基于机器人手眼标定的末端工具参数优化

• 作者: 刘达 张立龙 曹彤
• 来源期刊: 生物医学工程学杂志
• 关键词: 手术机器人 一次注册 手眼标定 参数优化
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 新技术与新方法
• 页码范围: 271-277
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7507/1001-5515.201607037

摘要

为简化手术机器人的操作流程、缩短手术准备时间,本文提出一种新的快速手眼标定方法——次注册法,并在分析该方法误差产生原因的基础上,又提出一种实用的手术机器人末端工具的参数优化方法.一次注册法利用空间固定的双目摄像机识别固定在机器人末端工具上的标记物,并由机器人关节参数可确定标记物的空间位姿,从而建立摄像机坐标系与机器人基坐标系的联系,完成手眼标定;但考虑到机器人末端工具的加工、装配误差,本文建立以机器人末端坐标系与末端工具坐标系之间的转换矩阵为变量的误差方程,运用数值优化方法实现了对机器人末端工具参数的优化.实验结果表明:一次注册法与现有方法相比可以显著地提高手术机器人的手眼标定效率,参数优化方法可以显著地提高一次注册法的绝对定位精度,使其满足临床手术的要求.