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木板抓取机器人手眼标定方法
被引量：
14
1
作者
徐呈艺
刘英
+2 位作者
贾民平
肖轶
曹健
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期420-426,共7页
针对视觉抓取木板机器人的Eye-in-Hand视觉与机器人本体之间关联的手眼标定问题,提出了基于标定方程的求解优化。首先通过机器人带动相机以多个不同位姿观测标定板,得到多个标定方程,采集一次数据建立一个标定方程,再对所有标定方程运用...
针对视觉抓取木板机器人的Eye-in-Hand视觉与机器人本体之间关联的手眼标定问题,提出了基于标定方程的求解优化。首先通过机器人带动相机以多个不同位姿观测标定板,得到多个标定方程,采集一次数据建立一个标定方程,再对所有标定方程运用Kronecker product算法和最小二乘法求解。为避免误差传递,将得到的解作为优化初始值,建立雅可比矩阵、误差函数,并采用Levenberg-Marquardt算法对初始值优化,得到精确解。在ROS系统中搭建仿真试验平台,通过3D可视化工具Rviz验证了标定结果的有效性。标定结果的精度分析表明,相同采集图像数量、不同噪声水平下,本文标定方法位置解精度比传统标定方法平均提高了30%;同一噪声水平、不同采集图像数量下,本文标定方法位置解精度比传统标定方法平均提高了31.1%。木板抓取试验结果表明,视觉系统抓取定位精度比传统标定方法平均提高了39.2%,抓取成功率为96.2%。
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关键词
机器人
木板抓取
手眼标定
KRONECKER
product算法
LEVENBERG-MARQUARDT算法
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职称材料
木板抓取冗余机械臂逆运动学求解
被引量：
6
2
作者
徐呈艺
刘英
+2 位作者
贾民平
肖轶
曹健
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期3368-3374,共7页
针对木板抓取冗余机械臂逆运动学求解困难的问题,基于七自由度机械臂的几何构型与向量特性,引入机械臂自运动结合位姿分离法求解逆运动学。首先由机械臂关节末端位置向量解得关节变量4和臂型参考平面时的前三个关节变量,再引入臂型角对...
针对木板抓取冗余机械臂逆运动学求解困难的问题,基于七自由度机械臂的几何构型与向量特性,引入机械臂自运动结合位姿分离法求解逆运动学。首先由机械臂关节末端位置向量解得关节变量4和臂型参考平面时的前三个关节变量,再引入臂型角对关节0-3的姿态矩阵进行Rodrigues变换求解前3个关节变量;然后通过机械臂关节末端姿态矩阵求解后3个关节变量,并对该机械臂奇异点进行分析;最后以加权构型空间距离函数最小值对应的机械臂关节角作为选定的逆解。通过实验表明该方法成功率更高、耗时更短、结果精度更高,木板抓取试验成功率高。该方法在冗余机械臂视觉伺服等实时控制中有较好的应用意义。
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关键词
木板抓取
冗余机械臂
七自由度
逆运动学
位姿分离
逆解优选
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职称材料
题名
木板抓取机器人手眼标定方法
被引量：
14
1
作者
徐呈艺
刘英
贾民平
肖轶
曹健
机构
南京林业大学机械电子工程学院
南通职业大学机械工程学院
东南大学机械工程学院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期420-426,共7页
基金
江苏省重点研发计划(产业前瞻与关键核心技术)项目(BE2019112)
江苏省政策引导类计划(国际科技合作)项目(BZ2016028)
+2 种基金
江苏高校“青蓝工程学术带头人”项目(2019)
江苏省高等职业院校专业带头人高端研修项目(2019GRFX084)
江苏省自然科学基金面上项目(BK20191209)
文摘
针对视觉抓取木板机器人的Eye-in-Hand视觉与机器人本体之间关联的手眼标定问题,提出了基于标定方程的求解优化。首先通过机器人带动相机以多个不同位姿观测标定板,得到多个标定方程,采集一次数据建立一个标定方程,再对所有标定方程运用Kronecker product算法和最小二乘法求解。为避免误差传递,将得到的解作为优化初始值,建立雅可比矩阵、误差函数,并采用Levenberg-Marquardt算法对初始值优化,得到精确解。在ROS系统中搭建仿真试验平台,通过3D可视化工具Rviz验证了标定结果的有效性。标定结果的精度分析表明,相同采集图像数量、不同噪声水平下,本文标定方法位置解精度比传统标定方法平均提高了30%;同一噪声水平、不同采集图像数量下,本文标定方法位置解精度比传统标定方法平均提高了31.1%。木板抓取试验结果表明,视觉系统抓取定位精度比传统标定方法平均提高了39.2%,抓取成功率为96.2%。
关键词
机器人
木板抓取
手眼标定
KRONECKER
product算法
LEVENBERG-MARQUARDT算法
Keywords
robot
picking board
hand-eye calibration
Kronecker product algorithm
Levenberg Marquardt algorithm
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
木板抓取冗余机械臂逆运动学求解
被引量：
6
2
作者
徐呈艺
刘英
贾民平
肖轶
曹健
机构
南京林业大学机械电子工程学院
东南大学机械工程学院
南通职业大学机械工程学院
出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期3368-3374,共7页
基金
江苏省重点研发计划(产业前瞻与关键核心技术)资助项目(BE2019112)
江苏省政策引导类计划(国际科技合作)资助项目(BZ2016028)
+2 种基金
江苏省自然科学基金面上资助项目(BK20191209)
江苏高校“青蓝工程”资助项目(2019)
江苏省高等职业院校专业带头人高端研修资助项目(2019GRFX084)。
文摘
针对木板抓取冗余机械臂逆运动学求解困难的问题,基于七自由度机械臂的几何构型与向量特性,引入机械臂自运动结合位姿分离法求解逆运动学。首先由机械臂关节末端位置向量解得关节变量4和臂型参考平面时的前三个关节变量,再引入臂型角对关节0-3的姿态矩阵进行Rodrigues变换求解前3个关节变量;然后通过机械臂关节末端姿态矩阵求解后3个关节变量,并对该机械臂奇异点进行分析;最后以加权构型空间距离函数最小值对应的机械臂关节角作为选定的逆解。通过实验表明该方法成功率更高、耗时更短、结果精度更高,木板抓取试验成功率高。该方法在冗余机械臂视觉伺服等实时控制中有较好的应用意义。
关键词
木板抓取
冗余机械臂
七自由度
逆运动学
位姿分离
逆解优选
Keywords
picking board
redundant manipulator
seven degrees of freedom
inverse kinematic
separation of position and orientation
inverse solution optimization
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
木板抓取机器人手眼标定方法
徐呈艺
刘英
贾民平
肖轶
曹健
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
14
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职称材料
2
木板抓取冗余机械臂逆运动学求解
徐呈艺
刘英
贾民平
肖轶
曹健
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2020
6
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职称材料
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