坐标转换
坐标转换 API 参考文档
模块：convert_transform_api — 相机坐标系 → 机械臂基坐标系
1. 类方法
类方法 CameraToBaseConverter.from_json()
CameraToBaseConverter.from_json(config_path)
参数
| 参数 | 类型 | 必需 | 说明 |
|---|---|---|---|
config_path |
str / Path | 是 | JSON 配置文件路径（包含旋转矩阵、平移向量、单位设置等） |
返回值
CameraToBaseConverter — 转换器实例
使用示例
Python
from convert_transform_api.convert_transform_api import CameraToBaseConverter converter = CameraToBaseConverter.from_json("coordinate_transform.json") print("转换器已加载")
💡 提示：需先准备 JSON 配置文件，格式见附录 §4。
2. 实例方法
实例方法 converter.cam_point_to_base()
result = converter.cam_point_to_base(camera_point, ee_pose, output_unit="mm")
参数
| 参数 | 类型 | 必需 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
camera_point |
Sequence[float] | 是 | — | 相机坐标系下的 3D 点 [x, y, z]，单位由配置文件决定 |
ee_pose |
Sequence[float] | 是 | — | 机械臂末端位姿 [x, y, z, rx, ry, rz] |
output_unit |
str | 否 | 配置值 | 输出位置单位，可选 'mm' 或 'm' |
返回值
{ "ok": True, "camera_point_m": [x, y, z], "camera_point_mm": [x, y, z], "point_ee_m": [x, y, z], "point_ee_mm": [x, y, z], "point_base_m": [x, y, z], "point_base_mm": [x, y, z], "point_base": [x, y, z], "point_base_unit": "mm", "pose_base_mrad": [x, y, z, 0, 0, 0], "pose_base_mmrad": [x, y, z, 0, 0, 0], "pose_base": [x, y, z, 0, 0, 0], "pose_base_unit": "mm/rad" }
使用示例
Python
# 创建转换器 converter = CameraToBaseConverter.from_json("coordinate_transform.json") # 相机坐标点 → 基坐标系点 result = converter.cam_point_to_base( camera_point=[0.1, 0.2, 0.7], # 相机坐标(米) ee_pose=[-117.0, 0.0, 520.0, 3.141, 1.570, 0.0], # 末端位姿(毫米/弧度) output_unit="mm" ) base_point = result["point_base"] print(f"基座坐标: X={base_point[0]:.2f}, Y={base_point[1]:.2f}, Z={base_point[2]:.2f} mm")
实例方法 converter.cam_pose_to_base()
result = converter.cam_pose_to_base(camera_pose, ee_pose, output_unit="mm", output_euler_mode="fixed_xyz")
参数
| 参数 | 类型 | 必需 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
camera_pose |
Sequence[float] | 是 | — | 相机坐标系下的物体位姿 [x, y, z, rx, ry, rz] |
ee_pose |
Sequence[float] | 是 | — | 机械臂末端位姿 [x, y, z, rx, ry, rz] |
output_unit |
str | 否 | 配置值 | 输出位置单位，可选 'mm' 或 'm' |
output_euler_mode |
str | 否 | 配置值 | 输出欧拉角模式，如 'fixed_xyz'、'fixed_zyx_abc_xyz' |
返回值
{ // 同 cam_point_to_base 的所有字段 + 姿态信息 "ok": True, "pose_base": [x, y, z, rx, ry, rz], "pose_base_unit": "mm/rad", // ... 还包含多种单位/格式的中间结果 }
使用示例
Python
result = converter.cam_pose_to_base( camera_pose=[0.1, 0.2, 0.7, 0.0, 0.0, 0.0], # 相机位姿(米/弧度) ee_pose=[-117.0, 0.0, 520.0, 3.141, 1.570, 0.0], # 末端位姿(毫米/弧度) output_unit="mm", output_euler_mode="fixed_xyz" ) base_pose = result["pose_base"] print(f"基座位姿: X={base_pose[0]:.2f}, Y={base_pose[1]:.2f}, Z={base_pose[2]:.2f}") print(f"基座姿态: Rx={base_pose[3]:.4f}, Ry={base_pose[4]:.4f}, Rz={base_pose[5]:.4f}")
3. 兼容函数
独立函数 convert_camera_to_base()
x, y, z = convert_camera_to_base(x, y, z, ee_pose, config_path, output_unit)
参数
| 参数 | 类型 | 必需 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
x |
float | 是 | — | 相机坐标系 X 坐标 |
y |
float | 是 | — | 相机坐标系 Y 坐标 |
z |
float | 是 | — | 相机坐标系 Z 坐标 |
ee_pose |
Sequence[float] | 是 | — | 机械臂末端位姿 [x, y, z, rx, ry, rz] |
config_path |
str | 否 | 默认配置 | JSON 配置文件路径（如不传则使用模块默认配置） |
output_unit |
str | 否 | 配置值 | 输出单位 'mm' 或 'm' |
返回值
tuple[float, float, float] — 基坐标系下的 (X, Y, Z) 坐标
使用示例
Python
from convert_transform_api.convert_transform_api import convert_camera_to_base x, y, z = convert_camera_to_base( x=0.1, y=0.2, z=0.7, ee_pose=[-117.0, 0.0, 520.0, 3.141, 1.570, 0.0] ) print(f"基座坐标: X={x:.2f}, Y={y:.2f}, Z={z:.2f} mm")
4. 附录 — JSON 配置文件格式
coordinate_transform.json
JSON
{
"convert": {
// 相机→末端 旋转矩阵 (3×3)
"rotation_cam_to_ee": [
[0.0, -1.0, 0.0],
[1.0, 0.0, 0.0],
[0.0, 0.0, 1.0]
],
// 相机→末端 平移向量(米)
"translation_cam_to_ee_m": [-0.083, 0.035, -0.02],
// 以下为输入/输出单位设置
"camera_point_unit": "m", // 相机坐标输入单位
"ee_position_unit": "mm", // 末端位置输入单位
"ee_angle_unit": "rad", // 末端角度输入单位
"output_position_unit": "mm", // 输出位置单位
"ee_euler_mode": "fixed_zyx_abc_xyz" // 末端欧拉角模式
}
}
💡 提示：旋转矩阵
rotation_cam_to_ee 和平移向量 translation_cam_to_ee_m 需根据实际相机安装位置进行标定。请参考相机外参标定流程获取正确的值。5. 依赖安装
Shell
pip install numpy scipy
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