基于球面拟合法的机器人与变位机位姿关系标定

提出基于最小二乘法的球面拟合法来标定机器人与变位机的位姿关系.首先变位机分别旋转或倾斜到多个位置,记录TCP点在对应位置的位姿数据并建立球面方程,采用最小二乘法拟合最优球面,从而求得变位机坐标系原点.然后采用同样的方法,让TCP点在变位机两个轴向作多点标记,可进一步求得坐标系各轴的方向矢量,实现位姿关系标定.为消除偶然因素的影响,提出了距离偏差率概念并设定取点阈值判定方法,提高了标定精度.结果表明,该方法可以有效减小随机误差,避免偶然因素的影响,具有较高的标定精度.

立体偏折术的高效标定及法线计算方法

法线计算和系统位姿关系标定是立体偏折术测量的关键技术。针对法线匹配,在立体视觉极线准则的基础上采用假设点的方法,将法线计算转化为一维搜索法线夹角最小值问题。通过查找两个相机对应同一采样点的法线夹角的最小值来获取镜面梯度,最终通过径向基插值函数从梯度数据中恢复镜面精确面形。针对系统位姿关系标定,提出采用将标定板和镜面相结合的位姿关系标定方法。将标定板的厚度纳入标定模型中,提高了标定精度。该方法只需一个镜面反射图像即可确定相机和显示屏幕的位姿关系,使标定过程更加自由和灵活。初步实验验证了所提方法的可行性。