基于四元数乘法可易性的机器人手眼标定算法

为解决在基于四元数和矩阵奇异值分解的传统手眼标定方法中,机器人末端执行器旋转角度受到限制的问题,提出一种基于四元数乘法可易性的机器人手眼标定算法。首先,使用四元数乘法可易性改写手眼标定旋转矩阵,将组合后的矩阵直接进行奇异值分解,使旋转角不受限制;其次,通过筛选最小奇异值求取旋转矩阵的最优解;最后,将旋转矩阵代入求解手眼标定平移向量。仿真和验证实验的结果表明,相对传统算法,文中算法旋转部分和平移部分的均方根误差分别减少了0.0074和0.0334。

基于线结构光的冰箱门装配间隙在线检测方法

提出了一种基于线结构光的双门冰箱装配间隙在线检测方法。工业数字相机拍摄投射在冰箱门上的激光条纹;通过连通区域搜索,捕捉图像中条纹位置;采用高斯曲线拟合法提取条纹中心线;通过三角法获得中心线的偏移量对应的装配间隙。对测量数据进行倒数变换,使得检测方法的输入输出具有线性关系,方便工业现场标定。实验与现场测量数据表明该方法能够满足工业现场应用。

基于角度投影法的稀疏点云圆柱面拟合

在孔轴类零件测量中,针对关节臂式坐标测量机获得稀疏点云去进行圆柱拟合时,存在多义性的问题,提出了一种角度投影查找圆柱拟合初值的方法。首先计算点云重心与测量点的角度来确定投影范围,然后在该范围上进行点云投影,通过投影的圆度计算来查找出最佳的投影方向,将该方向作为圆柱的轴向初值代入误差方程进行迭代计算,拟合最佳圆柱。实验结果表明该算法拟合收敛性好、精度高。

一种多相机阵列大尺寸测量系统快速标定方法

多相机阵列中的相机位姿关系标定是大尺寸测量系统中非常重要的一个环节。建立了标定模型,采用圆点阵列平面靶标,通过线性平移,使靶标分别位于不同相机的视野范围内,获得了同一靶标特征点在不同相机坐标系下的坐标;根据所得坐标,求解靶标坐标系与相机坐标系之间的位姿关系;根据靶标的线性平移约束,进而求解两两相机之间的位姿关系。经实验验证,对于安装距离约为2300mm的相机,标定误差小于0.002mm。其标定过程简单、速度快,可以适用工业大尺寸测量中的现场标定。

双频曲线拟合线结构光条纹中心提取方法

提出了一种双频曲线拟合的亚像素中心提取方法。首先采用二次阈值法自动分割光条区域,利用灰度重心法获取光条纹中心初始位置,然后用移动直线拟合初始位置得到光条曲线的局部法线,最后在法线方向上进行双频曲线拟合,得到光条纹中心的亚像素坐标。实验结果表明,该方法能消除部分高频噪声的影响。相比Steger法,该方法提取的条纹中心均方根误差小于0.1 pixel,速度约是其26倍,可适用于多种材质表面光条纹中心的提取,为工业应用中的激光条纹中心提取提供参考。