在線手眼標(biāo)定是應(yīng)對機械臂移動后手眼標(biāo)定失效問題的核心技術(shù)，其核心目標(biāo)是在機械臂作業(yè)過程中，無需中斷正常工作即可實時完成相機坐標(biāo)系與機械臂坐標(biāo)系映射關(guān)系的校準(zhǔn)與更新，通過動態(tài)適配機械臂運動誤差、環(huán)境變化及系統(tǒng)狀態(tài)偏移，保障視覺-機械臂協(xié)同作業(yè)的持續(xù)精度。相較于傳統(tǒng)離線手眼標(biāo)定（需在系統(tǒng)初始化或停機狀態(tài)下完成），在線手眼標(biāo)定具有“實時性強、適應(yīng)性廣、自動化程度高”的核心優(yōu)勢，已成為工業(yè)精密裝配、機器人自主作業(yè)、動態(tài)檢測等復(fù)雜場景的主流技術(shù)選擇。當(dāng)前在線手眼標(biāo)定的主流方案可分為“基于標(biāo)定靶標(biāo)的在線標(biāo)定方案、無靶標(biāo)在線標(biāo)定方案、基于多傳感器融合的在線標(biāo)定方案”三大類，各類方案基于不同的技術(shù)原理與實施邏輯，適配不同的應(yīng)用場景，其核心差異在于特征信息來源、偏差求解方式及校準(zhǔn)效率的不同。基于標(biāo)定靶標(biāo)的在線標(biāo)定方案是目前應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的主流方案，其核心原理是在作業(yè)場景中固定或隨動部署標(biāo)定靶標(biāo)（如棋盤格靶標(biāo)、AprilTag二維碼靶標(biāo)、球面靶標(biāo)），通過機械臂帶動相機（眼在手上模式）或機械臂帶動靶標(biāo)（眼在手外模式），實時采集靶標(biāo)圖像與機械臂位姿數(shù)據(jù)，基于手眼標(biāo)定基本模型動態(tài)求解并更新坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣。該方案的核心優(yōu)勢在于特征點明確、求解穩(wěn)定、精度可控，其技術(shù)體系可分為“固定靶標(biāo)在線標(biāo)定”與“隨動靶標(biāo)在線標(biāo)定”兩種細分方案。固定靶標(biāo)在線標(biāo)定方案適用于作業(yè)場景相對固定的場景（如工業(yè)生產(chǎn)線精密裝配、自動化檢測），實施流程遵循“靶標(biāo)部署-實時數(shù)據(jù)采集-動態(tài)偏差求解-參數(shù)更新-閉環(huán)驗證”的全流程：首先在機械臂作業(yè)區(qū)域的固定基座上部署高精度標(biāo)定靶標(biāo)，確保靶標(biāo)始終處于相機視場覆蓋范圍或機械臂可帶動相機到達的區(qū)域；在機械臂正常作業(yè)過程中，系統(tǒng)按預(yù)設(shè)周期（如每完成10次作業(yè)循環(huán)）或觸發(fā)條件（如檢測到視覺定位偏差超出閾值），自動控制機械臂帶動相機（眼在手上）拍攝靶標(biāo)圖像，或機械臂帶動末端執(zhí)行器靠近靶標(biāo)（眼在手外）使靶標(biāo)進入相機視場；視覺模塊提取靶標(biāo)特征點的圖像坐標(biāo)，機械臂運動狀態(tài)采集模塊同步獲取當(dāng)前各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角及末端理論位姿數(shù)據(jù)；核心算法模塊基于經(jīng)典手眼標(biāo)定模型（眼在手上為AX=XB，眼在手外為XA=BX），結(jié)合最新采集的數(shù)據(jù)與歷史標(biāo)定參數(shù)，采用迭代優(yōu)化算法（如最小二乘法、LM算法）動態(tài)求解更新轉(zhuǎn)換矩陣；最后通過視覺定位與機械臂執(zhí)行的偏差驗證，確認校準(zhǔn)效果，若偏差滿足要求則更新系統(tǒng)標(biāo)定參數(shù)，否則重復(fù)采集與求解流程。該方案的關(guān)鍵技術(shù)要點在于靶標(biāo)的穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)采集的時序同步：靶標(biāo)需采用高剛性材料制作，避免環(huán)境振動導(dǎo)致的位置偏移；通過硬件觸發(fā)（TTL信號）實現(xiàn)相機圖像采集與機械臂位姿數(shù)據(jù)采集的嚴(yán)格同步，確保每組數(shù)據(jù)對應(yīng)同一時刻的系統(tǒng)狀態(tài)，降低時間偏差對校準(zhǔn)精度的影響。隨動靶標(biāo)在線標(biāo)定方案則適用于機械臂需要大范圍移動或作業(yè)場景動態(tài)變化的場景（如移動機器人自主抓取、戶外作業(yè)機器人），其核心差異在于將標(biāo)定靶標(biāo)固定于機械臂末端（眼在手外模式）或固定于基座但可隨作業(yè)場景移動（眼在手上模式），通過機械臂的自主運動實現(xiàn)靶標(biāo)與相機的相對姿態(tài)變化。