机器人手眼校准线性算法及可靠性分析

机器人手眼矩阵计算是机器人视觉、机器人校准以及视觉伺服等研究领域共同的课题。文中利用矩阵直积和参数矩阵特征向量推导了机器人手眼转换矩阵的线性方程 ,通过最小二乘法得到线性闭解 ,采用Rodrigues公式对所求解的旋转部分进行正交化以消除测量噪声的影响 ,由计算试验证明正交化所引入的误差在绝大多数情况是允许的 ,所求线性解严格满足手眼方程。并通过数值仿真计算 ,验证了算法对测量数据的平移、转动扰动具有较高的鲁棒性。

基于主动视觉的机器人末端姿态测量

采用平面校准形及移动摄像机到不同形位摄取图像的方法来进行摄像机校准 ,由灭点正交性和单对应矩阵的固有特征估计摄像机内、外参数初值 ,通过非线性优化来最小化投影误差 ;利用遗传算法求解机器人手眼矩阵 ,避免了初值估计 ,可容易地得到机器人执行器末端相对于绝对坐标系的姿态 .实验和计算验证表明 ,这种测量方法是有效的 ,可以用于机器人校准、机器人辅助测量以及机器人辅助手术等领域 .

基于主动视觉的机器人辅助测量

机器人在测量领域得到了广泛的应用 ,文中给出了基于单目视觉的机器人辅助测量 ,采用摄象机校准得到摄象机内、外参数 ,由手眼转换关系移动机器人执行器得到要求的摄象机运动 ,从而求出空间点在摄象机坐标系中的坐标 。