基于双目视觉距离误差测量的工业机器人运动学标定方法

针对机器人标定中存在的成本昂贵以及应用生产中末端精度低问题,提出了一种基于双目视觉距离误差测量的工业机器人运动学标定方法。首先,进行双目相机标定和畸变矫正,通过双目视觉测量模型计算匹配特征点的距离并提出三维空间坐标的双目视差空间位置匹配策略。其次,以机器人运动学模型为基础,引入微分算子建立机器人微分运动模型,建立机器人运动学误差模型,得出机器人各个关节的运动学参数与机器人末端位置误差之间的关系。最后,以IRB1200机器人为研究对象,对比分析应用高精度激光跟踪仪与双目视觉测量方法得到的距离误差和位置误差,两者误差均在10^(-1)mm级别,满足距离误差和位置误差测量要求,且经多种优化算法对机器人进行运动学标定后,其距离误差比优化前平均降低了61.5%。基于双目视觉距离误差测量工业机器人运动学标定方法可有效提高机器人末端精度,降低标定成本。

IR-UWB定位系统距离误差建模及性能研究

基于相干TOA测距算法,研究了IR-UWB无线室内定位系统中由脉冲信号传播特性导致的多径误差和NLOS误差的建模问题。首先利用IEEE 802.15.4a信道模型中的多径信息给出了与系统带宽有关的多径距离误差分布参数。结合IR-UWB信号穿墙传播几何结构,理论推导了穿墙额外传播时延导致的几何距离误差限。对完全NLOS环境下定位的仿真结果表明,利用NLOS距离误差信息直接对TOA测距结果的修正可以显著提高定位精度。

一种新的机器人机构距离误差模型及补偿算法

在标定机器人绝对位置精度和实施误差综合补偿过程中,必然涉及到测量系统坐标系与机器人基础坐标系间的变换.由于这一变换很难精确测定.从而给机器人绝对位置精度标定与误差补偿带来了难以克服的困难.本文首次提出了一种新的机器人机构距离误差计算模型及补偿算法,论证了距离误差同样可以作为机器人绝对位置精度的一种度量.利用该模型和算法对机器人进行误差分析和实施误差综合补偿,可避开上述测量系统与机器人系统间的坐标变换,从而简化了机器人绝对位置精度的标定过程,为提高机器人的绝对位置精度开辟了一个新的简便的途径.

激光跟踪仪测量距离误差的机器人运动学参数补偿

机器人位置精度检测为距离误差检测,检测末端位置指令距离和实际距离之间的误差。为达到提高机器人精度的目的,需对机器人运动学参数进行补偿。文中采用激光跟踪仪检测机器人距离误差,通过研究得出的机器人距离误差模型和实际的运动学参数的映射。Hayati提出的修正的机器人D-H运动学模型中某些参数是不可以辨识的,引入辨识距离误差矩阵的条件数,通过计算条件数,剔除了机器人距离误差运动学参数模型中不可辨识的参数。最后对机器人可辨识的运动学参数误差进行补偿,从而提高了机器人的精度。

基于旋量理论及距离误差的机械臂标定新方法

为提高机械臂的定位及定姿精度,必须对其进行标定.标定能否达到预期目的,主要取决于所采用的运动学模型及消除参数识别过程中外来误差的影响.分析了基于不同运动学模型时机械臂的初始位姿误差对标定结果的影响.提出了一种结合旋量理论与距离模型的标定用数学模型.该模型考虑了机械臂初始位姿误差对标定的影响,解决了用D-H参数建模存在的弊端,同时能消除因机械臂坐标系统与测量设备坐标系统之间转换所带来的误差,克服了测量技术上的困难.仿真计算验证了这种新标定数学模型的可行性.

能量分簇传感器网络距离误差校正MDS-MAP定位算法

经典MDS-MAP算法在无线传感器网络定位中存在误差较大及计算量随网络规模增大而急剧增加的缺点。该文设计了基于自身和邻居节点剩余能量大小的成簇方法,形成的簇具有适当节点连接度和簇大小,降低了下一步定位算法的计算量和误差。然后对于仅有连通信息的簇内节点,利用时间差测距方法获得簇首与其他单跳节点间距离。提出多跳节点间距离误差校正算法,利用相邻节点的几何关系及节点连接度信息,获得簇内多跳间隔节点距离。采用多维标度技术计算各簇内节点相对坐标,融合簇间坐标并通过锚节点转换为绝对坐标,最终实现节点的定位。所提方法通过能量分簇及多跳间隔节点加权几何距离校正算法,相对于经典多维标度算法定位提供更准确的节点间距离信息,能够在进一步提高定位精度的基础上降低无线传感器网络定位功耗。

基于距离误差的机器人运动学标定

基于机器人的DH运动学模型,建立了机器人各坐标系间的齐次变换误差模型.为避免因轴线的微小偏差引起连杆距离的较大变动,利用修正的DH运动学模型,建立了平行关节的齐次变换误差模型;用空间两点间的距离误差衡量机器人的绝对定位精度,并结合所建立的齐次变换误差模型,推导了基于距离误差的运动学标定模型,距离误差的引入避免了坐标系的转化,简化了测量过程;最后,使用三坐标测量仪对课题组研制的6自由度工业机器人末端点位置进行了测量.经过关节参数的求解、补偿及校正,距离误差绝对值的均值相对于校正前减少了50%以上,机器人的定位精度得到明显改善.

距离误差模型在机器人精度研究中的应用

众所周知，空间任意两点在不同正交坐标系下的坐标是不同的，但其距离却是相同的．利用这个特点可以构造机器人的距离误差模型￣［６］．研究表明，距离误差模型对于研究机器人的位置精度具有事半功倍的效果．本文论证了一股机器人距离精度与位置精度间的单值对应关系，并给出了机器人距离误差模型在ＰＵＭＡ５６０机器人位置误差补偿中的应用情况．

多传感器距离误差配准算法研究及仿真分析

舰艇编队组网定位系统中距离维量测受舰艇摇摆影响较小,因此利用多传感器纯距离信息进行目标定位具有精度高的特点。基于多传感器纯距离定位算法中的解二次方程法,研究通过对多传感器进行网络组合,从n个传感器选n 1个传感器构成n个子网。再利用不同子网对同一探测目标的定位差值,构建了系统误差观测模型;推导给出了多传感器距离误差配准算法;分析了系统误差条件下定位系统的GDOP表达形式。通过采用相对阈值和截断奇异值方法减轻矩阵病态性,提高了估计的稳健性。仿真结果表明给出的算法对于纯距离误差估计的有效性。

基于距离误差的服务机器人运动学参数标定研究

基于MDH(Modified Denavit-Hartenberg)模型,建立自主研发的服务机器人单个关节误差模型,用空间两点间的距离误差衡量机器人的绝对定位精度,并结合建立的单关节误差模型,推导了基于距离误差的运动学标定模型。运用该标定模型不仅可以简化测量过程,还可以避免测量系统与机器人系统之间的坐标转换,从而提高测量精度。最后,结合服务机器人部分解耦的结构特征来制定实验测量点的选取方案,并使用三坐标测量机测量其末端位置。实验结果表明,机器人的绝对定位精度得到明显提高。

低空目标电波折射距离误差预报新方法

在以往电波折射预报方法研究中，都是假设目标在数十公里以上高度，但对防御体系雷达来说，目标一般较低。因此，本文提出了一种新的对付低空目标的电流折射误差预报方法。

采用测量距离方向法试射时距离误差的新校正方法

新型舰炮武器系统在装备测速雷达后能精确校正初速误差。为了有效提高新系统在校正距离误差时的精度,通过误差分析、仿真计算,提出了舰炮校正距离误差的新方法。新方法对装备设计及作战使用具有很大的参考价值。

基于改进IGG3权函数距离误差模型的工业机器人标定

在工业机器人的标定过程中,测量粗差数据会对标定结果精度产生影响,为此,提出了一种基于改进IGG3权函数距离误差模型的工业机器人标定方法,将改进的IGG3权函数最小二乘辨识算法用于工业机器人距离误差标定中,以进一步提高工业机器人的标定精度。以SR4C型工业机器人为研究对象,建立了机器人距离误差数学模型,进行了IGG3权函数最小二乘辨识算法的理论研究。构建了机器人标定实验系统,进行了基于改进IGG3权函数距离误差模型的工业机器人标定实验,实验结果表明,所提方法可有效减小粗差数据对标定精度的影响。该方法可用于工业机器人标定和校准领域,以提高工业机器人定位精度。

基于距离误差的机器人参数辨识模型与冗余性分析

为避免机器人运动学参数辨识过程中,测量坐标系与机器人基坐标系之间繁琐的坐标变换,首先利用关节旋量的空间几何特性,提出了基于伴随变换的距离误差模型。其次,针对距离误差模型中可辨识参数的冗余性,通过辨识雅可比矩阵的零空间分析,确定了可辨识参数的数目与误差测量方式之间的关系。确定了绕对应关节旋转的测量方式和相对初始位形的测量方式下可辨识参数的数目。最后,对KUKA you Bot机器人的运动学参数辨识进行了实验研究,实验结果验证了距离误差模型的有效性和参数冗余性分析的正确性。

对流层距离误差预报法的检验与改进

根据９９个实测折射率剖面，对“预报对流层距离误差的新方法”［１，２］的实用性和精度进行了验证；同时提出了对流层距离误差线性回归预报的新方法，并且讨论了该方法的精度。

距离误差提取方法研究

在制导雷达中,为闭合距离跟踪回路,必须要提取距离误差。阐述了2种距离误差提取方法,2种方法均采用前后波门,分别在视频和中频完成距离误差提取,通过详细的理论推导对这2种方法的误差提取电路的特性进行分析,得到距离误差曲线。并讨论了视频积累和中频积累的差别,对视频积累的效果进行了详尽的分析,所得结论对实际工程有指导意义。

步进频雷达的距离误差提取方法

在宽带系统中如何测距是高分辨雷达亟待解决的问题,本文针对步进频信号提出了一种新的距离误差提取方法。该方法利用步进频脉压结果的泄漏,首先建立脉压包络次大值与目标距离的对应表,然后用实际脉压结果的归一化次大值查表得到目标的距离。仿真结果表明,这种方法与宽度最优波门的波形分析法性能相当,且抗相邻散射点干扰的能力更强。

上仰轰炸距离误差分析

本文对上仰轰炸投弹瞬间的原始误差所引起的距离误差进行了详细分析 ,并对误差进行了估算。

一种基于改进形态维的尺度距离误差图像分割算法

在提取改进的形态维分形特征基础上，提出了一种基于分形尺度距离误差的图像检测分割算法。该算法针对数字图像的形态维分形模型，进行有效的归一化分析，构建新的尺度距离误差特征，并设定阈值进行分割。实验证明具有良好的检测分割效果。

基于图像信息熵的ptychography轴向距离误差校正

在轴向距离参与运算的ptychography算法中,轴向距离误差会使重建图像变模糊并降低图像的分辨率.本文基于菲涅耳衍射理论建立了轴向距离误差模型,根据不同轴向距离误差对重构图像清晰度的影响,提出用图像信息熵确定图像最清晰时的轴向距离,并重建出清晰的ptychography图像.比较了图像能量变化、Tamura系数和图像信息熵这三种图像清晰度评价函数在轴向距离误差校正过程中的分布情况,发现它们均具有单峰性,且峰值确定的轴向距离相同.图像信息熵相比其他两种图像清晰度评价函数具有更高的灵敏性.仿真以及实验均证明了基于图像信息熵的ptychography轴向误差校正的可行性.