机器人视觉手眼标定学习笔记
常用術(shù)語(yǔ):
位姿:位置與姿態(tài),為了描述空間物體的位置與姿態(tài),我們一般先在物體上設(shè)置一個(gè)坐標(biāo)系(位姿)。
工具坐標(biāo)系:我們通常采用設(shè)置于機(jī)器末端執(zhí)行器上的工具坐標(biāo)系(相對(duì)于設(shè)置于操作臂固定底座的基坐標(biāo)系)來(lái)描述操作臂的位置。
TCP:工具中心點(diǎn),Tool Central Point。操作點(diǎn)。
手眼標(biāo)定的作用
將機(jī)器人的行為與機(jī)器人視覺(jué)傳感器有機(jī)的結(jié)合到一起,通過(guò)運(yùn)算使得機(jī)器人的手眼成為一個(gè)整體,使得機(jī)器人的手部可以與眼部獲得的外部信息進(jìn)行智能的動(dòng)態(tài)交互。
Eye-to-Hand
是指機(jī)械臂與攝像機(jī)分離,通過(guò)設(shè)置在機(jī)器人外側(cè)的攝像機(jī),監(jiān)測(cè)機(jī)器人的狀態(tài)以及規(guī)定范圍內(nèi)的目標(biāo)物位置,從而控制機(jī)器人進(jìn)行規(guī)定的作業(yè)任務(wù)。但是攝像機(jī)的安裝位置,很難確定,過(guò)近過(guò)遠(yuǎn)都會(huì)對(duì)作業(yè)任務(wù)產(chǎn)生影響,因此這種視覺(jué)系統(tǒng)并不常用。
Eye-in-Hand手眼系統(tǒng)
由于同步的運(yùn)動(dòng),使得相機(jī)可以對(duì)三維空間內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行更準(zhǔn)確的觀測(cè),同時(shí)不會(huì)因?yàn)闄C(jī)械臂的大幅度運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致遮擋或者位姿關(guān)系計(jì)算精度下降等問(wèn)題。因此大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人選取更加穩(wěn)定的Eye-in-Hand手眼系統(tǒng)。由于隨著機(jī)械臂與目標(biāo)距離變小,Eye-in-Hand系統(tǒng)的攝像機(jī)也會(huì)離目標(biāo)越來(lái)越近,這樣攝像機(jī)測(cè)量的絕對(duì)誤差會(huì)越來(lái)越小,因此Eye-in-Hand系統(tǒng)更適合于工業(yè)機(jī)器人。
Eye-in-Hand手眼系統(tǒng)的標(biāo)定可以歸結(jié)為對(duì)方程AX=XB求解,并且對(duì)這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)有了很多成熟的解決辦法。Tsai等人通過(guò)不同位置拍攝的不同位姿,以此解出方程AX=XB求的解。
假設(shè)A、B、C分別代表人的眼、腦、手,那么在知道眼和腦的關(guān)系,以及腦和手的關(guān)系,就可以計(jì)算出出眼和手的關(guān)系。類比到機(jī)器人系統(tǒng),相機(jī)是A可以計(jì)算出像素坐標(biāo)、機(jī)械手是C可以得到空間坐標(biāo),因此標(biāo)定的過(guò)程其實(shí)就是像素坐標(biāo)與空間坐標(biāo)間的轉(zhuǎn)換過(guò)程。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的机器人视觉手眼标定学习笔记的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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