结合精度补偿的机器人优化手眼标定方法

• 作者: 吴孜越 李湛 杨树明 田鹏飞 瞿兴 胡鹏宇
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 机器人 优化 重投影误差 模型精度补偿
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 页码范围: 99-106
• 页数: 8页
• 分类号: TP249
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb202008013

摘要

为了解决制造现场机器人高精度视觉测量定位的问题提出了一种结合模型精度补偿的机器人方位与手眼关系同步标定方法.该方法首先将视觉系统与机器人之间的位姿关系即手眼关系以及标定板与机器人坐标系的空间转换关系作为待优化求解对象,用齐次坐标矩阵分别表示机器人运动学正解以及视觉系统与标定板之间的位姿关系,进而构建闭环的机器人手眼关系优化方程;然后,使用三维旋转群表示旋转矩阵,建立了标定模型方程,用非线性全局优化的方式同步得到标定方程中矩阵的旋转和平移初始解,采用最小化相机的重投影误差提高了标定精度;最后,使用机器人运动学标定设备提升了本体的模型精度,再进行视觉标定得到了更准确的标定结果.实验结果表明:该标定方法只需提前示教若干点即可自动完成,操作简易高效;在补偿了机器人本体的臂长和关节零位误差后,算法精度从0.15 mm提升至0.10 mm.与经典的手眼标定方法相比,所提方法在不同测试数据集下的标定精度和稳定性均最优.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨树明	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	12	29	3.0	5.0
2	吴孜越	河南科技大学机电学院	32	112	5.0	10.0
3	田鹏飞	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	1	0	0.0	0.0
4	李湛		1	0	0.0	0.0
5	胡鹏宇	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	1	0	0.0	0.0
6	瞿兴	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	1	0	0.0	0.0