一种结合TCP标定的深度相机手眼标定方法

手眼标定是机器人实现视觉引导下精准作业中的关键技术。传统手眼标定和机器人工具中心点(TCP)标定分开进行,存在较大累积误差,同时针对深度相机的手眼标定存在精度不足的缺点。本文提出了一种结合TCP标定过程同步标定深度相机手眼关系的新方法。方法基于深度相机观测和TCP标定相同的标定平面,相机坐标系下标定平面方程和机械臂坐标系下标定平面方程为对应关系,通过平面方程之间的变换来计算手眼关系。本文方法减少了TCP和手眼关系独立标定累积误差影响,节约标定时间和标定件成本。仿真和实测结果表明,本文方法提高了深度相机手眼标定精度,标定后实测位置误差平均为0.2 mm,为机器人视觉控制系统高精度作业所需标定提供了一种新的思路。

机器人末端位移传感器的安装位置标定方法

针对机器人末端激光位移传感器位置的标定问题,基于平面和球面模板拟合的标定模型,设计一种同时标定位移传感器方向和位置参数的标定方法.以机器人离线编程与机器人运动学仿真为基础,对2种标定算法进行系统的仿真对比实验.分析影响2种标定模板标定精度的影响因素,如传感器测量误差、测量长度以及标定参数数量.引入可观测指数来评价机器人运动空间中测量姿态的标定效率.通过优化算法计算得出一组近似最优测量姿态以及最佳评价指数,减少非建模误差以及测量误差对标定结果的影响,有效地提高算法的抵抗噪声能力、标定精度以及标定效率.实验结果表明,使用该标定方法标定后的位置参数标准差为0.37mm,方向参数标准差为0.35°.

复合材料舱段自动划线TCP标定及路径规划研究

为了实现复合材料舱段内仪器支架的精确定位,基于机器人自动扫描划线系统设计了一套喷码TCP(Tooling Center Point)标定工装。激光跟踪仪在9个不同机器人姿态下完成标定工装点测量采集,通过高斯-牛顿法完成末端喷码TCP位置、方向参数标定以及机器人base和数控转台坐标系齐次变换矩阵标定。同时,为了提高支架轮廓线加工离线编程仿真效率,基于模拟退火算法完成了支架轮廓线和划线路径的自动规划。最后,通过喷码TCP点标定和舱段支架自动划线试验,验证了TCP标定和轨迹规划算法的可行性。试验结果表明,喷码点标定最大误差0.15mm,支架划线位置精度在±0.3mm以内,提高了复合材料舱段仪器支架定位精度和装配效率。