機(jī)器人手眼系統(tǒng)的標(biāo)定技術(shù)研究.pdf

1、20世紀(jì)70年代，視覺傳感器被首次應(yīng)用于機(jī)器人的控制中，開啟了機(jī)器人模仿人類眼觀察-手操作的行為模式，代表了機(jī)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(guān)研究也成為了智能機(jī)器人領(lǐng)域最重要的部分和研究課題之一，而本文主要對機(jī)器人手眼系統(tǒng)中的標(biāo)定技術(shù)展開了相關(guān)研究。
　　本文研究的手眼系統(tǒng)主要應(yīng)用于水下ROV，文章首先對ROV中手眼系統(tǒng)進(jìn)行了總體介紹，確立了ROV中攝像機(jī)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(jìn)行分析，確定了對于不同誤差的標(biāo)定方法。
　　然后針對機(jī)械臂的運動學(xué)模型，研究了空間機(jī)械臂的常見空間關(guān)節(jié)形式，通過簡化后建立了統(tǒng)一形式的運動學(xué)表達(dá)形式。采用空間構(gòu)型平面的方法，對水下機(jī)械臂的運動學(xué)進(jìn)行求解。分析了機(jī)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(jìn)行機(jī)械臂的標(biāo)定。
　　其次，研究攝像機(jī)參數(shù)的標(biāo)定方法，建立了攝像機(jī)成像針孔模型，分析了成像模型中各個坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)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(biāo)的張正友算法作為攝像機(jī)標(biāo)定的方法，并給出了計算攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)的具體解算過程，并進(jìn)行攝像機(jī)標(biāo)定實驗。
　　接著對手眼關(guān)系標(biāo)定進(jìn)行了相關(guān)研究。文中采用傳統(tǒng)方法對手眼關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定，給出了傳統(tǒng)手眼關(guān)系標(biāo)定方法的具體步驟，推導(dǎo)出手眼關(guān)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(biāo)定方程求解法。
　　最后，研究視覺技術(shù)在手眼系統(tǒng)中的應(yīng)用。介紹了視覺系統(tǒng)的構(gòu)成及幾種常