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《哈尔滨工程大学》 2010年
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工业机器人手眼标定技术研究

张云珠  
【摘要】: 给机器人赋予视觉功能,建立机器人手眼之间的协调关系,是使机器人走向智能化的一个重要里程碑。机器人的手眼关系是建立机器人与视觉传感器之间相互联系的桥梁。机器人安装视觉传感器后,可以借助于视觉获取环境信息以执行一些特定的任务。本文主要研究了机器人在执行任务时所涉及的关键技术——手眼标定技术。具体的研究内容如下: 1.结合本文所要采用的二维标定模板,研究了一种基于张正友的平面模板摄像机标定方法的改进的摄像机内、外参数优化方法;计算出摄像机的内、外参数;对未采用优化方法前的投影误差图和采用优化方法后的投影误差图进行了分析对比。通过对比不同的投影误差图可以得出,这种改进的优化算法可以极大地提高摄像机参数的精度,与其它优化算法相比,优化步骤更具体,在实际工程环境中,具有更高的可操作性。 2.总结出手眼方程存在唯一性的条件和具体求解过程;分析了在求解过程中改善和提高手眼关系的方法和措施;给出了一种改进的手眼标定算法。这种算法,通过利用矩阵直积和矩阵特征向量推导出了机器人手眼转换矩阵的线性方程,文中详细地给出了这种算法具体的标定步骤。 3.完成了手眼标定实验。采用传统的手眼标定方法对手眼关系矩阵进行计算;利用面向对象编程技术,用C++在VC6.0环境下编写了改进的手眼标定算法的求解程序,计算出了手眼关系矩阵;计算并分析了传统的手眼标定方法与改进的手眼标定方法的手眼矩阵误差。通过实验可得,正交化所引入的误差在绝大多数情况下是允许的,这种改进的手眼标定算法有效的解决了传统方法所带来的繁琐性,简化了计算,并具有足够的精度,证明了该算法切实有效。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP242.2

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 邓勇军;越障全位置自主焊接机器人视觉传感系统研究[D];上海交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
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8 贾奋励;电子地图多尺度表达的研究与实践[D];解放军信息工程大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马彦平;基于数字图像的冬小麦、夏玉米长势远程动态监测技术研究[D];华中农业大学;2010年
2 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
3 郑纪业;基于H.264的校园视频监控系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
4 丁鉴彬;注塑机械手控制系统设计研究[D];山东科技大学;2010年
5 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
6 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
7 刘国栋;基于ARM与DSP的机器视觉硬件平台设计与研究[D];郑州大学;2010年
8 钟取发;动态环境下早期烟雾、火苗的视频分级检测研究[D];浙江理工大学;2010年
9 徐强;立体视觉测量及半潜平台模型试验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 林欣堂;基于视觉的大尺寸工件边缘检测及图像拼接技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 沈鸿源;铝合金弧焊机器人视觉实时焊缝跟踪与成形控制方法研究[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 胡华梅;未知环境中基于视觉的移动机器人障碍物检测研究[D];中南大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 熊春山,黄心汉,王敏;手眼立体视觉的算法与实现[J];机器人;2001年02期
【相似文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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9 本报记者 洪宾实习生 谢东波;深圳重点支持机器人长大[N];深圳商报;2008年
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10 任永杰;测量机器人本体标定技术研究[D];天津大学;2007年
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1 张云珠;工业机器人手眼标定技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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