考慮液壓擾動的水下機械手空間轉角六點測量方法
本文選題:水下機械手 + 空間角度測量; 參考:《光電子·激光》2017年01期
【摘要】:提出了一種"空間轉角六點測量方法",在機械手被測關節(jié)上固定六個靶標點,通過立體視覺方法計算出轉動起始與結束兩個位置的靶標三維中心坐標,先進行液壓擾動的位姿矯正,再計算該關節(jié)的實際轉角,并在此基礎上開發(fā)了一套完整的基于多目立體視覺的測量系統(tǒng)。通過模擬測量實驗,證明了在測量水下機械手的關節(jié)轉角時,本文提出的"六點測量方法"可有效消除擾動的影響,其中在計算空間角時所采用的投影法優(yōu)于單位四元數(shù)算法,其在空間點測量誤差范圍為(-2,2)mm的情況下角度測量誤差為0.037。最后通過對某型號水下液壓機械手關節(jié)轉角范圍的現(xiàn)場測試驗證了所提出的測量方法的可行性及其精度。
[Abstract]:In this paper, a "six-point measurement method of spatial rotation angle" is proposed, in which six target points are fixed on the measured joint of the manipulator, and the three-dimensional central coordinates of the target at the starting and ending positions of rotation are calculated by stereo vision method. The position and pose correction of hydraulic disturbance is carried out first, and then the actual rotation angle of the joint is calculated. On this basis, a complete measurement system based on multi-eye stereo vision is developed. Through the simulation measurement experiment, it is proved that the "six-point measurement method" proposed in this paper can effectively eliminate the influence of disturbance when measuring the joint rotation angle of underwater manipulator, and the projection method used in calculating the spatial angle is better than the unit quaternion algorithm. The angle measurement error is 0.037 when the measuring error range of space point is 2 mm. Finally, the feasibility and accuracy of the proposed method are verified by field test on the joint angle range of a certain type of underwater hydraulic manipulator.
【作者單位】: 上海大學機電工程與自動化學院;上海市智能制造及機器人重點實驗室;國家海洋局第二海洋研究所;
【基金】:國家自然科學基金(41376169,51205243)資助項目
【分類號】:TP391.41;TP241
【參考文獻】
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5 肖尚彬;四元數(shù)方法及其應用[J];力學進展;1993年02期
【共引文獻】
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6 ;BUNDLE ADJUSTMENTS CCD CAMERA CALIBRATION BASED ON COLLI NEARITY EQUATION[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2004年04期
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,本文編號:1851064
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