手眼標(biāo)定算法是機(jī)器人感知外界環(huán)境的基礎(chǔ),也是研究其他機(jī)器人算法的重要前提。機(jī)器人通過(guò)傳感器感知外界物體時(shí),通過(guò)手眼標(biāo)定算法可獲知外界物體相對(duì)自身坐標(biāo)系的位姿關(guān)系。“手”通常指機(jī)器人系統(tǒng)內(nèi)的末端執(zhí)行器,而“眼”則指?jìng)鞲衅?如相機(jī)等。許多常用的機(jī)器人感知算法的研究需要以獲取精確的手眼關(guān)系作為基礎(chǔ)�；诟怕拭芏壤碚摰氖盅蹣�(biāo)定算法是當(dāng)前理論研究的主要方向,具有標(biāo)定速度快、數(shù)據(jù)量大、精度較高等優(yōu)點(diǎn),能夠適用于更為廣泛的手眼標(biāo)定場(chǎng)合。然而,目前該種算法存在一些問(wèn)題和限制。因此,研究基于概率密度理論的機(jī)器人手眼標(biāo)定算法,在理論層面和實(shí)際應(yīng)用中均有重要意義。本文將基于概率密度理論的手眼標(biāo)定算法的影響因素分為算法理論和標(biāo)定數(shù)據(jù)集兩個(gè)主要部分。在算法理論層面,提出一種新均值定義下的概率手眼標(biāo)定算法。本文歸納了目前Batch系列標(biāo)定算法的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和理論假設(shè),分析其存在的問(wèn)題和限制;依據(jù)假設(shè)條件對(duì)當(dāng)前均值定義的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修正,從而提高算法平移部分的精度,同時(shí)解除正態(tài)分布的假設(shè)限制。此外,采用仿真實(shí)驗(yàn)證明修正后的均值定義具有有效性。在標(biāo)定數(shù)據(jù)集層面,大量數(shù)據(jù)的采集過(guò)程存在錯(cuò)位問(wèn)題和數(shù)據(jù)誤差。本文首先對(duì)由傳感器... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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手眼標(biāo)定技術(shù)應(yīng)用

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-3-國(guó)立大學(xué)的L.Wu和香港中文大學(xué)的J.Wang等人于2017年提出一種基于李群和李代數(shù)的求解AXB=YCZ問(wèn)題的算法[5]。該方法能夠計(jì)算兩組機(jī)器人系統(tǒng)間的手眼標(biāo)定關(guān)系，有效的解決了協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)中的標(biāo)定問(wèn)題。機(jī)器人AX=XB手眼標(biāo)定問(wèn)題按照相機(jī)和機(jī)器人系統(tǒng)的幾何關(guān)系又可分為“眼在手上”和“眼在手外”兩種形式[6]。如圖1-2所示，兩種形式下的手眼標(biāo)定情景均可用方程AX=XB的形式進(jìn)行描述。本文主要研究“眼在手上”的機(jī)器人手眼標(biāo)定問(wèn)題。兩種形式的特征與區(qū)別總結(jié)如下：（1）“眼在手上”（Eye-in-hand）指機(jī)器人末端執(zhí)行器與相機(jī)相連，而標(biāo)定板的位置固定于地面相對(duì)不變。在這種關(guān)系下，運(yùn)動(dòng)前后機(jī)器人末端和相機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系始終保持不變。（2）“眼在手外”（Eye-to-hand）指標(biāo)定板與機(jī)器人機(jī)械臂末端相連，相機(jī)安裝在機(jī)器人之外。運(yùn)動(dòng)前后機(jī)器人末端和標(biāo)定板的位姿關(guān)系始終保持不變，矩陣X這里表示相機(jī)和機(jī)器人基座坐標(biāo)系之間的位姿關(guān)系。a)眼在手上b)眼在手外圖1-2手眼標(biāo)定的兩種形式在“眼在手上”的機(jī)器人手眼標(biāo)定AX=XB問(wèn)題中，A,X和B均為用于描述機(jī)器人幾何關(guān)系的齊次變換矩陣。如圖1-3所示，除了相機(jī)之外，機(jī)器人的眼部傳感器還可以包括超聲波探頭[7]、手術(shù)用內(nèi)窺鏡[8][9]、移動(dòng)機(jī)器人傳感器[10]、線激光掃描傳感器[11]和電磁或光學(xué)軌跡追蹤系統(tǒng)等。與相機(jī)類似，這些傳感器作為機(jī)器人感知外部環(huán)境的主要工具，需要通過(guò)手眼標(biāo)定算法獲取傳感器相對(duì)于機(jī)器人末端的位置關(guān)系，隨后可以由此獲得目標(biāo)物體的準(zhǔn)確信息。丹麥哥本哈根大學(xué)的Grossmann等人提出目前機(jī)器人手眼標(biāo)定算法的研究存在兩個(gè)主要的研究方向[12]：（1）提高標(biāo)定算法的數(shù)學(xué)精度。（2）增加算法的適用范圍和靈活性，?

不同類

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于變異粒子群優(yōu)化的在線手眼標(biāo)定算法[J]. 吳巍,郭飛,郭毓,郭健.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(01)
[2]面向機(jī)器人砂帶打磨的加權(quán)手眼標(biāo)定算法[J]. 張鐵,葉景楊,劉曉剛.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(17)
[3]基于對(duì)偶四元數(shù)的機(jī)器人方位與手眼關(guān)系同時(shí)標(biāo)定方法[J]. 李巍,呂乃光,董明利,婁小平.  機(jī)器人. 2018(03)

碩士論文
[1]基于廣義離散傅里葉變換的選擇性諧波控制技術(shù)研究[D]. 陳浩.南京航空航天大學(xué) 2019
[2]工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定及誤差分析研究[D]. 夏天.上海交通大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3615489