機器人手眼系統(tǒng)的標定技術研究.pdf

1、20世紀70年代，視覺傳感器被首次應用于機器人的控制中，開啟了機器人模仿人類眼觀察-手操作的行為模式，代表了機器人即將在人類社會生存和工作的一類基本技能，手眼系統(tǒng)的相關研究也成為了智能機器人領域最重要的部分和研究課題之一，而本文主要對機器人手眼系統(tǒng)中的標定技術展開了相關研究。
　　本文研究的手眼系統(tǒng)主要應用于水下ROV，文章首先對ROV中手眼系統(tǒng)進行了總體介紹，確立了ROV中攝像機的數(shù)目及位置，確立了手眼系統(tǒng)在ROV系統(tǒng)中的作用。

2、并對水下ROV手眼系統(tǒng)中存在的誤差進行分析，確定了對于不同誤差的標定方法。
　　然后針對機械臂的運動學模型，研究了空間機械臂的常見空間關節(jié)形式，通過簡化后建立了統(tǒng)一形式的運動學表達形式。采用空間構型平面的方法，對水下機械臂的運動學進行求解。分析了機械臂運動過程中存在的誤差，給出了一種誤差修正方法，并進行機械臂的標定。
　　其次，研究攝像機參數(shù)的標定方法，建立了攝像機成像針孔模型，分析了成像模型中各個坐標系間的轉(zhuǎn)換關系，以及成

3、像模型中非線性畸變對成像模型的影響。采用基于平面靶標的張正友算法作為攝像機標定的方法，并給出了計算攝像機內(nèi)外參數(shù)的具體解算過程，并進行攝像機標定實驗。
　　接著對手眼關系標定進行了相關研究。文中采用傳統(tǒng)方法對手眼關系進行標定，給出了傳統(tǒng)手眼關系標定方法的具體步驟，推導出手眼關系方程并給出了兩種手眼方程的具體計算方法:兩步法和基于矩陣直積的標定方程求解法。
　　最后，研究視覺技術在手眼系統(tǒng)中的應用。介紹了視覺系統(tǒng)的構成及幾種常