kalibrierung stehen die folgenden beiden Schnittstellen zur Verfügung:

Alle Services und Parameter dieses Moduls, die für eine programmgesteuerte Durchführung der Hand-Auge-Kalibrierung benötigt werden, sind in der REST-API-Schnittstelle des rc_visard enthalten. Der REST-API-Name dieses Moduls lautet rc_hand_eye_calibration und seine Services werden in Services erläutert.

Hinweis

Für den beschriebenen Ansatz wird eine Netzwerkverbindung zwischen dem rc_visard und der Robotersteuerung benötigt, damit die Steuerung die Roboterposen an das Kalibriermodul des Sensors übertragen kann.
Für Anwendungsfälle, bei denen sich die Roboterposen nicht programmgesteuert an das Modul zur Hand-Auge-Kalibrierung des rc_visard übertragen lassen, sieht die Registerkarte Hand-Auge-Kalibrierung der Web GUI einen geführten Prozess vor, mit dem sich die Kalibrierroutine manuell durchführen lässt.

Hinweis

Während der Kalibrierung muss der Benutzer die Roboterposen, auf die über das jeweilige Teach-in- oder Handheld-Gerät zugegriffen werden muss, manuell in die Web GUI eingeben.

Sensormontage¶

Wie in Abb. 33 und Abb. 34 dargestellt, ist für die Montage des rc_visard zwischen zwei unterschiedlichen Anwendungsfällen zu unterscheiden:

Der rc_visard wird am Roboter montiert, d. h. seine Montagepunkte) sind mechanisch mit einem Roboterpunkt (d. h. Flansch oder flanschmontiertes Werkzeug) verbunden und der rc_visard bewegt sich demnach mit dem Roboter.
Der rc_visard ist nicht am Roboter montiert, sondern an einem Tisch oder anderen Ort in der Nähe des Roboters befestigt und verbleibt daher verglichen mit dem Roboter in einer statischen Position.

Die allgemeine Kalibrierroutine ist in beiden Anwendungsfällen sehr ähnlich. Sie unterscheidet sich jedoch hinsichtlich der semantischen Auslegung der Ausgabedaten, d. h. der erhaltenen Kalibriertransformation, und hinsichtlich der Befestigung des Kalibriermusters.

Kalibrierung eines robotergeführten Sensors

Soll ein robotergeführter rc_visard zum Roboter kalibriert werden, so muss das Kalibriermuster in einer statischen Position zum Roboter, z. B. auf einem Tisch oder festen Sockel, befestigt werden (siehe Abb. 33).

Achtung

Es ist äußerst wichtig, dass sich das Kalibriermuster in Schritt 2 der Kalibrierroutine nicht bewegt. Daher wird dringend empfohlen, das Muster in seiner Position sicher zu fixieren, um unbeabsichtigte Bewegungen, wie sie durch Vibrationen, Kabelbewegungen oder Ähnliches ausgelöst werden, zu verhindern.

Das Ergebnis der Kalibrierung (Schritt 3 der Kalibrierroutine) ist eine Pose \(\mathbf{T}^{\text{robot}}_{\text{camera}}\), die die (zuvor unbekannte) relative Transformation zwischen dem Kamera-Koordinatensystem des rc_visard und dem benutzerdefinierten Roboter-Koordinatensystems beschreibt, sodass Folgendes gilt:

(1)¶\[\mathbf{p}_{\text{robot}} = \mathbf{R} \left(\mathbf{T}^{\text{robot}}_{\text{camera}}\right) \cdot \mathbf{p}_{\text{camera}} + \mathbf{t} \left(\mathbf{T}^{\text{robot}}_{\text{camera}}\right) \:,\]

wobei \(\mathbf{p}_{\text{robot}} = (x,y,z)^T\) ein 3D-Punkt ist, dessen Koordinaten im Roboter-Koordinatensystem angegeben werden; \(\mathbf{p}_{\text{camera}}\) den gleichem Punkt im Kamera-Koordinatensystem darstellt; und \(\mathbf{R}(\mathbf{T})\) sowie \(\mathbf{t}(\mathbf{T})\) die \(3\times 3\) Drehmatrix und den \(3\times 1\) Translationsvektor für eine Pose \(\mathbf{T}\) angeben.

_images/sketch_handeye_calib_robotmounted_de.png

Abb. 33 Wichtige Koordinatensysteme und Transformationen für die Kalibrierung eines robotergeführten rc_visard: Der Sensor wird mit einer festen relativen Position zu einem benutzerdefinierten Roboter-Koordinatensystem (z. B. Flansch oder Werkzeugmittelpunkt) montiert. Es ist wichtig, dass die Pose \(\mathbf{T}^{\text{ext}}_{\text{robot}}\) des Roboter-Koordinatensystems in Bezug auf ein benutzerdefiniertes externes Referenzkoordinatensystem (ext) während der Kalibrierroutine gemessen werden kann. Das Ergebnis des Kalibriervorgangs ist die gewünschte Kalibriertransformation \(\mathbf{T}^{\text{robot}}_{\text{camera}}\), d. h. die Pose des Kamera-Koordinatensystems im benutzerdefinierten Roboter-Koordinatensystems.

Kalibrierung eines statisch montierten Sensors

In Anwendungsfällen, bei denen der rc_visard statisch verglichen zum Roboter montiert wird, muss das Kalibriermuster, wie im Beispiel in Abb. 34 und Abb. 35 angegeben, angebracht werden.

Hinweis

Für das Modul zur Hand-Auge-Kalibrierung spielt es keine Rolle, wie das Kalibriermuster in Bezug auf das benutzerdefinierte Roboter-Koordinatensystem genau angebracht und positioniert wird. Das bedeutet, dass die relative Positionierung des Kalibriermusters zu diesem Koordinatensystem weder bekannt sein muss, noch für die Kalibrierroutine relevant ist (siehe in Abb. 35).

Achtung

Es ist äußerst wichtig, das Kalibriermuster sicher am Roboter anzubringen, damit sich seine relative Position in Bezug auf das in Schritt 2 der Kalibrierroutine vom Benutzer definierte Roboter-Koordinatensystem nicht verändert.

Daher wird dringend empfohlen, unbeabsichtigte Bewegungen, wie sie beispielsweise durch Vibrationen verursacht werden, zu vermeiden. Hierfür kann das Kalibriermuster beispielsweise auf einer hölzernen Unterlage (empfohlene Mindestdicke: 1 cm) aufgebracht werden, die anschließend an die Roboterstruktur, z. B. seinen Flansch oder sein Werkzeug, angeschraubt wird.

In diesem Anwendungsfall ist das Ergebnis der Kalibrierung (Schritt 3 der Kalibrierroutine) die Pose \(\mathbf{T}^{\text{ext}}_{\text{camera}}\), die die (zuvor unbekannte) relative Transformation der zwischen dem Kamera-Koordinatensystem des rc_visard und dem benutzerdefinierten Roboter-Koordinatensystem beschreibt, sodass Folgendes gilt:

(2)¶\[\mathbf{p}_{\text{ext}} = \mathbf{R} \left(\mathbf{T}^{\text{ext}}_{\text{camera}}\right) \cdot \mathbf{p}_{\text{camera}} + \mathbf{t} \left(\mathbf{T}^{\text{ext}}_{\text{camera}}\right) \:,\]

wobei \(\mathbf{p}_{\text{ext}} = (x,y,z)^T\) ein 3D-Punkt ist, dessen Koordinaten im externen Referenzkoordinatensystem ext angegeben werden; \(\mathbf{p}_{\text{camera}}\) den gleichen Punkt im Kamera-Koordinatensystem darstellt; und \(\mathbf{R}(\mathbf{T})\) sowie \(\mathbf{t}(\mathbf{T})\) die \(3\times 3\) Drehmatrix und den \(3\times 1\) Translationsvektor für eine Position \(\mathbf{T}\) angeben.

_images/sketch_handeye_calib_static_de.png

Abb. 34 Wichtige Koordinatensysteme und Transformationen für die Kalibrierung eines statisch montierten rc_visard: Der Sensor wird mit einer festen Position relativ zu einem benutzerdefinierten externen Referenzkoordinatensystem ext (z. B. Weltkoordinatensystem oder Roboter-Montagepunkt) montiert. Es ist wichtig, dass die Pose \(\mathbf{T}^{\text{ext}}_{\text{robot}}\) des benutzerdefinierten Roboter-Koordinatensystems in Bezug auf dieses Koordinatensystem während der Kalibrierroutine gemessen werden kann. Das Ergebnis des Kalibrierprozesses ist die gewünschte Kalibriertransformation \(\mathbf{T}^{\text{ext}}_{\text{camera}}\), d. h. die Pose des Kamera-Koordinatensystems im benutzerdefinierten externen Koordinatensystem ext.

_images/sketch_handeye_calib_gridmount_de.png

Abb. 35 Alternative Montageoptionen für die Befestigung des Kalibriermusters am Roboter

Kalibrierroutine¶

Die allgemeine Hand-Auge-Kalibrierroutine besteht aus den in Abb. 36 angegebenen drei Schritten. Auch der Hand-Auge-Kalibriervorgang der Web GUI greift diese drei Schritte auf.

_images/sketch_handeye_calib_procedure_de.png

Abb. 36 Darstellung der drei Schritte der Hand-Auge-Kalibrierroutine

Schritt 1: Einstellung der Parameter¶

Bevor mit der eigentlichen Kalibrierroutine begonnen werden kann, müssen die Parameter für die Mustergröße und Sensormontage eingestellt werden. Für die REST-API sind die entsprechenden Parameter aufgelistet.

Web GUI-Beispiel:: Die Web GUI bietet eine Oberfläche, über die sich diese Parameter im ersten Schritt der Kalibrierroutine, wie in Abb. 37 gezeigt, erfassen lassen. Neben den Angaben zur Mustergröße und Sensormontage kann der Benutzer in der Web GUI auch das Format der Pose einstellen. Dieses Format wird im nachfolgenden Schritt 2 des Kalibriervorgangs verwendet, um die Roboterposen zu übertragen. Folgende Formate sind möglich: XYZABC für Positionen und Eulersche Winkel oder XYZ+Quaternion für Positionen samt Quaternionen für die Darstellung von Drehungen. Für die genauen Definitionen siehe Formate für Posendaten.

Hinweis

Der Parameter Pose in der Web GUI wurde lediglich der Benutzerfreundlichkeit halber hinzugefügt. Für die programmgesteuerte Übertragung von Roboterposen über die REST-API ist die Verwendung des XYZ+Quaternion-Formats zwingend vorgeschrieben.

Abb. 37 Erfassung der Parameter zur Hand-Auge-Kalibrierung in der Web GUI des rc_visard

Schritt 2: Auswahl und Übertragung der Kalibrierpositionen des Roboters¶

In diesem Schritt (2a.) definiert der Benutzer verschiedene Kalibrierpositionen, die der Roboter anfahren muss. Dabei ist sicherzustellen, dass das Kalibriermuster bei allen Positionen im linken Kamerabild des rc_visard vollständig sichtbar ist. Zudem müssen die Roboterpositionen sorgsam ausgewählt werden, damit der rc_visard das Kalibriermuster aus unterschiedlichen Perspektiven aufnehmen kann. Abb. 38 zeigt eine schematische Darstellung der empfohlenen vier Ansichten.

Abb. 38 Empfohlene Ansichten des Kalibriermusters während des Kalibriervorgangs

Achtung

Die Kalibrierqualität, d. h. die Genauigkeit des berechneten Kalibrierergebnisses, hängt von den Ansichten des Kalibriermuster ab. Je vielfältiger die Perspektiven sind, desto besser gelingt die Kalibrierung. Werden sehr ähnliche Ansichten ausgewählt, d. h. werden die Positionen des Roboters bei den verschiedenen Wiederholungen von Schritt 2a nur leicht variiert, kann dies zu einer ungenauen Schätzung der gewünschten Kalibriertransformation führen.

Nachdem der Roboter die jeweilige Kalibrierposition erreicht hat, muss die entsprechende Pose \(\mathbf{T}^{\text{ext}}_{\text{robot}}\) des benutzerdefinierten Roboter-Koordinatensystems im benutzerdefinierten externen Referenzkoordinatensystem ext an das Modul zur Hand-Auge-Kalibrierung übertragen werden (2b.). Hierfür bietet das Softwaremodul verschiedene Slots, in denen die gemeldeten Posen mit den zugehörigen Bildern der linken Kamera des rc_visard hinterlegt werden können. Alle gefüllten Slots werden dann verwendet, um die gewünschte Kalibriertransformation zwischen dem Kamera-Koordinatensystem des rc_visard und dem benutzerdefinierten Roboter-Koordinatensystem (bei robotergeführten Sensoren) bzw. dem benutzerdefinierten externen Referenzkoordinatensystem ext (bei statisch montierten Sensoren) zu berechnen.

Hinweis

Um die Transformation für die Hand-Auge-Kalibrierung erfolgreich zu berechnen, müssen mindestens drei verschiedenen Roboter-Kalibrierposen übertragen und in Slots hinterlegt werden. Um Kalibrierfehler zu verhindern, die durch ungenaue Messungen entstehen können, sind mindestens vier Kalibrierposen empfohlen.

Um diese Posen programmgesteuert zu übertragen, bietet die REST-API den Service set_pose (siehe Services).

Web GUI-Beispiel:

Nachdem die Kalibriereinstellungen in Schritt 1 abgeschlossen und die Schaltfläche Weiter betätigt wurde, bietet die Web GUI vier verschiedene Slots (Erste Ansicht, Zweite Ansicht, usw.), in die der Benutzer die Posen manuell eintragen kann. Ganz oben wird ein Live-Stream der Kamera angezeigt, um nachverfolgen zu können, ob das Kalibriermuster aktuell erkannt wird oder nicht. Neben jedem Slot wird eine Empfehlung für die Ansicht des Kalibriermusters angezeigt. Der Roboter sollte für jeden Slot so bewegt werden, dass die empfohlene Ansicht erreicht wird.

Abb. 39 Erstes Beispielbild für den Hand-Auge-Kalibriervorgang eines statisch montierten rc_visard

Sobald das tatsächliche Bild der empfohlenen Ansicht entspricht, sind die Posen des benutzerdefinierten Roboter-Koordinatensystems manuell in den entsprechenden Textfeldern zu erfassen und das Kamerabild mit der Schaltfläche Bild aufnehmen aufzunehmen.

Hinweis

Der Zugriff auf die Posendaten des Roboters hängt vom Modell des Roboters und seinem Hersteller ab. Möglicherweise lässt sich dies über ein im Lieferumfang des Roboters enthaltenes Teach-in- oder Handheld-Gerät vornehmen.

Achtung

Es ist sorgsam darauf zu achten, dass genaue und korrekte Werte eingegeben werden. Selbst kleinste Ungenauigkeiten oder Tippfehler können dazu führen, dass die Kalibrierung fehlschlägt.

Dieser Vorgang ist insgesamt viermal zu wiederholen. Vorausgesetzt, die in Abb. 38 dargestellten Empfehlungen zur Aufnahme des Kalibriermusters von oben, von links, von vorn und von rechts wurden eingehalten, werden die folgenden Kamerabilder mit den jeweiligen Roboterposen an das Softwaremodul zur Hand-Auge-Kalibrierung übertragen:

Abb. 40 Kamerabilder, die zum Zwecke der Kalibrierung aufgezeichnet wurden

Schritt 3: Berechnen und Speichern der Kalibriertransformation¶

Der letzte Schritt in der Hand-Auge-Kalibrierroutine besteht darin, die gewünschte Kalibriertransformation auf Grundlage der erfassten Posen und Kamerabilder zu berechnen. Die REST-API bietet hierfür den Service calibrate (siehe Services). Je nachdem, wie der rc_visard montiert ist, wird dabei die Transformation (d. h. die Pose) zwischen dem Kamera-Koordinatensystem und entweder dem benutzerdefinierten Roboter-Koordinatensystem (bei robotergeführten Sensoren) oder dem benutzerdefinierten externen Referenzkoordinatensystem ext (bei statisch montierten Sensoren) berechnet und ausgegeben (siehe Sensormontage).

Damit der Benutzer die Qualität der resultierenden Kalibriertransformation beurteilen kann, gibt das Modul den Kalibrierfehler an. Dieser in Pixeln ausgedrückte Wert gibt den quadratischen Mittelwert des Reprojektionsfehlers über alle Kalibrierslots und alle Eckpunkte des Kalibriermusters an. Für eine intuitivere Darstellung lässt sich dieser Wert durch Verwendung der Brennweite \(f\) des rc_visard in Pixeln normalisieren:

\[E = \frac{E_\text{camera}}{f} \:.\]

Hinweis

Der rc_visard stellt über seine verschiedenen Schnittstellen einen Brennweitenfaktor bereit. Er bezieht sich auf die Bildbreite, um verschiedene Bildauflösungen zu unterstützen. Die Brennweite \(f\) in Pixeln lässt sich leicht bestimmen, indem der Brennweitenfaktor mit der Bildbreite (in Pixeln) multipliziert wird.

Der Wert \(E\) lässt sich nun als objektbezogener Fehler in Metern in der 3D-Welt auslegen. Angenommen, der Abstand zwischen dem Kalibriermuster und dem rc_visard beträgt einen Meter, dann liegt die mittlere Genauigkeit bei der Transformation der Kalibriermuster-Koordinaten vom Kamera-Koordinatensystem in das Zielkoordinatensystem bei \(1\cdot E\) Metern. Bei einem Abstand von 0,5 Metern gilt \(0.5\cdot E\) Meter usw.

Web GUI-Beispiel:

Sofort nachdem die letzte der vier Aufnahmen getätigt wurde, löst die Web GUI automatisch die Berechnung des Kalibrierergebnisses aus. Der Benutzer muss nur auf die Schaltfläche Weiter klicken, um zum Ergebnis zu gelangen. Für dieses Beispiel mit einem statisch montierten rc_visard entspricht das Ergebnis der Position der linken Kamera des Sensors im Weltkoordinatensystem des Roboters – dargestellt in dem in Schritt 1 der Kalibrierroutine angegebenen Format Pose.

Aus dem in Abb. 41 angegebenen Fehler von \(E_\text{camera}=0.4\) Pixeln ergibt sich eine Kalibriergenauigkeit von \(E=\frac{E_\text{camera}}{f}\approx\frac{0.4}{1081.46}\approx 0.00036\). Bei einem Abstand von einem Meter zum Sensor entspricht dies 0,36 mm; damit liegt der Fehler für diesen Kalibriervorgang im Submillimeterbereich.

Abb. 41 Ergebnis der Hand-Auge-Kalibrierung, dargestellt in der Web GUI

Parameter¶

Das Modul zur Hand-Auge-Kalibrierung wird in der REST-API als rc_hand_eye_calibration bezeichnet und in der Web GUI auf der Registerkarte Hand-Auge-Kalibrierung dargestellt. Der Benutzer kann die Kalibrierparameter entweder dort oder über die REST-API-Schnittstelle ändern.

Übersicht über die Parameter¶

Dieses Softwaremodul bietet folgende Laufzeitparameter.

Tab. 14 Laufzeitparameter des `rc_hand_eye_calibration`-Moduls¶
Name	Typ	Min.	Max.	Default	Beschreibung
`grid_height`	float64	0.0	10.0	0.0	Höhe des Kalibriermusters in Metern
`grid_width`	float64	0.0	10.0	0.0	Breite des Kalibriermusters in Metern
`robot_mounted`	bool	False	True	True	Angabe, ob der rc_visard auf einem Roboter montiert ist

Dieses Modul meldet keine Statuswerte.

Beschreibung der Laufzeitparameter¶

Für die Beschreibungen der Parameter sind die in der Web GUI gewählten Namen der Parameter in Klammern angegeben.

grid_width (Breite des Musters (m)): Breite des Kalibriermusters in Metern. Die Breite sollte mit sehr hoher Genauigkeit, vorzugsweise im Submillimeterbereich, ermittelt werden.
grid_height (Höhe des Musters (m)): Höhe des Kalibriermusters in Metern. Die Höhe sollte mit sehr hoher Genauigkeit, vorzugsweise im Submillimeterbereich, ermittelt werden.
robot_mounted (Sensor Montageart): Ist dieser Parameter auf 1 gesetzt, dann ist der rc_visard an einem Roboter montiert. Ist er auf 0 gesetzt, ist der rc_visard statisch montiert und das Kalibriermuster ist am Roboter angebracht.
(Pose): Der Benutzerfreundlichkeit halber kann der Benutzer die Kalibrierungsdaten in der Web GUI entweder im Format XYZABC oder im Format XYZ+Quaternion angeben (siehe Formate für Posendaten). Wird die Kalibrierung über die REST-API vorgenommen, dann wird das Kalibrierergebnis immer im Format XYZ+Quaternion angegeben.

Services¶

Auf die Services, die die REST-API für die programmgesteuerte Durchführung der Hand-Auge-Kalibrierung und für die Speicherung oder Wiederherstellung der Modulparameter bietet, wird im Folgenden näher eingegangen.

save_parameters

Mit diesem Service werden die aktuellen Parametereinstellungen zur Hand-Auge-Kalibrierung auf dem rc_visard gespeichert. Das bedeutet, dass diese Werte selbst nach einem Neustart angewandt werden.

Für diesen Service sind keine Argumente nötig.

Dieser Service liefert keine Rückgabewerte.

reset_defaults

Hiermit werden die Werkseinstellungen der Parameter dieses Moduls wieder hergestellt und angewandt („factory reset“). Dies hat keine Auswirkungen auf das Kalibrierergebnis oder auf die während der Kalibrierung gefüllten Slots. Es werden lediglich Parameter, wie die Maße des Kalibriermusters oder die Montageart des Sensors, zurückgesetzt.

Achtung

Der Benutzer muss bedenken, dass beim Aufruf dieses Services die aktuellen Parametereinstellungen unwiderruflich verloren gehen.

Für diesen Service sind keine Argumente nötig.

Dieser Service liefert keine Rückgabewerte.

set_pose

Dieser Service setzt die Roboterpose als Kalibrierpose für die Hand-Auge-Kalibrierroutine.

Für diesen Service sind folgende Argumente nötig:

{
  "pose": {
    "orientation": {
      "w": "float64",
      "x": "float64",
      "y": "float64",
      "z": "float64"
    },
    "position": {
      "x": "float64",
      "y": "float64",
      "z": "float64"
    }
  },
  "slot": "int32"
}

Dieser Service liefert folgenden Rückgabewert:

{
  "message": "string",
  "status": "int32",
  "success": "bool"
}

Das slot-Argument wird verwendet, um den verschiedenen Kalibrierpositionen Ziffern zuzuordnen. Wann immer der Service set_pose aufgerufen wird, wird ein Kamerabild aufgezeichnet. Dieser Service schlägt fehl, wenn das Kalibriermuster im aktuellen Bild nicht erkannt werden kann.

Tab. 15 Rückgabewerte des `set_pose`-Services¶
`status`	`success`	Beschreibung
1	`true`	Pose erfolgreich gespeichert
3	`true`	Pose erfolgreich gespeichert; es wurden genügend Posen für die Kalibrierung gespeichert, d. h. die Kalibrierung kann durchgeführt werden
4	`false`	das Kalibriermuster wurde nicht erkannt, z. B. weil es im Kamerabild nicht vollständig sichtbar ist
8	`false`	keine Bilddaten verfügbar
12	`false`	die gegebenen Werte der Orientierung sind ungültig

reset_calibration

Hiermit werden alle zuvor aufgenommenen Posen mitsamt der zugehörigen Bilder gelöscht. Das letzte hinterlegte Kalibrierergebnis wird neu geladen. Dieser Service kann verwendet werden, um die Hand-Auge-Kalibrierung (neu) zu starten.

Für diesen Service sind keine Argumente nötig.

Dieser Service liefert folgenden Rückgabewert:

{
  "message": "string",
  "status": "int32",
  "success": "bool"
}

calibrate

Dieser Service dient dazu, das Ergebnis der Hand-Auge-Kalibrierung auf Grundlage der über den Service set_pose konfigurierten Roboterposen zu berechnen und auszugeben.

Hinweis

Zur Berechnung der Transformation der Hand-Auge-Kalibrierung werden mindestens drei Roboterposen benötigt (siehe set_pose). Empfohlen wird jedoch die Verwendung von vier Kalibrierposen.

Für diesen Service sind keine Argumente nötig.

Dieser Service liefert folgenden Rückgabewert:

{
  "error": "float64",
  "message": "string",
  "pose": {
    "orientation": {
      "w": "float64",
      "x": "float64",
      "y": "float64",
      "z": "float64"
    },
    "position": {
      "x": "float64",
      "y": "float64",
      "z": "float64"
    }
  },
  "robot_mounted": "bool",
  "status": "int32",
  "success": "bool"
}

Tab. 16 Rückgabewerte des `calibrate`-Services¶
`status`	`success`	Beschreibung
0	`true`	Kalibrierung erfolgreich; die resultierende Kalibrierpose wurde zurückgegeben
1	`false`	nicht genügend Posen gespeichert, um die Kalibrierung durchzuführen
3	`false`	die angegebenen Abmessungen des Kalibriermusters sind ungültig

save_calibration

Hiermit wird das Ergebnis der Hand-Auge-Kalibrierung persistent auf dem rc_visard gespeichert und das vorherige Ergebnis überschrieben. Das gespeicherte Ergebnis lässt sich jederzeit über den Service get_calibration abrufen.

Für diesen Service sind keine Argumente nötig.

Dieser Service liefert folgenden Rückgabewert:

{
  "message": "string",
  "status": "int32",
  "success": "bool"
}

Tab. 17 Rückgabewerte des `save_calibration`-Services¶
`status`	`success`	Beschreibung
0	`true`	die Kalibrierung wurde erfolgreich gespeichert
1	`false`	die Kalibrierung konnte nicht im Dateisystem gespeichert werden
2	`false`	die Kalibrierung ist nicht verfügbar

remove_calibration

löscht die persistente Hand-Auge-Kalibrierung auf dem rc_visard. Nach diesem Aufruf gibt der get_calibration Service zurück, dass keine Hand-Auge-Kalibrierung vorliegt.

Für diesen Service sind keine Argumente nötig.

Dieser Service liefert folgenden Rückgabewert:

{
  "message": "string",
  "status": "int32",
  "success": "bool"
}

Tab. 18 Rückgabewerte des `get_calibration`-Services¶
`status`	`success`	Beschreibung
0	`true`	persistente Kalibrierung gelöscht, Sensor nicht mehr kalibriert
1	`true`	keine persistente Kalibrierung gefunden, Sensor nicht mehr kalibriert
2	`false`	die Kalibrierung konnte nicht gelöscht werden

get_calibration

Hiermit wird die derzeit auf dem rc_visard gespeicherte Hand-Auge-Kalibrierung abgerufen.

Für diesen Service sind keine Argumente nötig.

Dieser Service liefert folgenden Rückgabewert:

{
  "error": "float64",
  "message": "string",
  "pose": {
    "orientation": {
      "w": "float64",
      "x": "float64",
      "y": "float64",
      "z": "float64"
    },
    "position": {
      "x": "float64",
      "y": "float64",
      "z": "float64"
    }
  },
  "robot_mounted": "bool",
  "status": "int32",
  "success": "bool"
}

Tab. 19 Rückgabewerte des `get_calibration`-Services¶
`status`	`success`	Beschreibung
0	`true`	eine gültige Kalibrierung wurde zurückgegeben
2	`false`	die Kalibrierung ist nicht verfügbar