基于线激光传感器的机器人快速手眼标定方法 和自动化程序

• 作者: 杨霄 卓磊 周东 徐文浩
• 来源期刊: 电焊机
• 学科: 工学
• 关键词: 线激光传感器;机器人手眼标定;标准球;自动化程序;弧焊
• 年，卷（期）: 2025,（1）
• 页码范围: 51-57
• 页数: 7页
• 语种: 中文

摘要

线激光传感器用于焊接机器人视觉引导时，易出现前期手眼标定较为繁琐、人为误差较大、后期难以复用和自动重标定等问题，提出了一种基于标准球的机器人快速手眼标定方法和通用性自动标定程序。该方法利用线激光传感器扫描标准球，通过球心拟合算法获取球心位置，并结合机器人位姿信息，建立传感器坐标系与机器人坐标系之间的转换关系。自动标定程序支持多种品牌机器人、线激光传感器和通讯协议，并采用PCL点云库和MathNET数值计算库进行计算，实现了标定过程的自动化和通用性。试验结果表明，该方法只需机器人粗略示教5个程序点，即可在2 min内自动扫描并获得标定结果，标定精度优于0.5 mm，满足机器人弧焊应用要求。此外，该程序易于复用，可简化机器人搭载线激光3D视觉系统的前期调试和后期运维工作，有效解决了传统手眼标定方法的不足，为线激光传感器在机器人视觉引导中的应用提供了便利。未来，将从减小球心拟合误差、优化扫描位置姿态等方面对标定方法进行进一步优化，并拓展其在高能束精密焊接等领域的应用。