参数化轨迹导引三维扫描与点云对齐研究

三维视觉扫描是获取空间物体立体全貌的一种先进的非接触式测量方法。利用光栅扫描解算出的局部点云需逐一对齐,以获得全貌结果。针对多角度视角扫描对齐低效与误差波动大的缺点,提出利用参数化轨迹导引机器人环绕物体扫描新方法。考虑机器人结构参数,求出其运动学逆解的各关节转角函数,并仿真轨迹。利用机器人运动控制距离与扫描仪数据关系,导出局部点云归一化对齐转换矩阵,将扫描数据转换到世界坐标系。实验结果表明:数据对齐的最大误差小于0.09mm。方法适于测量工作空间内不同目标,有效提高视觉系统柔性与扫描效率。