一种基于平面的手术机器人手眼标定方法

• 作者: 丁辉 刘文博 吴迪 孟繁乐 曾柏伟 王广志
• 来源期刊: 生物医学工程学杂志
• 关键词: 手术机器人 手眼标定 激光测距仪 立体正交平面 非线性优化
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 200-207,213
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7507/1001-5515.201605050

摘要

本文针对机械臂末端安装激光测距仪的手术机器人的手眼标定,设计了基于平面模板标定的方法,给出了平面模板的数学模型并推导了求解方法.针对实际系统中存在的测量误差,提出了一种新的关于单平面数据优选的算法,可有效地剔除测量误差大的数据,提高标定精度;在此基础上,进一步提出使用立体正交平面改进标定精度的方法,应用非线性优化方法提高手眼标定精度.为验证精度,使用激光测距仪从不同角度、位置对空间中的某些固定点和一个长方体的表面进行测量.结果表明,单平面方法标定的精度为(1.37±0.24) mm,使用立体正交平面得到的标定精度为(0.37±0.05) mm;测量三维空间点的平均FRE为0.24 mm,平均TRE为0.26 mm;角度的测量偏差最大为0.4°.通过实验验证了本文方法的有效性,同时结果表明本方法的标定精度较高,能够满足手术机器人准确定位的需求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴迪		24	186	6.0	13.0
2	王广志		89	1498	23.0	36.0
3	丁辉		51	500	11.0	21.0
4	刘文博		3	8	2.0	2.0
5	孟繁乐		2	2	1.0	1.0
6	曾柏伟		2	2	1.0	1.0