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基于对偶四元数的机器人基坐标系标定方法研究
被引量:
5
1
作者
高远
刘晓平
+1 位作者
王刚
梁建刚
《机电工程》
CAS
2017年第3期310-314,320,共6页
针对借助激光跟踪仪标定机器人所涉及的坐标系统一问题,对基于空间几何法拟合建立的基坐标系与机器人理论基坐标系的转换关系进行了研究,提出了一种基于对偶四元数法的机器人基坐标系标定方法。利用指数积公式推导了七自由度串联机器人...
针对借助激光跟踪仪标定机器人所涉及的坐标系统一问题,对基于空间几何法拟合建立的基坐标系与机器人理论基坐标系的转换关系进行了研究,提出了一种基于对偶四元数法的机器人基坐标系标定方法。利用指数积公式推导了七自由度串联机器人正运动学,建立了基于对偶四元数表示法的机器人基坐标系标定模型,该模型将拟合建立的基坐标系与机器人理论基坐标系之间坐标转换的旋转与平移过程进行了统一描述。研究结果表明,该标定方法可一次性计算出标定方程的旋转部分和平移部分,避免了传统位姿分步计算过程中的误差传递,直接提高了标定精度。这些结论可对于类似机器人手眼标定、多机器人协作基坐标系标定问题提供参考。
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关键词
机器人基坐标
系
标定
对偶四元数
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职称材料
机器人基坐标系精确标定的对偶四元数法
被引量:
3
2
作者
王刚
刘晓平
+1 位作者
高远
韩松
《北京邮电大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第1期18-22,共5页
针对离线编程系统中机器人在世界坐标系下的位姿描述问题,提出一种利用对偶四元数精确标定机器人基坐标系的方法.首先在利用指数积公式建立机器人正运动学模型的基础上,推导了基于单位对偶四元数表示法的机器人基坐标系标定模型,该模型...
针对离线编程系统中机器人在世界坐标系下的位姿描述问题,提出一种利用对偶四元数精确标定机器人基坐标系的方法.首先在利用指数积公式建立机器人正运动学模型的基础上,推导了基于单位对偶四元数表示法的机器人基坐标系标定模型,该模型将世界坐标系与机器人基坐标系之间坐标转换的旋转与平移过程进行统一描述;其次,以对偶四元数的几何性质为约束条件,建立最小方差目标方程,引入拉格朗日乘子法求解最优的位姿变换矩阵;最后,对6自由度串联机器人进行了标定实验.实验结果表明,该标定方法可以有效解决工业应用环境中机器人的基坐标系标定问题,同时也为机器人手眼标定、多机器人协作基坐标系标定问题提供了参考依据.
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关键词
机器人基坐标
系
世界
坐标
系
标定
对偶四元数
原文传递
一种激光视觉引导的自动识别V形焊缝的算法
被引量:
8
3
作者
凌超
嵇保健
+1 位作者
洪磊
沈健
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2017年第6期9-12,17,共5页
如何准确地识别线结构光在V形焊缝上留下的光带是机器视觉的一个关键技术,对此文章提出一种新的图像处理方法。首先对原图像进行中值滤波。然后选用一种新的高斯模板对其进行滤波,可以有效地去除面积较大,宽度较宽的噪声。接着采用一种...
如何准确地识别线结构光在V形焊缝上留下的光带是机器视觉的一个关键技术,对此文章提出一种新的图像处理方法。首先对原图像进行中值滤波。然后选用一种新的高斯模板对其进行滤波,可以有效地去除面积较大,宽度较宽的噪声。接着采用一种新的ROI区域提取算法,可以有效地确定光带所在位置,提高运算效率。然后采取孤点滤波删除散落在图像上的曝光点。接着对其进行细化,提取激光条纹中心线。提取焊缝特征点时,运用斜率法将图像中的点进行分类随后进行最小二乘法的直线拟合,得到特征点坐标。然后将特征点坐标从图像坐标系转到基坐标系下。最后通过计算得到焊缝参数。实验结果表明:V形坡口的角度、高度、宽度的计算结果与实际值的相对误差分别为0.33%、0.585%、0.186%。满足的抗干扰能力强、精度高和实际焊接等要求。
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关键词
激光视觉
最小二乘法
直线拟合
机器人基坐标
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职称材料
题名
基于对偶四元数的机器人基坐标系标定方法研究
被引量:
5
1
作者
高远
刘晓平
王刚
梁建刚
机构
北京邮电大学自动化学院
出处
《机电工程》
CAS
2017年第3期310-314,320,共6页
基金
北京科委应用重大基金资助项目(141100003514003)
文摘
针对借助激光跟踪仪标定机器人所涉及的坐标系统一问题,对基于空间几何法拟合建立的基坐标系与机器人理论基坐标系的转换关系进行了研究,提出了一种基于对偶四元数法的机器人基坐标系标定方法。利用指数积公式推导了七自由度串联机器人正运动学,建立了基于对偶四元数表示法的机器人基坐标系标定模型,该模型将拟合建立的基坐标系与机器人理论基坐标系之间坐标转换的旋转与平移过程进行了统一描述。研究结果表明,该标定方法可一次性计算出标定方程的旋转部分和平移部分,避免了传统位姿分步计算过程中的误差传递,直接提高了标定精度。这些结论可对于类似机器人手眼标定、多机器人协作基坐标系标定问题提供参考。
关键词
机器人基坐标
系
标定
对偶四元数
Keywords
robot base frame
calibration
dual quaternion
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
机器人基坐标系精确标定的对偶四元数法
被引量:
3
2
作者
王刚
刘晓平
高远
韩松
机构
北京邮电大学自动化学院
出处
《北京邮电大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第1期18-22,共5页
基金
北京科委重大科技专项项目(141100003514003)
文摘
针对离线编程系统中机器人在世界坐标系下的位姿描述问题,提出一种利用对偶四元数精确标定机器人基坐标系的方法.首先在利用指数积公式建立机器人正运动学模型的基础上,推导了基于单位对偶四元数表示法的机器人基坐标系标定模型,该模型将世界坐标系与机器人基坐标系之间坐标转换的旋转与平移过程进行统一描述;其次,以对偶四元数的几何性质为约束条件,建立最小方差目标方程,引入拉格朗日乘子法求解最优的位姿变换矩阵;最后,对6自由度串联机器人进行了标定实验.实验结果表明,该标定方法可以有效解决工业应用环境中机器人的基坐标系标定问题,同时也为机器人手眼标定、多机器人协作基坐标系标定问题提供了参考依据.
关键词
机器人基坐标
系
世界
坐标
系
标定
对偶四元数
Keywords
robot base frame
world coordinate system
calibration
dual quaternion
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
一种激光视觉引导的自动识别V形焊缝的算法
被引量:
8
3
作者
凌超
嵇保健
洪磊
沈健
机构
南京工业大学电气工程与控制科学学院
南京工程学院汽车与轨道交通学院
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2017年第6期9-12,17,共5页
基金
江苏省产学研联合创新资金-前瞻性联合研究项目(BY2014005-09)
文摘
如何准确地识别线结构光在V形焊缝上留下的光带是机器视觉的一个关键技术,对此文章提出一种新的图像处理方法。首先对原图像进行中值滤波。然后选用一种新的高斯模板对其进行滤波,可以有效地去除面积较大,宽度较宽的噪声。接着采用一种新的ROI区域提取算法,可以有效地确定光带所在位置,提高运算效率。然后采取孤点滤波删除散落在图像上的曝光点。接着对其进行细化,提取激光条纹中心线。提取焊缝特征点时,运用斜率法将图像中的点进行分类随后进行最小二乘法的直线拟合,得到特征点坐标。然后将特征点坐标从图像坐标系转到基坐标系下。最后通过计算得到焊缝参数。实验结果表明:V形坡口的角度、高度、宽度的计算结果与实际值的相对误差分别为0.33%、0.585%、0.186%。满足的抗干扰能力强、精度高和实际焊接等要求。
关键词
激光视觉
最小二乘法
直线拟合
机器人基坐标
Keywords
laser vision
least squares method
linear fitting
the robot base coordinate
分类号
TH162 [机械工程—机械制造及自动化]
TG506 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于对偶四元数的机器人基坐标系标定方法研究
高远
刘晓平
王刚
梁建刚
《机电工程》
CAS
2017
5
下载PDF
职称材料
2
机器人基坐标系精确标定的对偶四元数法
王刚
刘晓平
高远
韩松
《北京邮电大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
3
原文传递
3
一种激光视觉引导的自动识别V形焊缝的算法
凌超
嵇保健
洪磊
沈健
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2017
8
下载PDF
职称材料
已选择
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