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本发明公开了一种用于线结构光传感器的手眼标定系统及标定方法，涉及视觉标定技术领域，本发明的装置包括机器人、线结构光传感器、末端工具和锥形标靶。本发明的方法包括以下步骤：S1、移动机器人使末端工具的尖端与锥形标靶的锥尖对准，记录末端工具尖端的空间坐标；S2、移动机器人，测量并记录线结构光传感器测量锥尖位置的坐标，记录当锥尖位于线结构光的光平面上时，末端工具尖端的空间坐标；S3、移动机器人，重复执行步骤S2，在线结构光传感器测量范围内采集至少4组标定点坐标数据；S4、利用多组标定点坐标数据，建立标定点坐标约束的最小二乘方程，计算出手眼标定变换矩阵。本发明的标定系统简单易得，本发明的方法精度高、效率高。