未标定摄像机P5P问题的一种解析解

经典PnP问题是以摄像机内参已知为前提条件的,然而对未标定摄像机PnP问题的研究更具有实际意义．文中对未标定四参数针孔摄像机P5P问题的解析解进行了研究,不仅可以求出摄像机相对于世界坐标系的位姿,而且还能得到摄像机的内参．首先根据投影方程和旋转矩阵的性质,利用16个变量构造出了16个约束方程,然后通过消元推导出只含一个未知数的4次多项式方程,分析证实一般情况下未标定摄像机P5P问题最多有4组解．大量的仿真实验表明该算法在确定摄像机位姿上精度很高,且鲁棒性很强．该算法在物体定位、手眼定标、路标导航等领域具有比较重要的实际应用价值．

未标定摄像机非共面P4P问题的一种解析解

经典PnP问题是以摄像机内参已知为前提条件的,然而对未标定摄像机PnP问题的研究更具有实际意义.文中针对未标定二参数针孔摄像机,首次研究了非共面P4P问题解的个数,同时提出了一种解析解.不仅可以求出摄像机相对于世界坐标系的位姿,而且还能得到摄像机的内参.首先根据投影方程和旋转矩阵的性质,利用14个变量构造出了14个约束方程,然后通过消元推导出只含一个未知数的8次多项式方程,分析证实一般情况下未标定摄像机非共面P4P问题最多有8组实解,而且解的上限可以达到.大量的仿真和真实图像实验表明,该算法在确定摄像机内外参上精度很高,且鲁棒性很强.该算法在物体定位、手眼定标、路标导航等领域具有比较重要的实际应用价值.

一种新型四自由度并联机器人运动学正问题的求解

对一种新型四自由度并联机器人运动学正问题进行了研究，利用３个变量构造 出求解正问题的３个约束方程，然后运用符号计算和析配消元法推导出了只含有一 个变元的３２次多项式方程，并且应用计算机软件系统Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ进行了求正问 题实解的数值验证。

非球型手腕6R机器人实时逆运动学算法

针对非球型手腕6R机器人,设计并实现了满足工业实时性和高精度要求的逆运动学算法.采用基于Liu方法的析配消元过程和雅可比伪逆法相结合的逆解方法,析配消元过程中引入矩阵条件数来确保选出更"好"的矩阵作进一步计算,对于矩阵条件数过大或矩阵无实数域特征值的情况,切换到雅可比伪逆法,使得原Liu方法不可解的位置(即关键矩阵均不满秩的情况)可以求解.对任一型号的6R机器人只需要一次符号计算得到各关键矩阵,然后将一元16次方程的求解转化为矩阵特征值的求解,减少了累积误差,提高了运算精度.实验结果表明:提出的算法平均计算时间为0.37ms,描述机器人末端位姿误差的综合指标达到1×10-10以内.